JP2003077106A - Magneto-resistance effect head - Google Patents

Magneto-resistance effect head

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JP2003077106A
JP2003077106A JP2001264544A JP2001264544A JP2003077106A JP 2003077106 A JP2003077106 A JP 2003077106A JP 2001264544 A JP2001264544 A JP 2001264544A JP 2001264544 A JP2001264544 A JP 2001264544A JP 2003077106 A JP2003077106 A JP 2003077106A
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JP
Japan
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flux guide
head
film
magnetoresistive
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001264544A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Nakashio
栄治 中塩
Seiji Onoe
精二 尾上
Junichi Sugawara
淳一 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magneto-resistance effect head wherein by improving the reproduction output of the magneto-resistance effect head having a flux guide, good reproducing characteristics are obtained, and reliability is high. SOLUTION: The magneto-resistance effect head 10 slid on a magnetic head to perform reproduction is constructed in such a manner that a magneto- resistance effect element 11 is arranged to be retreated from a sliding surface on a recording medium 20, shield layers 17, 12 are respectively arranged above and below the magneto-resistance effect element 11, a sense current flows in a direction vertical to the magneto-resistance effect element 11, a flux guide 15 for guiding a magnetic flux is connected to the magneto-resistance effect element 11, its tip is arranged to face the sliding surface 20, and at least one of electrodes 16 and 13 for supplying the sense current is insulated from the shield layer 12 of the electrode 13 side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクドラ
イブや磁気テープドライブに搭載され、磁気ディスクや
磁気テープを記録媒体として使用して、記録媒体と摺動
させて再生を行う媒体摺動型の磁気ヘッドに用いて好適
な磁気抵抗効果型ヘッドに係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mounted on a magnetic disk drive or a magnetic tape drive and uses a magnetic disk or a magnetic tape as a recording medium. The present invention relates to a magnetoresistive head suitable for use in a magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気抵抗効果型ヘッド(以下MRヘッド
とする)は、外部磁界に対する感度が高いことから、記
録媒体の再生用の磁気ヘッドとして利用されている。
2. Description of the Related Art A magnetoresistive head (hereinafter referred to as an MR head) is used as a magnetic head for reproducing a recording medium because of its high sensitivity to an external magnetic field.

【0003】高密度磁気ディスクドライブ等には、記録
密度向上を図るため、再生感度の高い巨大磁気抵抗効果
素子いわゆるGMR素子が再生用のMRヘッドに組み込
まれている。このMRヘッドに用いられるGMR素子の
磁気抵抗比は8%程度である。
In a high-density magnetic disk drive or the like, a giant magnetoresistive effect element with high reproduction sensitivity, a so-called GMR element, is incorporated in an MR head for reproduction in order to improve recording density. The magnetoresistive ratio of the GMR element used in this MR head is about 8%.

【0004】また、磁気テープドライブでは磁気抵抗比
がたかだか2%程度のいわゆる異方性磁気抵抗効果素子
(AMR素子)を組込んだMRヘッドが用いられてい
る。
Further, in a magnetic tape drive, an MR head incorporating a so-called anisotropic magnetoresistive effect element (AMR element) having a magnetoresistive ratio of about 2% is used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気テープ
ドライブでは、磁気ヘッドが磁気テープと摺動するた
め、磁気ヘッドの磨耗による再生特性の変動が問題とな
る。
By the way, in the magnetic tape drive, since the magnetic head slides on the magnetic tape, there arises a problem that the reproduction characteristics fluctuate due to wear of the magnetic head.

【0006】記録媒体と磁気ヘッドとが摺動しない浮上
型の磁気ヘッドにMRヘッドを使用する場合には、磁気
抵抗効果素子(MR素子)を磁気ヘッドの記録媒体に対
向する面に臨むようにしている。これにより、MR素子
と記録媒体との距離が短くなるため、大きい再生出力を
得ることができる。
When an MR head is used as a flying type magnetic head in which the recording medium and the magnetic head do not slide, the magnetoresistive effect element (MR element) faces the surface of the magnetic head facing the recording medium. . As a result, the distance between the MR element and the recording medium becomes short, and a large reproduction output can be obtained.

【0007】これに対して、磁気テープドライブのよう
に、磁気ヘッドと磁気テープが摺動する摺動型の磁気ヘ
ッドにMRヘッドを使用する場合には、磁気抵抗効果素
子(MR素子)を磁気ヘッドの記録媒体と摺動する面に
臨ませると、磨耗によってMR素子の素子膜が引きずら
れることにより、MR素子の特性が劣化してしまう。こ
れにより、MRヘッドの再生特性が変動してしまうた
め、再生用の磁気ヘッドの信頼性の低下を招く。
On the other hand, when an MR head is used for a sliding type magnetic head in which a magnetic head and a magnetic tape slide like a magnetic tape drive, a magnetoresistive effect element (MR element) is used. When facing the surface of the head that slides on the recording medium, the element film of the MR element is dragged by abrasion, and the characteristics of the MR element deteriorate. As a result, the reproducing characteristics of the MR head fluctuate, and the reliability of the reproducing magnetic head deteriorates.

【0008】この磨耗による磁気ヘッドの再生特性の経
時変化を抑制するために、磁束誘導型(以下フラックス
ガイド)MRヘッドを使用することが考えられる。
In order to suppress the change over time in the reproducing characteristics of the magnetic head due to this wear, it is conceivable to use a magnetic flux induction type (hereinafter flux guide) MR head.

【0009】しかしながら、一般的にフラックスガイド
を有する磁気ヘッドは、磁界検出素子のMR素子が磁気
記録媒体面から離れるため、フラックスガイド長が1μ
mであるとすると、MR素子が磁気記録媒体面に臨む場
合と比較してヘッド再生出力が半分以下になると考えら
れている。
However, in general, a magnetic head having a flux guide has a flux guide length of 1 μm because the MR element of the magnetic field detecting element is separated from the surface of the magnetic recording medium.
When m, it is considered that the head reproduction output becomes half or less as compared with the case where the MR element faces the magnetic recording medium surface.

【0010】従って、摺動型の磁気ヘッドにMRヘッド
を使用する場合には、フラックスガイドMRヘッドの構
成とするだけでなく、フラックスガイドMRヘッドの再
生出力を向上することが求められる。
Therefore, when the MR head is used as the sliding type magnetic head, not only the structure of the flux guide MR head but also the reproduction output of the flux guide MR head is required to be improved.

【0011】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、フラックスガイドを有する磁気抵抗効果型ヘッ
ドの再生出力を向上することにより、良好な再生特性が
得られ、かつ信頼性の高い磁気抵抗効果型ヘッドを提供
するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, by improving the reproduction output of a magnetoresistive head having a flux guide, a good reproduction characteristic can be obtained and a highly reliable magnetic resistance can be obtained. An effect type head is provided.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果型
ヘッドは、記録媒体と摺動して再生を行うものであっ
て、磁気抵抗効果素子が記録媒体との摺動面から後退し
て配置され、磁気抵抗効果素子の上下にそれぞれシール
ド層が配置され、磁気抵抗効果素子に対して垂直方向に
センス電流が流され、磁束を誘導するフラックスガイド
が磁気抵抗効果素子に接続されて、このフラックスガイ
ドの先端が摺動面に臨むように配置され、磁気抵抗効果
素子にセンス電流を流すための上部電極及び下部電極の
うち、少なくとも一方の電極がその電極側のシールド層
と絶縁されているものである。
The magnetoresistive head of the present invention is for reproducing by sliding on a recording medium, and the magnetoresistive element is retracted from the sliding surface with the recording medium. The shield layers are respectively arranged above and below the magnetoresistive effect element, a sense current is flowed in a direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide for guiding a magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element. The tip of the flux guide is arranged so as to face the sliding surface, and at least one of the upper electrode and the lower electrode for flowing a sense current to the magnetoresistive effect element is insulated from the shield layer on the electrode side. It is a thing.

【0013】上述の本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの構
成によれば、磁気抵抗効果素子が記録媒体との摺動面か
ら後退して配置されているため、記録媒体と摺動するこ
とによって磨耗が発生しても、磁気抵抗効果素子は磨耗
しないため磁気抵抗効果素子の特性の低下を招かない。
また、磁束を誘導するフラックスガイドが磁気抵抗効果
素子に接続され、このフラックスガイドの先端が摺動面
に臨むので、記録媒体からの漏洩磁界をフラックスガイ
ドを通じて磁気抵抗効果素子に誘導することができる。
さらに、磁気抵抗効果素子にセンス電流を流すための上
部電極及び下部電極のうち、少なくとも一方の電極がそ
の電極側のシールド層と絶縁されていることにより、こ
の電極と絶縁された一方のシールド層は電位的にフロー
ティング状態とされる。そのため、この一方のシールド
層と他方のシールド層とが上述の磨耗により短絡したと
しても、その短絡部に電流が分流しないため、磁気抵抗
効果素子内を流れるセンス電流量が減少しないようにす
ることが可能になる。
According to the above-described structure of the magnetoresistive head of the present invention, since the magnetoresistive effect element is arranged so as to recede from the sliding surface with respect to the recording medium, it is worn by sliding on the recording medium. Even if occurs, the magnetoresistive effect element is not worn, so that the characteristics of the magnetoresistive effect element are not deteriorated.
Further, since the flux guide for guiding the magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of this flux guide faces the sliding surface, it is possible to guide the leakage magnetic field from the recording medium to the magnetoresistive effect element through the flux guide. .
Furthermore, since at least one of the upper electrode and the lower electrode for flowing a sense current to the magnetoresistive effect element is insulated from the shield layer on the electrode side, one shield layer insulated from this electrode Is in a floating state in terms of potential. Therefore, even if the one shield layer and the other shield layer are short-circuited due to the above-mentioned wear, current is not shunted to the short-circuited portion, so that the sense current amount flowing in the magnetoresistive effect element should not be reduced. Will be possible.

【0014】本発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、記録媒
体と摺動して再生を行うものであって、磁気抵抗効果素
子が記録媒体との摺動面から後退して配置され、磁気抵
抗効果素子の上下にそれぞれシールド層が配置され、磁
気抵抗効果素子に対して垂直方向にセンス電流が流さ
れ、磁束を誘導するフラックスガイドが磁気抵抗効果素
子に接続されて、このフラックスガイドの先端が摺動面
に臨むように配置され、フラックスガイドが磁気抵抗効
果素子に接続された第1のフラックスガイド層とその上
の第2のフラックスガイド層との積層構造から成るもの
である。
The magnetoresistive head of the present invention is for reproducing by sliding on the recording medium, and the magnetoresistive effect element is arranged so as to recede from the sliding surface with respect to the recording medium. Shield layers are arranged above and below the element, a sense current flows in the direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide that guides magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of this flux guide slides. The flux guide is arranged so as to face the moving surface, and the flux guide has a laminated structure of a first flux guide layer connected to the magnetoresistive effect element and a second flux guide layer thereon.

【0015】上述の本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの構
成によれば、特にフラックスガイドが磁気抵抗効果素子
に接続された第1のフラックスガイド層とその上の第2
のフラックスガイド層との積層構造から成ることによ
り、各フラックスガイド層をそれぞれ別々に成膜するこ
とができると共に、第2のフラックスガイド層は磁気抵
抗効果素子に直接接続する必要がないので、第2のフラ
ックスガイド層の厚さを自由に設定することが可能とな
る。このため、フラックスガイド層の厚さの設定の自由
度が大きくなり、例えばフラックスガイド層の総厚さを
厚くしてより多くの磁束を磁気抵抗効果素子に誘導する
ことが可能になる。
According to the above-described structure of the magnetoresistive head of the present invention, the first flux guide layer in which the flux guide is connected to the magnetoresistive element and the second flux guide layer on the first flux guide layer are formed.
Since it is possible to separately form each flux guide layer by using the laminated structure with the flux guide layer of No. 1 and the second flux guide layer need not be directly connected to the magnetoresistive effect element, It is possible to freely set the thickness of the second flux guide layer. For this reason, the degree of freedom in setting the thickness of the flux guide layer is increased, and for example, the total thickness of the flux guide layer can be increased to induce more magnetic flux in the magnetoresistive effect element.

【0016】本発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、記録媒
体と摺動して再生を行うものであって、磁気抵抗効果素
子が記録媒体との摺動面から後退して配置され、磁気抵
抗効果素子の上下にそれぞれシールド層が配置され、磁
気抵抗効果素子に対して垂直方向にセンス電流が流さ
れ、磁束を誘導するフラックスガイドが磁気抵抗効果素
子に接続されて、このフラックスガイドの先端が摺動面
に臨むように配置され、フラックスガイドに対して反強
磁性膜が配置されてフラックスガイドと交換結合されて
いるものである。
The magnetoresistive head of the present invention is for reproducing by sliding on the recording medium, and the magnetoresistive effect element is arranged so as to recede from the sliding surface on the recording medium. Shield layers are arranged above and below the element, a sense current flows in the direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide that guides magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of this flux guide slides. The antiferromagnetic film is disposed so as to face the moving surface, and the antiferromagnetic film is disposed with respect to the flux guide and exchange coupled with the flux guide.

【0017】上述の本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの構
成によれば、特にフラックスガイドに対して反強磁性膜
が配置されてフラックスガイドと交換結合されているこ
とにより、反強磁性膜との交換結合によりフラックスガ
イドの幅方向全体にわたってバイアス磁界をかけること
ができる。これにより、フラックスガイドが単磁区化さ
れて安定化される。
According to the above-described structure of the magnetoresistive head of the present invention, the antiferromagnetic film is arranged especially for the flux guide and exchange coupled with the flux guide, so that the antiferromagnetic film is formed. A bias magnetic field can be applied across the width of the flux guide by exchange coupling. As a result, the flux guide is made into a single magnetic domain and stabilized.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明は、記録媒体と摺動して再
生を行う磁気抵抗効果型ヘッドであって、磁気抵抗効果
素子が記録媒体との摺動面から後退して配置され、磁気
抵抗効果素子の上下にそれぞれシールド層が配置され、
磁気抵抗効果素子に対して垂直方向にセンス電流が流さ
れ、磁束を誘導するフラックスガイドが磁気抵抗効果素
子に接続されて、このフラックスガイドの先端が摺動面
に臨むように配置され、磁気抵抗効果素子にセンス電流
を流すための上部電極及び下部電極のうち、少なくとも
一方の電極がその電極側のシールド層と絶縁されている
磁気抵抗効果型ヘッドである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is a magnetoresistive head for reproducing by sliding on a recording medium, wherein a magnetoresistive effect element is arranged so as to recede from a sliding surface with respect to the recording medium. Shield layers are arranged above and below the resistance effect element,
A sense current is passed in the direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, a flux guide that guides magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of this flux guide is arranged so as to face the sliding surface. A magnetoresistive head in which at least one of the upper electrode and the lower electrode for flowing a sense current to the effect element is insulated from the shield layer on the electrode side.

【0019】本発明は、記録媒体と摺動して再生を行う
磁気抵抗効果型ヘッドであって、磁気抵抗効果素子が記
録媒体との摺動面から後退して配置され、磁気抵抗効果
素子の上下にそれぞれシールド層が配置され、磁気抵抗
効果素子に対して垂直方向にセンス電流が流され、磁束
を誘導するフラックスガイドが磁気抵抗効果素子に接続
されて、このフラックスガイドの先端が摺動面に臨むよ
うに配置され、フラックスガイドが磁気抵抗効果素子に
接続された第1のフラックスガイド層とその上の第2の
フラックスガイド層との積層構造から成る磁気抵抗効果
型ヘッドである。
The present invention is a magnetoresistive head for reproducing by sliding on a recording medium, in which the magnetoresistive effect element is arranged so as to recede from the sliding surface with respect to the recording medium. Shield layers are arranged on the top and bottom respectively, a sense current is passed in the direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide that guides magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of this flux guide is the sliding surface. Is a magnetoresistive head having a laminated structure of a first flux guide layer having a flux guide connected to the magnetoresistive effect element and a second flux guide layer on the first flux guide layer.

【0020】また本発明は、上記磁気抵抗効果型ヘッド
において、第1のフラックスガイド層が、摺動面に対し
て磁気抵抗効果素子の後端よりもさらに後方に延長され
ている構成とする。
Further, according to the present invention, in the magnetoresistive head, the first flux guide layer is extended further rearward than the rear end of the magnetoresistive element with respect to the sliding surface.

【0021】また本発明は、上記磁気抵抗効果型ヘッド
において、第2のフラックスガイド層は、磁気抵抗効果
素子とのオーバーラップ量が磁気抵抗効果素子の高さの
半分以下である構成とする。
Further, according to the present invention, in the magnetoresistive head, the second flux guide layer has an overlapping amount with the magnetoresistive element which is less than half the height of the magnetoresistive element.

【0022】本発明は、記録媒体と摺動して再生を行う
磁気抵抗効果型ヘッドであって、磁気抵抗効果素子が記
録媒体との摺動面から後退して配置され、磁気抵抗効果
素子の上下にそれぞれシールド層が配置され、磁気抵抗
効果素子に対して垂直方向にセンス電流が流され、磁束
を誘導するフラックスガイドが磁気抵抗効果素子に接続
されて、このフラックスガイドの先端が摺動面に臨むよ
うに配置され、フラックスガイドに対して反強磁性膜が
配置されてフラックスガイドと交換結合されている磁気
抵抗効果型ヘッドである。
The present invention is a magnetoresistive effect type head for reproducing by sliding on a recording medium, wherein the magnetoresistive effect element is arranged so as to recede from a sliding surface with respect to the recording medium. Shield layers are arranged on the top and bottom respectively, a sense current is passed in the direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide that guides magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of this flux guide is the sliding surface. Is a magnetoresistive head having an antiferromagnetic film arranged to face the flux guide and exchange coupled with the flux guide.

【0023】また本発明は、上記磁気抵抗効果型ヘッド
において、フラックスガイドと反強磁性膜との間にCu
膜が配置されている構成とする。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned magnetoresistive head, Cu is provided between the flux guide and the antiferromagnetic film.
The film is arranged.

【0024】また本発明は、上記磁気抵抗効果型ヘッド
において、交換結合したフラックスガイド及び反強磁性
膜の両側に安定化のための硬磁性層が配置されている構
成とする。
Further, according to the present invention, in the above magnetoresistive head, hard magnetic layers for stabilization are arranged on both sides of the exchange-coupled flux guide and antiferromagnetic film.

【0025】また本発明は、上記磁気抵抗効果型ヘッド
において、磁気抵抗効果素子が磁化自由層及び磁化固定
層を有して成り、フラックスガイドの幅が磁化自由層の
幅以上とされている構成とする。
According to the present invention, in the above magnetoresistive head, the magnetoresistive element has a magnetization free layer and a magnetization fixed layer, and the width of the flux guide is not less than the width of the magnetization free layer. And

【0026】まず、本発明の具体的な実施の形態に先立
ち、本発明の概要を説明する。本発明は、磁気抵抗効果
型ヘッド(MRヘッド)のうち、磁気抵抗効果素子(M
R素子)に対して垂直方向にセンス電流が流される、い
わゆるCPP(Current Perpendicular to the Plane)
型の磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)に適用される
ものである。そして、このCPP型の磁気抵抗効果型ヘ
ッド(MRヘッド)を、記録媒体と摺動させて、記録媒
体の再生を行う構成とするものである。
First, an outline of the present invention will be described prior to a specific embodiment of the present invention. The present invention relates to a magnetoresistive effect element (M head) of a magnetoresistive head (MR head).
A so-called CPP (Current Perpendicular to the Plane) in which a sense current is passed in the direction perpendicular to the R element)
Type magnetoresistive head (MR head). The CPP magnetoresistive head (MR head) is slid on the recording medium to reproduce the recording medium.

【0027】CPP型の磁気抵抗効果型ヘッドは、磁気
抵抗効果素子に対して膜面に平行な方向にセンス電流が
流されるいわゆるCIP(Current In the Plane)型の
磁気抵抗効果型ヘッドと比較して、熱伝導性の良い金属
膜から成る電極層との接触面積が大きくなるため、電流
密度を高くしてもエレクトロマイグレーションが発生し
にくく、高記録密度化に対応した狭ギャップ及び狭トラ
ック幅を実現することができる利点を有している。ま
た、CIP型の磁気抵抗効果型ヘッドでは磁性シールド
と磁気抵抗効果素子とを絶縁する必要があるが、CPP
型の磁気抵抗効果型ヘッドは磁性シールドが磁気抵抗効
果素子に電気的に接続され、これらを絶縁する必要がな
いため、磁気抵抗効果素子と磁性シールドとの間のギャ
ップを狭くすることができる。
The CPP type magnetoresistive head is compared with a so-called CIP (Current In the Plane) type magnetoresistive head in which a sense current is passed in a direction parallel to the film surface with respect to the magnetoresistive element. Since the contact area with the electrode layer made of a metal film with good thermal conductivity is large, electromigration does not easily occur even if the current density is increased, and a narrow gap and a narrow track width compatible with high recording density can be obtained. It has the advantages that can be realized. Further, in the CIP type magnetoresistive head, it is necessary to insulate the magnetic shield from the magnetoresistive element.
In the magnetoresistive head of the type, since the magnetic shield is electrically connected to the magnetoresistive effect element and there is no need to insulate them, the gap between the magnetoresistive effect element and the magnetic shield can be narrowed.

【0028】近年、40%以上の磁気抵抗比を有する強
磁性金属/絶縁体/強磁性金属の構造を有する強磁性ト
ンネル接合を使用した磁気トンネル素子(TMR素子)
が磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)に応用されよう
としている。この磁気トンネル素子をMRヘッドのMR
素子として採用した場合には、上述のCPP型のMRヘ
ッドが構成される。
In recent years, a magnetic tunnel element (TMR element) using a ferromagnetic tunnel junction having a ferromagnetic metal / insulator / ferromagnetic metal structure having a magnetoresistive ratio of 40% or more.
Is about to be applied to a magnetoresistive head (MR head). This magnetic tunnel element is used as an MR head MR
When adopted as an element, the above-mentioned CPP type MR head is constructed.

【0029】磁気トンネル素子(TMR素子)やCPP
型の巨大磁気抵抗効果素子(GMR素子)等をMR素子
として用いたMRヘッド即ちCPP型のMRヘッドで
は、MR素子の上下に配置される磁気シールドをセンス
電流を流すための電極と兼用した構成や電極と電気的に
接続した構成となっている。
Magnetic tunnel element (TMR element) and CPP
Type MR giant magnetic resistance effect element (GMR element) or the like is used as an MR element, that is, in a CPP type MR head, the magnetic shields arranged above and below the MR element are also used as electrodes for flowing a sense current. It is configured to be electrically connected to the electrodes.

【0030】ここで、このCPP型のMRヘッドにおい
て、記録媒体と摺動しない浮上型のMRヘッドと同様の
構成、即ち図55Aの断面図に示すように、MR素子5
1が摺動面に臨んでいる構成であるとする。この場合、
記録媒体との摺動による磨耗の結果、前述したMR素子
51の劣化だけでなく、図55Bに示すように、下層シ
ールド52や上層シールド54のシールド膜の引きずり
によって摺動面に形成される金属膜55によって、MR
素子51と下層シールド52又は上層シールド54との
短絡が発生する。このように短絡が発生してしまうと、
金属膜55にも電流が分流してしまうために、MR素子
51内を垂直方向に流れるセンス電流が減少して、MR
素子51の再生出力が低下してしまうことになる。
Here, in this CPP type MR head, the same structure as that of the floating type MR head which does not slide on the recording medium, that is, as shown in the sectional view of FIG. 55A, MR element 5 is used.
It is assumed that the structure 1 faces the sliding surface. in this case,
As a result of abrasion due to sliding on the recording medium, not only the deterioration of the MR element 51 described above but also the metal formed on the sliding surface by the drag of the shield film of the lower shield 52 and the upper shield 54 as shown in FIG. 55B. MR by membrane 55
A short circuit occurs between the element 51 and the lower shield 52 or the upper shield 54. When a short circuit occurs in this way,
Since the current is also shunted to the metal film 55, the sense current flowing in the MR element 51 in the vertical direction decreases, and
The reproduction output of the element 51 will decrease.

【0031】そこで、本発明では、MR素子51の劣化
や、MR素子51と下層シールド52又は上層シールド
54との短絡を防止するために、MR素子を記録媒体と
の摺動面から後退させて摺動面には臨ませない代わり
に、磁束誘導型(フラックスガイド)の構成即ちフラッ
クスガイドをMR素子に接続した構成を採用して、この
フラックスガイドの先端を摺動面に臨ませる。
Therefore, in the present invention, in order to prevent the deterioration of the MR element 51 and the short circuit between the MR element 51 and the lower shield 52 or the upper shield 54, the MR element is retracted from the sliding surface with the recording medium. Instead of not facing the sliding surface, a magnetic flux induction type (flux guide) structure, that is, a structure in which the flux guide is connected to the MR element is adopted, and the tip of this flux guide is made to face the sliding surface.

【0032】ここで、本発明の参考例として、磁束誘導
型(フラックスガイド)の構成を採用したCPP型MR
ヘッドの一形態の断面図を図56に示す。このCPP型
MRヘッドは、下層シールド62と上層シールド67と
の間にMR素子(例えばGMR素子、TMR素子)61
が配置され、下層シールド62とMR素子61が非磁性
の導電膜から成る下部電極63を介して電気的に接続さ
れ、上層シールド67とMR素子61が非磁性の導電膜
から成る上部電極66を介して電気的に接続されてい
る。これら下部電極63及び上部電極66を通じて、M
R素子61には素子に垂直な方向のセンス電流が流れ
る。
Here, as a reference example of the present invention, a CPP type MR adopting a configuration of a magnetic flux induction type (flux guide).
A cross-sectional view of one form of the head is shown in FIG. In this CPP type MR head, an MR element (eg, GMR element, TMR element) 61 is provided between a lower shield 62 and an upper shield 67.
Are arranged, the lower shield 62 and the MR element 61 are electrically connected via the lower electrode 63 made of a nonmagnetic conductive film, and the upper shield 67 and the MR element 61 are connected to the upper electrode 66 made of a nonmagnetic conductive film. It is electrically connected via. Through these lower electrode 63 and upper electrode 66, M
A sense current flows in the R element 61 in a direction perpendicular to the element.

【0033】また、MR素子61は記録媒体との摺動面
70から後退して配置され、摺動面70には臨まないよ
うになっている。そして、MR素子61の摺動面70側
に、MR素子61上に接続されて、軟磁性膜から成るフ
ラックスガイド65が設けられている。このフラックス
ガイド65の先端は摺動面70に臨んでいる。MR素子
61としてGMR素子やTMR素子を用いた場合には、
その磁化自由層側にフラックスガイド65が接続される
ように構成する。
The MR element 61 is arranged so as to recede from the sliding surface 70 with the recording medium so as not to face the sliding surface 70. A flux guide 65 made of a soft magnetic film is provided on the sliding surface 70 side of the MR element 61 and is connected to the MR element 61. The tip of the flux guide 65 faces the sliding surface 70. When a GMR element or TMR element is used as the MR element 61,
The flux guide 65 is connected to the magnetization free layer side.

【0034】図56の構成により、フラックスガイド6
5を通じて、MR素子61に記録媒体からの磁束が誘導
される。また、MR素子61は摺動面70には臨まない
ため、記録媒体との摺動による磨耗が生じてもMR素子
61の素子膜の引きずりがないため、素子膜の引きずり
によるMR素子61の特性の劣化を防止することができ
る。
With the configuration shown in FIG. 56, the flux guide 6
5, the magnetic flux from the recording medium is induced in the MR element 61. Further, since the MR element 61 does not come into contact with the sliding surface 70, the element film of the MR element 61 is not dragged even if abrasion occurs due to sliding with the recording medium. Can be prevented from deteriorating.

【0035】しかしながら、この図56に示す構成で
は、前述したようにMR素子61が摺動面70から離れ
ることにより、再生出力が小さくなってしまう問題があ
る。
However, in the structure shown in FIG. 56, there is a problem that the reproduction output becomes small because the MR element 61 is separated from the sliding surface 70 as described above.

【0036】また、図56に示すようにMR素子61の
上下の磁気シールド即ち上層シールド67及び下層シー
ルド62がそれぞれ電極66,63と電気的に接続され
た構造の場合には、記録媒体との摺動による磨耗の結
果、図57に示すように上層シールド67や下層シール
ド62の磁気シールド膜又はフラックスガイド65の引
きずりによって金属膜71が発生して、フラックスガイ
ド65又は上層シールド67と下層シールド62とが短
絡してしまうことがある。このとき、上部電極66と下
部電極63との間に流れる電流が、上層シールド67−
下層シールド62間の金属膜71にも分流してしまい、
その結果MR素子61内を流れるセンス電流が減少し
て、MRヘッドの再生出力が低下してしまうおそれがあ
る。
Further, in the case where the upper and lower magnetic shields of the MR element 61, that is, the upper shield 67 and the lower shield 62 are electrically connected to the electrodes 66 and 63, respectively, as shown in FIG. As a result of the abrasion due to the sliding, as shown in FIG. 57, the magnetic shield film of the upper shield 67 or the lower shield 62 or the drag of the flux guide 65 causes a metal film 71 to be generated, and the flux guide 65 or the upper shield 67 and the lower shield 62. And may be short-circuited. At this time, the current flowing between the upper electrode 66 and the lower electrode 63 causes the upper shield 67-
It is also shunted to the metal film 71 between the lower shield 62,
As a result, the sense current flowing through the MR element 61 may decrease, and the reproduction output of the MR head may decrease.

【0037】また、フラックスガイド65は、記録媒体
からの漏洩磁束を収集してMR素子に効率よく導くため
に、ある程度以上の膜厚が必要とされる。図56に示す
構成では、フラックスガイド65上にMR素子の上部電
極(非磁性導電ギャップ膜)66があるため、この上部
電極66を形成しやすくするためにフラックスガイド6
5の厚さをあまり厚くせず段差を小さくしている。この
ようにフラックスガイド65の厚さが比較的薄い場合に
は、記録媒体からの漏洩磁束を効率よくMR素子61に
導くことができず、再生出力を充分に向上することがで
きない。
Further, the flux guide 65 needs to have a certain thickness or more in order to collect the leakage magnetic flux from the recording medium and efficiently guide it to the MR element. In the structure shown in FIG. 56, since the upper electrode (non-magnetic conductive gap film) 66 of the MR element is provided on the flux guide 65, the flux guide 6 is formed to facilitate the formation of the upper electrode 66.
The thickness of No. 5 is not so thick and the step is made small. When the thickness of the flux guide 65 is relatively thin, the leakage magnetic flux from the recording medium cannot be efficiently guided to the MR element 61, and the reproduction output cannot be improved sufficiently.

【0038】また、フラックスガイド65の長さが長く
なると、摺動面70からMR素子61までの距離が長く
なるため、前述したように再生効率が低下する。そこ
で、再生効率の低下を抑制するために、フラックスガイ
ドとMR素子の磁化自由層との磁気的接続が非常に重要
になる。
Further, when the length of the flux guide 65 becomes long, the distance from the sliding surface 70 to the MR element 61 becomes long, so that the reproduction efficiency is lowered as described above. Therefore, in order to suppress a decrease in reproduction efficiency, magnetic connection between the flux guide and the magnetization free layer of the MR element becomes very important.

【0039】さらに、磁気テープドライブ用の磁気ヘッ
ドのトラック幅(読み出し幅)はハードディスク用の磁
気ヘッドと比較して10μmと広くなっている。このた
め、図56に示すMRヘッドを磁気テープドライブ用の
磁気ヘッドに適用した場合、従来の安定化手法である永
久磁石膜を用いる手法だけでは、フラックスガイド65
の軟磁性膜を効果的に安定化即ち単磁区化することが非
常に難しくなっている。
Further, the track width (reading width) of the magnetic head for the magnetic tape drive is 10 μm wider than that of the magnetic head for the hard disk. Therefore, when the MR head shown in FIG. 56 is applied to a magnetic head for a magnetic tape drive, the flux guide 65 can be obtained only by the conventional stabilization method using a permanent magnet film.
It has become very difficult to effectively stabilize the soft magnetic film of (1), that is, to form a single magnetic domain.

【0040】本発明においては、フラックスガイドをM
R素子に接続した構成を採ると共に、さらに図56に示
した比較構成における上述した各問題点に対応した構成
とするものである。即ち各問題点に対応してそれぞれ下
記の構成を採る。 (1)フラックスガイドとシールド層との短絡の問題を
解決するために、少なくとも一方の電極層について、そ
の電極層の側のシールド層と絶縁する。 (2)フラックスガイドの厚さがとれない問題を解決す
るために、MR素子と接続する第1層とその上の第2層
の2層構造のフラックスガイドとする。 (3)フラックスガイドを安定化するために、反強磁性
膜と交換結合させる。
In the present invention, the flux guide is M
The configuration is such that the configuration is connected to the R element, and further, the configuration corresponding to each of the problems described above in the comparative configuration shown in FIG. 56 is adopted. That is, the following configurations are adopted in response to each problem. (1) In order to solve the problem of a short circuit between the flux guide and the shield layer, at least one of the electrode layers is insulated from the shield layer on the electrode layer side. (2) In order to solve the problem that the thickness of the flux guide cannot be taken, a flux guide having a two-layer structure of a first layer connected to the MR element and a second layer thereon is used. (3) Exchange coupling with the antiferromagnetic film in order to stabilize the flux guide.

【0041】続いて、本発明の具体的な実施の形態を説
明する。まず、図57に示したフラックスガイド65と
下層シールド62との短絡の問題を解決する実施の形態
を以下に示す。
Next, specific embodiments of the present invention will be described. First, an embodiment for solving the problem of the short circuit between the flux guide 65 and the lower shield 62 shown in FIG. 57 will be described below.

【0042】図1及び図2は、本発明の一実施の形態と
して、磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)の概略構成
図(断面図)を示す。図1は、磁気抵抗効果型ヘッド
(MRヘッド)の断面図を示し、図2は図1のMRヘッ
ドの記録媒体との摺動面における断面図を示す。
FIG. 1 and FIG. 2 show schematic configuration diagrams (cross-sectional views) of a magnetoresistive head (MR head) as one embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a sectional view of a magnetoresistive head (MR head), and FIG. 2 shows a sectional view of a sliding surface of the MR head of FIG. 1 with a recording medium.

【0043】本実施の形態では、MR素子として、一般
的な再生ヘッドに用いられている巨大磁気抵抗効果素子
(いわゆるGMR素子)ではなく、さらに磁界感度の優
れた強磁性トンネル素子(磁気トンネル素子:TMR素
子)を採用している。
In the present embodiment, the MR element is not a giant magnetoresistive effect element (so-called GMR element) used in a general reproducing head, but a ferromagnetic tunnel element (magnetic tunnel element) having further excellent magnetic field sensitivity. : TMR element).

【0044】これまで考えられている磁気トンネル素子
の問題は、磁気トンネル素子には絶縁体のトンネル障壁
層が存在するため、素子の抵抗値が従来のスピンバルブ
型GMR素子と比較して非常に高いことである。しか
し、テープストレージ用等の磁気テープドライブには、
比較的トラック幅が10μm程度と非常に広いヘッドが
用いられているため、要求される磁気トンネル素子の抵
抗値はハードディスクドライブ程ではない。従って、磁
気トンネル素子を用いたMRヘッドは、テープストレー
ジ用の磁気ヘッドに適していると考えられる。
The problem of the magnetic tunnel element that has been considered so far is that the magnetic tunnel element has an insulating tunnel barrier layer, so that the resistance value of the element is much higher than that of the conventional spin valve type GMR element. It is expensive. However, for magnetic tape drives such as for tape storage,
Since a head having a relatively wide track width of about 10 μm is used, the required resistance value of the magnetic tunnel element is not as high as that of the hard disk drive. Therefore, it is considered that the MR head using the magnetic tunnel element is suitable for a magnetic head for tape storage.

【0045】この図1及び図2に示す磁気抵抗効果型ヘ
ッド(MRヘッド)10は、図示しない基板上に下層シ
ールド12が形成され、上部に上層シールド17が形成
され、これら下層シールド12及び上層シールド17の
間にMR素子11として上述の磁気トンネル素子(TM
R素子)が配置形成されている。
The magnetoresistive head (MR head) 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a lower shield 12 formed on a substrate (not shown) and an upper shield 17 formed on the upper shield. The above-mentioned magnetic tunnel element (TM) is used as the MR element 11 between the shields 17.
R element) is arranged and formed.

【0046】磁気トンネル素子(TMR素子)は、トン
ネル絶縁層を介して2層の軟磁性膜1,3が配置されて
成り、一方の軟磁性膜1には反強磁性膜13が接続され
て磁化が固定されることにより磁化固定層となり、他方
の軟磁性膜3は外部からの磁界により磁化の向きが回転
する磁化自由層となる。本実施の形態では、磁化固定層
1がトンネル絶縁層2の下に、磁化自由層3がトンネル
絶縁層2の上に配置されている。
The magnetic tunnel element (TMR element) is formed by arranging two layers of soft magnetic films 1 and 3 via a tunnel insulating layer, and one soft magnetic film 1 is connected with an antiferromagnetic film 13. When the magnetization is fixed, it becomes a magnetization fixed layer, and the other soft magnetic film 3 becomes a magnetization free layer whose direction of magnetization is rotated by a magnetic field from the outside. In the present embodiment, the magnetization fixed layer 1 is arranged below the tunnel insulating layer 2, and the magnetization free layer 3 is arranged above the tunnel insulating layer 2.

【0047】磁気トンネル素子(TMR素子)11の上
下には、それぞれ上部電極16と下部電極13が接続さ
れ、これら上部電極16及び下部電極13を通じて、磁
気トンネル素子(TMR素子)11に対して、垂直な方
向にセンス電流を流すことができる。尚、下部電極13
は磁気トンネル素子11の磁化固定層1の磁化を固定す
る反強磁性膜を兼用している。そして、磁気トンネル素
子11に垂直な方向に流れるセンス電流は、トンネル絶
縁層2を貫通して流れると共に、磁化自由層3の磁化の
向きによって抵抗値が変化することにより電流量が変化
する。これにより、外部からの磁界の変化を検知するこ
とができる。
An upper electrode 16 and a lower electrode 13 are connected to the upper and lower sides of the magnetic tunnel element (TMR element) 11, respectively, and the magnetic tunnel element (TMR element) 11 is connected through the upper electrode 16 and the lower electrode 13. The sense current can flow in the vertical direction. The lower electrode 13
Also serves as an antiferromagnetic film for fixing the magnetization of the magnetization fixed layer 1 of the magnetic tunnel element 11. The sense current flowing in the direction perpendicular to the magnetic tunnel element 11 flows through the tunnel insulating layer 2 and the resistance value changes depending on the magnetization direction of the magnetization free layer 3 to change the amount of current. This makes it possible to detect a change in the magnetic field from the outside.

【0048】上述の構成により、センス電流が磁気トン
ネル素子(TMR素子)11に垂直な方向に流れる、い
わゆるCPP型の磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)
10が構成されている。本実施の形態のMRヘッド10
は、MR素子としてTMR素子11を採用しているの
で、(CPP型の)TMRヘッドとも称される。
With the above structure, a so-called CPP type magnetoresistive head (MR head) in which a sense current flows in a direction perpendicular to the magnetic tunnel element (TMR element) 11.
10 are configured. MR head 10 of the present embodiment
Since the TMR element 11 is adopted as the MR element, it is also called a (CPP type) TMR head.

【0049】また、磁気トンネル素子11は、記録媒体
と摺動する摺動面20に対して後方に後退した位置に配
置されていて、摺動面20には臨まないようになってい
る。そして、磁気トンネル素子11の磁化自由層3の上
には、軟磁性膜から成るフラックスガイド15が形成さ
れており、このフラックスガイド15の先端が摺動面2
0に臨んでいる。
Further, the magnetic tunnel element 11 is arranged at a position retracted rearward with respect to the sliding surface 20 which slides on the recording medium, and does not face the sliding surface 20. A flux guide 15 made of a soft magnetic film is formed on the magnetization free layer 3 of the magnetic tunnel element 11. The tip of the flux guide 15 has a sliding surface 2
It is facing 0.

【0050】摺動面20においては、フラックスガイド
15及び上層シールド17と下層シールド12との間が
非磁性のギャップ膜14により磁気的に分離されてい
る。また、フラックスガイド15の左右にハード膜(硬
磁性膜)21が配置されていて、このハード膜21によ
りバイアス磁界を印加してフラックスガイド15の磁化
を安定化することができる。このハード膜21は、前述
した永久磁石膜に該当する。
On the sliding surface 20, the flux guide 15 and the upper shield 17 and the lower shield 12 are magnetically separated by the non-magnetic gap film 14. Further, a hard film (hard magnetic film) 21 is arranged on the left and right of the flux guide 15, and a bias magnetic field can be applied by the hard film 21 to stabilize the magnetization of the flux guide 15. The hard film 21 corresponds to the permanent magnet film described above.

【0051】本実施の形態は、特にMR素子(この場合
はTMR素子)11の上下に接続された電極13,16
のうち、下部電極13と下層シールド12とを絶縁性ギ
ャップ膜14により絶縁している。これにより、下層シ
ールド12は電位的にフローティングな状態になり、磨
耗による引きずりによって図57の導電膜71と同様の
導電膜が摺動面20に形成されても、導電膜20から下
層シールド12へは電流が流れない。
In this embodiment, in particular, electrodes 13 and 16 connected above and below the MR element (TMR element in this case) 11.
Among them, the lower electrode 13 and the lower shield 12 are insulated by the insulating gap film 14. This causes the lower shield 12 to be in a floating state in terms of potential, and even if a conductive film similar to the conductive film 71 of FIG. 57 is formed on the sliding surface 20 due to drag due to abrasion, the conductive film 20 moves to the lower shield 12. Does not flow current.

【0052】一方、上層シールド17は、非磁性導電ギ
ャップ膜を兼ねる上部電極16と接続されており、この
上部電極16を通じて上層シールド17とフラックスガ
イド15とが電気的に接続されている。このため、摺動
面20に導電膜が形成されても、上層シールド17及び
フラックスガイド15の導通状態は変化しない。従っ
て、導電膜を介した短絡による電流の分流が発生しない
ため、MR素子11内のセンス電流量の低下が起こらな
い。
On the other hand, the upper shield 17 is connected to the upper electrode 16 which also serves as a non-magnetic conductive gap film, and the upper shield 17 and the flux guide 15 are electrically connected through the upper electrode 16. Therefore, even if the conductive film is formed on the sliding surface 20, the conduction state of the upper shield 17 and the flux guide 15 does not change. Therefore, a current shunt due to a short circuit through the conductive film does not occur, so that the sense current amount in the MR element 11 does not decrease.

【0053】本実施の形態のMRヘッド10は、例えば
次のようにして製造することができる。尚、以下の製造
方法の説明において、各薄膜の材料や膜厚等の具体的な
構成は、上下のシールド間ギャップ長0.3μm、トラ
ック幅5μmの1Gビット/inch2 のMRヘッドに
適用した場合について記載する。また、図3〜図15に
おいて、図3A〜図15Aは平面図、図3B〜図15B
は各平面図のX−Xにおける断面図を示す。
The MR head 10 of this embodiment can be manufactured, for example, as follows. In the following description of the manufacturing method, specific configurations such as the material and film thickness of each thin film were applied to a 1 Gbit / inch 2 MR head having a gap length between upper and lower shields of 0.3 μm and a track width of 5 μm. Describe the case. 3 to 15, FIGS. 3A to 15A are plan views, and FIGS. 3B to 15B.
Shows a sectional view taken along line X-X of each plan view.

【0054】まず、図3A及び図3Bに示すように、例
えばアルミチタンカーバイドから成る基板4上に、下層
シールド12となるFeAlSi或いはNiFe等の強
磁性体薄膜5を、スパッタ法或いはめっき法により3μ
mの厚さに成膜する。
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a ferromagnetic thin film 5 such as FeAlSi or NiFe to be the lower shield 12 is formed on a substrate 4 made of, for example, aluminum titanium carbide by sputtering or plating to a thickness of 3 μm.
The film is formed to a thickness of m.

【0055】次に、この強磁性体薄膜5上に、Al2
3 薄膜6Aをスパッタ法により厚さ70μmに成膜し、
その後ポリシング技術により50nm程度に薄くする。
続いて、反強磁性膜と片方の軟磁性膜を交換結合させた
いわゆるスピンバルブ型磁気トンネル素子11を成膜
し、図4A及び図4Bに示すように、この磁気トンネル
素子(TMR素子)11を所望の形状(図4AではL字
状)にエッチングする。
Next, Al 2 O is formed on the ferromagnetic thin film 5.
3 Thin film 6A is formed to a thickness of 70 μm by sputtering,
After that, the thickness is reduced to about 50 nm by a polishing technique.
Subsequently, a so-called spin valve type magnetic tunnel element 11 in which an antiferromagnetic film and one soft magnetic film are exchange-coupled is formed, and as shown in FIGS. 4A and 4B, this magnetic tunnel element (TMR element) 11 is formed. Is etched into a desired shape (L shape in FIG. 4A).

【0056】具体的には、例えばTa(膜厚3nm)/
NiFe(膜厚3nm)/IrMn(膜厚10nm)/
CoFe(膜厚4nm)/Al酸化物(膜厚1.3n
m)/CoFe(膜厚4nm)/NiFe(膜厚5n
m)/Ta(膜厚5nm)を、この順にスパッタリング
により順次成膜して、これらの積層膜から成る磁気トン
ネル素子(TMR素子)11を形成する。この積層膜の
うち、CoFe/NiFeが磁気抵抗効果を有する軟磁
性膜即ち磁気トンネル素子11の感磁部となる磁化自由
層3である。また、IrMn/CoFeが磁化固定層1
である。最下層のTa/NiFeは下部電極を兼ねる反
強磁性膜13であり、Al酸化物はトンネル絶縁膜2で
ある。
Specifically, for example, Ta (thickness 3 nm) /
NiFe (thickness 3 nm) / IrMn (thickness 10 nm) /
CoFe (film thickness 4 nm) / Al oxide (film thickness 1.3 n
m) / CoFe (film thickness 4 nm) / NiFe (film thickness 5 n)
m) / Ta (film thickness 5 nm) is sequentially formed in this order by sputtering to form a magnetic tunnel element (TMR element) 11 including these laminated films. Of this laminated film, CoFe / NiFe is the soft magnetic film having the magnetoresistive effect, that is, the magnetization free layer 3 which serves as the magnetically sensitive portion of the magnetic tunnel element 11. Further, IrMn / CoFe is the magnetization fixed layer 1.
Is. The lowermost layer of Ta / NiFe is the antiferromagnetic film 13 that also serves as the lower electrode, and the Al oxide is the tunnel insulating film 2.

【0057】その後、図5A及び図5Bに示すように、
Al2 3 膜6Bを全面的に形成して、TMR素子11
のパターンの埋め込みを行う。尚、図4A及び図5Aは
MRヘッド10の8個分の平面図を示したが、図6A以
降は拡大してMRヘッド10の2個分の平面図を示す。
Then, as shown in FIGS. 5A and 5B,
The Al 2 O 3 film 6B is formed over the entire surface to form the TMR element 11
The pattern is embedded. Although FIGS. 4A and 5A show plan views of eight MR heads 10, FIG. 6A and subsequent drawings are enlarged views showing plan views of two MR heads 10.

【0058】次に、TMR素子11の読み出し幅を決定
するため、下部電極を兼ねる反強磁性膜(PtMn膜)
13の上まで、TMR素子11の積層膜をエッチングす
る。そして、スパッタ法によりAl2 3 膜6Cを例え
ば膜厚40nmに成膜して、さらに表面を平坦化する。
図6A及び図6Bにこの状態を示す。このとき、TMR
素子11の積層膜の幅D1が、下部電極を兼ねる反強磁
性膜13の幅D2よりも狭くなるようにエッチングす
る。
Next, in order to determine the read width of the TMR element 11, an antiferromagnetic film (PtMn film) which also serves as a lower electrode.
The laminated film of the TMR element 11 is etched up to the top of 13. Then, an Al 2 O 3 film 6C having a film thickness of, for example, 40 nm is formed by the sputtering method, and the surface is further flattened.
This state is shown in FIGS. 6A and 6B. At this time, TMR
Etching is performed so that the width D1 of the laminated film of the element 11 is narrower than the width D2 of the antiferromagnetic film 13 also serving as the lower electrode.

【0059】続いて、TMR素子11の磁化自由層3の
磁化容易軸が無磁界で摺動面20に対して平行となり、
かつ磁化固定層1の磁化容易軸が摺動面20に対して垂
直となるように熱処理を行う。
Subsequently, the easy axis of magnetization of the magnetization free layer 3 of the TMR element 11 is parallel to the sliding surface 20 with no magnetic field,
In addition, heat treatment is performed so that the easy axis of magnetization of the magnetization fixed layer 1 is perpendicular to the sliding surface 20.

【0060】その後、TMR素子11上に、図示しない
がフラックスガイド膜のパターンを規制するレジストを
形成して、NiFe膜をスパッタする。そして、リフト
オフを行うことにより、図7A及び図7Bに示すように
フラックスガイド膜7を形成する。
After that, a resist (not shown) that regulates the pattern of the flux guide film is formed on the TMR element 11, and a NiFe film is sputtered. Then, by performing lift-off, the flux guide film 7 is formed as shown in FIGS. 7A and 7B.

【0061】続いて、安定化バイアス磁界を与えるため
のハード膜兼電極用フォトレジストパターン(図示せ
ず)をフォトリソグラフィー技術により作製する。そし
て、このフォトレジストパターンをマスクとして、イオ
ンエッチング技術によりフラックスガイド膜7をエッチ
ングして、所定のパターンのフラックスガイド15を形
成する。次に、ハード膜兼電極膜21となるCoCrP
t/TiW/Ta薄膜をスパッタ法により成膜し、フォ
トレジストパターンを除去する。図8A及び図8Bは、
このときの状態を示す。
Then, a photoresist pattern (not shown) for a hard film / electrode for giving a stabilizing bias magnetic field is formed by a photolithography technique. Then, using this photoresist pattern as a mask, the flux guide film 7 is etched by an ion etching technique to form a flux guide 15 having a predetermined pattern. Next, CoCrP to be the hard film / electrode film 21.
A t / TiW / Ta thin film is formed by the sputtering method, and the photoresist pattern is removed. 8A and 8B show
The state at this time is shown.

【0062】次に、例えば100nmの膜厚のTa膜を
スパッタ法により成膜することにより、図9A及び図9
Bに示すように、上部電極16を兼ねる上部磁気ギャッ
プ導電膜を形成する。本実施の形態では、フラックスガ
イド15、ハード膜21、並びにTMR素子11がいず
れも上部電極16に覆われている。
Next, a Ta film having a film thickness of 100 nm, for example, is formed by a sputtering method, thereby forming a Ta film shown in FIGS.
As shown in B, an upper magnetic gap conductive film that also serves as the upper electrode 16 is formed. In the present embodiment, the flux guide 15, the hard film 21, and the TMR element 11 are all covered with the upper electrode 16.

【0063】その後、図10A及び図10Bに示すよう
に、ウエットエッチングにより、下部電極13の一端上
の絶縁膜6Cに接続孔8を形成する。
After that, as shown in FIGS. 10A and 10B, a contact hole 8 is formed in the insulating film 6C on one end of the lower electrode 13 by wet etching.

【0064】次に、図11A及び図11Bに示すよう
に、下層シールド12となる強磁性体薄膜5までエッチ
ングして、個々のMRヘッド10を分離する。
Next, as shown in FIGS. 11A and 11B, the ferromagnetic thin film 5 to be the lower shield 12 is etched to separate the individual MR heads 10.

【0065】続いて、レジストを利用したリフトオフ法
によって、図12A及び図12Bに示すように、それぞ
れ上部電極16又は下部電極13に接続するように、2
本のCu引き出し線18を形成する。下部電極13は、
接続孔8を埋めたCuにより引き出し線18と接続され
る。
Subsequently, by a lift-off method using a resist, as shown in FIG. 12A and FIG. 12B, 2 are formed so as to be connected to the upper electrode 16 or the lower electrode 13, respectively.
A Cu lead wire 18 is formed. The lower electrode 13 is
The lead 18 is connected by Cu filling the connection hole 8.

【0066】次に、図13A及び図13Bに示すよう
に、引き出し線18の接続部を覆ってレジスト19を形
成し、このレジスト19をキュアする。このレジスト1
9は表面の平坦化及び絶縁分離(下部電極16用の引き
出し線18と上層シールド17との絶縁分離)用に形成
するものである。
Next, as shown in FIGS. 13A and 13B, a resist 19 is formed so as to cover the connecting portion of the lead wire 18, and the resist 19 is cured. This resist 1
Reference numeral 9 is formed for surface flattening and insulation separation (insulation separation of the lead wire 18 for the lower electrode 16 and the upper shield 17).

【0067】続いて、上層シールド17となる強磁性
体、例えばNiFeをフレームめっき法により2μm程
度の膜厚に形成し、ウエットエッチングにより図14A
及び図14Bに示す所望の形状にして上層シールド17
を形成する。尚、図14Aでは図13Aで形成したレジ
スト19の図示は省略している。レジスト19は、その
上に形成する上層シールド17よりもやや広い幅に形成
しておき、上層シールド17を形成するフレームめっき
を行いやすくする。
Subsequently, a ferromagnetic material to be the upper shield 17, for example, NiFe, is formed to have a film thickness of about 2 μm by the frame plating method, and is wet-etched as shown in FIG. 14A.
And the upper shield 17 having the desired shape shown in FIG. 14B.
To form. In FIG. 14A, illustration of the resist 19 formed in FIG. 13A is omitted. The resist 19 is formed to have a width slightly wider than that of the upper layer shield 17 formed thereon to facilitate frame plating for forming the upper layer shield 17.

【0068】次に、図15A及び図15Bに示すよう
に、引き出し線18上に、例えば高さ100μmのCu
端子9を形成する。続いて、図示しないが表面を覆って
アルミナ保護膜を20μm成膜し、ウェハプロセスが完
了する。そして、MRヘッド10が多数形成されたウェ
ハから、各MRヘッド10のチップに裁断する。
Next, as shown in FIGS. 15A and 15B, on the lead wire 18, for example, Cu having a height of 100 μm is formed.
The terminal 9 is formed. Subsequently, although not shown, an alumina protective film is formed to a thickness of 20 μm so as to cover the surface, and the wafer process is completed. Then, the wafer on which a large number of MR heads 10 are formed is cut into chips of each MR head 10.

【0069】その後、MRヘッド10のチップにガード
材を貼り付け、摺動面20を形成する加工等所望の形状
に加工することにより、図1及び図2に示した形状のM
Rヘッド10を製造することができる。
After that, a guard material is attached to the chip of the MR head 10 and processed into a desired shape such as a processing for forming the sliding surface 20, so that the shape of the M shown in FIGS.
The R head 10 can be manufactured.

【0070】TMR素子11は、上述の膜構成に限定さ
れるものではなく、MRヘッドが用いられる装置のシス
テムの要求等に応じて、適切な材料・膜厚を採用するよ
うにすればよい。
The TMR element 11 is not limited to the above-mentioned film structure, and an appropriate material and film thickness may be adopted according to the requirements of the system of the apparatus in which the MR head is used.

【0071】上述の本実施の形態によれば、下層シール
ド12と下部電極13とが絶縁されていることにより、
下層シールド12が電位的にフローティング状態とな
る。これにより、記録媒体との摺動により摺動面20に
導電膜が形成されて、下層シールド12とフラックスガ
イド15又は上層シールド17とが短絡したとしても、
下層シールド12には電流が流れないようにすることが
できる。
According to the present embodiment described above, since the lower shield 12 and the lower electrode 13 are insulated,
The lower layer shield 12 is in a floating state in terms of potential. Thereby, even if the lower layer shield 12 and the flux guide 15 or the upper layer shield 17 are short-circuited by forming a conductive film on the sliding surface 20 by sliding with the recording medium.
It is possible to prevent current from flowing through the lower shield 12.

【0072】従って、摺動面20に形成された導電膜へ
の電流の分流がなくなるため、TMR素子11を流れる
センス電流量の低下を防止することができ、フラックス
ガイド15を通じて磁束を誘導してTMR素子11の再
生出力の向上を図ることができる。
Therefore, since there is no current shunt to the conductive film formed on the sliding surface 20, it is possible to prevent a decrease in the amount of sense current flowing through the TMR element 11, and to induce a magnetic flux through the flux guide 15. The reproduction output of the TMR element 11 can be improved.

【0073】このように短絡によるTMR素子11の再
生出力の低下を発生しないため、高い信頼性が得られ
る。また、MRヘッド10の製造における不良率を低減
することができるため、高い歩留まりで製造を行うこと
ができる。
As described above, since the reproduction output of the TMR element 11 does not decrease due to the short circuit, high reliability can be obtained. Further, since the defect rate in manufacturing the MR head 10 can be reduced, the manufacturing can be performed with a high yield.

【0074】尚、上述の本実施の形態の構成において、
MR素子の膜構成を変更することにより、GMR素子等
の他のMR素子の構成とすることも可能である。例えば
GMR素子では、磁化固定層と磁化自由層との間に配置
された絶縁性のAl酸化物膜の代わりに導電性のCu膜
を配置する。
In the above-mentioned configuration of this embodiment,
By changing the film structure of the MR element, it is possible to use another MR element such as a GMR element. For example, in a GMR element, a conductive Cu film is arranged instead of the insulating Al oxide film arranged between the magnetization fixed layer and the magnetization free layer.

【0075】また、上述の本実施の形態では、磁化自由
層3がトンネル絶縁層2の上部に位置し、フラックスガ
イド15が磁化自由層3の上側に接続された構成となっ
ているが、本発明ではフラックスガイドと少なくとも一
方の磁気シールドとの絶縁が保たれていればよいため、
その他の構成を採ることも可能である。その場合の実施
の形態を次に示す。
Further, in the above-described present embodiment, the magnetization free layer 3 is located above the tunnel insulating layer 2 and the flux guide 15 is connected to the upper side of the magnetization free layer 3. In the invention, since the insulation between the flux guide and at least one of the magnetic shields may be maintained,
Other configurations are also possible. An embodiment in that case is shown below.

【0076】図16はフラックスガイドと磁気シールド
との短絡の問題を解決する磁気抵抗効果型ヘッド(MR
ヘッド)の他の実施の形態の概略構成図(摺動面に垂直
な方向の断面図)を示す。本実施の形態のMRヘッド2
5は、先の実施の形態と同様に、下部電極13と下層シ
ールド12とを絶縁すると共に、さらに上部電極16と
上層シールド17とを絶縁しており、上下の磁気シール
ド12,17がいずれも電極層13,16と絶縁されて
いる構成である。
FIG. 16 shows a magnetoresistive head (MR) for solving the problem of short circuit between the flux guide and the magnetic shield.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view in a direction perpendicular to the sliding surface) of another embodiment of the head). MR head 2 of the present embodiment
Similarly to the previous embodiment, 5 insulates the lower electrode 13 and the lower shield 12 from each other, and further insulates the upper electrode 16 and the upper shield 17 from each other. The structure is insulated from the electrode layers 13 and 16.

【0077】具体的には、上部電極16はフラックスガ
イド15の上方には形成せず、上部電極16の上面をフ
ラックスガイド15の上面と揃えて、フラックスガイド
15及び上部電極16と上層シールド17との間をアル
ミナ等の絶縁膜(絶縁性ギャップ膜)31により絶縁し
ている。
Specifically, the upper electrode 16 is not formed above the flux guide 15, but the upper surface of the upper electrode 16 is aligned with the upper surface of the flux guide 15 so that the upper surface of the flux guide 15 and the upper electrode 16 and the upper layer shield 17 are connected to each other. The spaces are insulated by an insulating film (insulating gap film) 31 such as alumina.

【0078】また、上部電極16の後端部には引き出し
電極18Bが接続されており、この引き出し電極18B
は、アルミナ等の絶縁膜14により下部電極13用の引
き出し電極18Aや上層シールド17と絶縁されてい
る。その他の構成は図1及び図2に示したMRヘッド1
0と同様である。
A lead electrode 18B is connected to the rear end of the upper electrode 16, and the lead electrode 18B is connected to the lead electrode 18B.
Are insulated from the lead electrode 18A for the lower electrode 13 and the upper shield 17 by the insulating film 14 such as alumina. The other configuration is the MR head 1 shown in FIGS.
The same as 0.

【0079】本実施の形態では、上層シールド17も電
位的にフローティングになるため、より効果的に短絡に
よるTMR素子11内を流れるセンス電流量の低下を防
止することができる。即ち磨耗により摺動面20に導電
膜が形成されても、フラックスガイド15、下層シール
ド12、並びに上層シールド17がそれぞれ互いに絶縁
されているため、導電膜を通じて電流が流れる経路がな
く、導電膜への分流は発生しない。
In the present embodiment, the upper shield 17 also floats in potential, so that it is possible to more effectively prevent a decrease in the amount of sense current flowing in the TMR element 11 due to a short circuit. That is, even if a conductive film is formed on the sliding surface 20 due to abrasion, since the flux guide 15, the lower shield 12, and the upper shield 17 are insulated from each other, there is no path for current to flow through the conductive film and Does not occur.

【0080】また、上部ギャップ膜31を上部電極16
と兼用しないため、上部ギャップ膜31の膜厚を比較的
自由に設定してギャップ長を調節できる利点を有する。
Further, the upper gap film 31 is formed on the upper electrode 16
Since it is not used also for, there is an advantage that the gap length can be adjusted by setting the film thickness of the upper gap film 31 relatively freely.

【0081】図17はフラックスガイドと磁気シールド
との短絡の問題を解決する磁気抵抗効果型ヘッド(MR
ヘッド)のさらに他の実施の形態の概略構成図(摺動面
に垂直な方向の断面図)を示す。本実施の形態のMRヘ
ッド26では、フラックスガイド15をTMR素子11
の下層シールド12側に接続していて、上部電極と上層
シールドとをアルミナにより絶縁している。このために
MR素子11の上下が先の各実施の形態とは逆になって
おり、下層シールド12側に磁化自由層3が配置され、
上層シールド17側に磁化固定層1が配置され、磁化自
由層3にフラックスガイド15が接続された構成となっ
ている。
FIG. 17 shows a magnetoresistive head (MR) for solving the problem of short circuit between the flux guide and the magnetic shield.
The schematic block diagram (cross-sectional view in the direction perpendicular to the sliding surface) of still another embodiment of the head) is shown. In the MR head 26 of the present embodiment, the flux guide 15 is connected to the TMR element 11
Is connected to the lower shield 12 side, and the upper electrode and the upper shield are insulated by alumina. For this reason, the upper and lower sides of the MR element 11 are opposite to those of the previous embodiments, and the magnetization free layer 3 is arranged on the lower shield 12 side.
The magnetization fixed layer 1 is arranged on the upper shield 17 side, and the flux guide 15 is connected to the magnetization free layer 3.

【0082】下層シールド12とフラックスガイド15
とは、下部電極を兼ねる非磁性導電性ギャップ膜32を
介して電気的に接続されている。尚、上部電極16と上
部電極16用の引き出し電極18Bとの接続は、図16
と同様になっている。
Lower shield 12 and flux guide 15
Are electrically connected to each other via a non-magnetic conductive gap film 32 which also serves as a lower electrode. The connection between the upper electrode 16 and the extraction electrode 18B for the upper electrode 16 is as shown in FIG.
Is similar to.

【0083】本実施の形態では、フラックスガイド15
及び上部電極16と上層シールド17との間をアルミナ
等の絶縁膜(絶縁性ギャップ膜)33により絶縁してい
るため、上層シールド17は電位的にフローティング状
態となる。これにより、記録媒体との摺動により摺動面
20が磨耗して金属膜が形成されても、上層シールド1
7には電流が流れない。従って、先の各実施の形態と同
様に、TMR素子11を流れるセンス電流量の低下を防
止することができる。
In this embodiment, the flux guide 15
Since the upper electrode 16 and the upper shield 17 are insulated from each other by the insulating film (insulating gap film) 33 such as alumina, the upper shield 17 is in a potential floating state. As a result, even if the sliding surface 20 is worn and a metal film is formed due to sliding with the recording medium, the upper shield 1
No current flows through 7. Therefore, as in the previous embodiments, it is possible to prevent the amount of sense current flowing through the TMR element 11 from decreasing.

【0084】図1の実施の形態及び図17の実施の形態
から、一方の磁気シールド17(12)を電極層16
(13)に電気的に接続する場合には、その一方の磁気
シールド17(12)の側にTMR素子11の磁化自由
層3及びフラックスガイド15を配置することが好まし
いことがわかる。磁気シールドを電極層と兼用する場合
にも同様のことが言える。
From the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 17, one of the magnetic shields 17 (12) is replaced by the electrode layer 16
It is understood that, when electrically connecting to (13), it is preferable to dispose the magnetization free layer 3 and the flux guide 15 of the TMR element 11 on the side of one of the magnetic shields 17 (12). The same applies when the magnetic shield is also used as the electrode layer.

【0085】次に、図56に示した構成におけるフラッ
クスガイドの厚さとMR素子に磁束を誘導する効率の問
題を解決する実施の形態を以下に示す。
Next, an embodiment for solving the problems of the thickness of the flux guide and the efficiency of inducing magnetic flux in the MR element in the structure shown in FIG. 56 will be described below.

【0086】図18は本発明の別の実施の形態として、
MRヘッドの概略構成図(断面図)を示す。このMRヘ
ッド41は、図1に示したと同様の下部電極13と下層
シールド12を絶縁した構成を採用している。また、本
実施の形態でも、MR素子としてTMR素子11を採用
している。
FIG. 18 shows another embodiment of the present invention.
The schematic block diagram (cross section) of an MR head is shown. This MR head 41 employs a structure in which the lower electrode 13 and the lower shield 12 similar to those shown in FIG. 1 are insulated. Also in this embodiment, the TMR element 11 is used as the MR element.

【0087】本実施の形態では、特にフラックスガイド
15がTMR素子11の後端部よりさらに後方に延長し
て形成されている。また、フラックスガイド15がTM
R素子11の磁化自由層に接続された第1のフラックス
ガイド層15Aと、この第1のフラックスガイド層15
A上に形成された第2のフラックスガイド層15Bとの
2層構造となっている。
In the present embodiment, the flux guide 15 is formed so as to extend further rearward from the rear end of the TMR element 11. Also, the flux guide 15 is TM
A first flux guide layer 15A connected to the magnetization free layer of the R element 11 and the first flux guide layer 15
It has a two-layer structure with the second flux guide layer 15B formed on A.

【0088】さらに、第2のフラックスガイド層15B
は、第1のフラックスガイド層15Aよりも厚く形成さ
れていると共に、後方のごく一部のみがTMR素子11
とオーバーラップしていて、TMR素子11とのオーバ
ーラップ量が少なくなっている。
Further, the second flux guide layer 15B
Is formed to be thicker than the first flux guide layer 15A, and only a very small portion of the rear is formed in the TMR element 11A.
And the amount of overlap with the TMR element 11 is small.

【0089】第1のフラックスガイド層15Aは、TM
R素子11の後端よりも後方への延長量を1μm以上と
することが好ましい。シミュレーションの結果より、1
μm以上後方に延長すれば充分な効果が得られることが
わかっている。
The first flux guide layer 15A is TM
The amount of extension to the rear of the rear end of the R element 11 is preferably 1 μm or more. From the simulation results, 1
It has been found that a sufficient effect can be obtained by extending it backward by more than μm.

【0090】厚い第2のフラックスガイド層15Bによ
り、図56に示した構成と比較して、非常に多くの磁束
をTMR素子11に誘導することを可能にする。
The thick second flux guide layer 15B makes it possible to induce a very large amount of magnetic flux to the TMR element 11 as compared with the structure shown in FIG.

【0091】第2のフラックスガイド層15BとTMR
素子11とのオーバーラップ量は、好ましくはTMR素
子11の高さの50%以下とする。図18では、TMR
素子11の高さの15%程度のオーバーラップ量になっ
ている。このように第2のフラックスガイド層15Bと
TMR素子11とのオーバーラップ量が少ないため、第
2のフラックスガイド層15Bによって短いオーバーラ
ップ部に集中して記録媒体からの漏洩磁束を導くことが
できる。
Second flux guide layer 15B and TMR
The amount of overlap with the element 11 is preferably 50% or less of the height of the TMR element 11. In FIG. 18, TMR
The overlap amount is about 15% of the height of the element 11. In this way, since the amount of overlap between the second flux guide layer 15B and the TMR element 11 is small, the second flux guide layer 15B can lead the leakage magnetic flux from the recording medium by concentrating on the short overlap portion. .

【0092】本実施の形態のMRヘッド41は、例えば
次のようにして製造することができる。尚、以下の製造
方法の説明において、各薄膜の材料や膜厚等の具体的な
構成は、上下のシールド間ギャップ長0.3μm、トラ
ック幅5μmの1Gビット/inch2 のMRヘッドに
適用した場合について記載する。また、図19〜図32
において、図19A〜図32Aは平面図、図19B〜図
32Bは各平面図のX−Xにおける断面図を示す。
The MR head 41 of this embodiment can be manufactured, for example, as follows. In the following description of the manufacturing method, specific configurations such as the material and film thickness of each thin film were applied to a 1 Gbit / inch 2 MR head having a gap length between upper and lower shields of 0.3 μm and a track width of 5 μm. Describe the case. In addition, FIGS.
19A to 32A are plan views, and FIGS. 19B to 32B are cross-sectional views taken along line XX of each plan view.

【0093】まず、図19〜図21に示すように、図3
〜図5と同様に、TMR素子11を構成する積層膜まで
の各層を形成した後、Al2 3 膜6BでTMR素子1
1のパターンの埋め込みを行う。
First, as shown in FIGS.
~ Similar to FIG. 5, after forming each layer up to the laminated film forming the TMR element 11, the TMR element 1 is formed by the Al 2 O 3 film 6B.
The pattern 1 is embedded.

【0094】次に、図22A及び図22Bに示すよう
に、図6A及び図6Bと同様に、TMR素子11の読み
出し幅を決定するため、下部電極を兼ねる反強磁性膜1
3の上までTMR素子11の積層膜を反強磁性膜13よ
り狭い幅になるようにエッチングした後、スパッタ法に
よりAl2 3 膜6Cを膜厚40nmに成膜して、さら
に表面を平坦化する。
Next, as shown in FIGS. 22A and 22B, as in FIGS. 6A and 6B, in order to determine the read width of the TMR element 11, the antiferromagnetic film 1 also serving as the lower electrode is formed.
3, the laminated film of the TMR element 11 is etched to have a width narrower than that of the antiferromagnetic film 13, and then an Al 2 O 3 film 6C is formed to a film thickness of 40 nm by a sputtering method, and the surface is further flattened. Turn into.

【0095】続いて、TMR素子11の磁化自由層3の
磁化容易軸が無磁界で摺動面20に対して平行となり、
かつ磁化固定層1の磁化容易軸が摺動面20に対して垂
直となるように熱処理を行う。
Subsequently, the easy axis of magnetization of the magnetization free layer 3 of the TMR element 11 is parallel to the sliding surface 20 without a magnetic field,
In addition, heat treatment is performed so that the easy axis of magnetization of the magnetization fixed layer 1 is perpendicular to the sliding surface 20.

【0096】その後、TMR素子11上に、図示しない
が第1のフラックスガイド層用のパターンを規制するレ
ジストを形成する。第1のフラックスガイド層は磁気抵
抗効果素子のバック側のフラックスガイドにもなるた
め、第1のフラックスガイド層用のパターンがTMR素
子11の高さの終端位置即ちTMR素子11の後端より
も1μm以上延長される(突き出す)ようにレジストを
形成する。続いて、NiFe膜をスパッタ法により成膜
して、リフトオフを行うことにより、図23A及び図2
3Bに示すように第1のフラックスガイド層となる第1
のフラックスガイド膜7Aを形成する。
Thereafter, a resist (not shown) that regulates the pattern for the first flux guide layer is formed on the TMR element 11. Since the first flux guide layer also serves as a flux guide on the back side of the magnetoresistive effect element, the pattern for the first flux guide layer is located at a position higher than the end position of the TMR element 11, that is, the rear end of the TMR element 11. A resist is formed so as to be extended (protruded) by 1 μm or more. Subsequently, a NiFe film is formed by a sputtering method and lift-off is performed, so that a NiFe film is formed as shown in FIGS.
As shown in FIG. 3B, the first flux guide layer becomes the first
The flux guide film 7A is formed.

【0097】さらに、第1のフラックスガイド膜7A上
に、図示しないが第2のフラックスガイド層用のパター
ンを規制するレジストを形成する。このとき、第2のフ
ラックスガイド層用のパターンが、TMR素子11の上
方において0.5μm程度オーバーラップするようにレ
ジストを形成する。続いて、スパッタ法によりNiFe
膜を例えば膜厚30nmに成膜して、リフトオフを行う
ことにより、図24A及び図24Bに示すように第2の
フラックスガイド層となる第2のフラックスガイド膜7
Bを形成する。
Further, although not shown, a resist for regulating the pattern for the second flux guide layer is formed on the first flux guide film 7A. At this time, the resist is formed so that the pattern for the second flux guide layer overlaps about 0.5 μm above the TMR element 11. Then, NiFe is sputtered.
A second flux guide film 7 to be a second flux guide layer is formed as shown in FIGS. 24A and 24B by forming a film with a film thickness of 30 nm and performing lift-off.
Form B.

【0098】続いて、安定化バイアス磁界を与えるため
のハード膜兼電極用フォトレジストパターン(図示せ
ず)をフォトリソグラフィー技術により作製する。そし
て、このフォトレジストパターンをマスクとして、イオ
ンエッチング技術により第1及び第2のフラックスガイ
ド膜7A,7Bをエッチングして、所定のパターンの第
1のフラックスガイド層15A及び第2のフラックスガ
イド層15Bから成るフラックスガイド15を形成す
る。次に、ハード膜兼電極膜21となるCoCrPt/
TiW/Ta薄膜をスパッタ法により成膜し、フォトレ
ジストパターンを除去する。図25A及び図25Bは、
このときの状態を示す。ここでは、第1のフラックスガ
イド層15A及び第2のフラックスガイド層15Bから
成るフラックスガイド15が厚い分、ハード膜21の厚
さ及び面積を図8A及び図8Bよりも大きくしている。
Subsequently, a photoresist pattern (not shown) for the hard film and electrode for giving a stabilizing bias magnetic field is formed by the photolithography technique. Then, by using the photoresist pattern as a mask, the first and second flux guide films 7A and 7B are etched by an ion etching technique to form a predetermined pattern of the first flux guide layer 15A and the second flux guide layer 15B. The flux guide 15 is formed. Next, CoCrPt / which becomes the hard film / electrode film 21.
A TiW / Ta thin film is formed by a sputtering method, and the photoresist pattern is removed. 25A and 25B show
The state at this time is shown. Here, the thickness and area of the hard film 21 are made larger than those in FIGS. 8A and 8B because the flux guide 15 including the first flux guide layer 15A and the second flux guide layer 15B is thick.

【0099】次に、例えば100nmの膜厚のTa膜を
スパッタ法により成膜することにより、図26A及び図
26Bに示すように、上部電極16を兼ねる上部磁気ギ
ャップ導電膜を形成する。本実施の形態においても、フ
ラックスガイド15A,15B、ハード膜21、並びに
TMR素子11がいずれも上部電極16に覆われてい
る。
Next, a Ta film having a film thickness of 100 nm, for example, is formed by a sputtering method to form an upper magnetic gap conductive film which also serves as the upper electrode 16 as shown in FIGS. 26A and 26B. Also in this embodiment, the flux guides 15A and 15B, the hard film 21, and the TMR element 11 are all covered with the upper electrode 16.

【0100】その後は、図27〜図32に示すように、
図10〜図15と同様に各製造工程を行う。即ち、コン
タクトホールをウエットエッチングにより下部電極13
上に接続孔8を形成し、下層シールド12をエッチング
して個々のMRヘッド10を分離し、Cu引き出し線1
8を形成する。そして、引き出し線18の接続部を覆っ
てレジスト19を形成して、レジスト19をキュアした
後、上層シールド17を所定のパターンに形成し、引き
出し線18上にCu端子9を形成する。さらに、図示し
ないがアルミナ保護膜を20μm成膜し、ウェハプロセ
スを完了させる。
After that, as shown in FIGS. 27 to 32,
Each manufacturing process is performed similarly to FIGS. That is, the lower electrode 13 is formed by wet etching the contact hole.
The connection hole 8 is formed on the upper side, the lower shield 12 is etched to separate the individual MR heads 10, and the Cu lead wire 1 is formed.
8 is formed. Then, a resist 19 is formed so as to cover the connecting portion of the lead wire 18, the resist 19 is cured, and then the upper shield 17 is formed in a predetermined pattern, and the Cu terminal 9 is formed on the lead wire 18. Further, although not shown, an alumina protective film having a thickness of 20 μm is formed and the wafer process is completed.

【0101】そして、MRヘッド10が多数形成された
ウェハから、各MRヘッド10のチップに裁断した後、
MRヘッド10のチップにガード材を貼り付け、摺動面
20を形成する加工等所望の形状に加工することによ
り、図18に示した形状のMRヘッド41を製造するこ
とができる。
Then, after cutting the wafer on which a large number of MR heads 10 are formed into chips of each MR head 10,
The MR head 41 having the shape shown in FIG. 18 can be manufactured by attaching a guard material to the chip of the MR head 10 and processing it into a desired shape such as processing for forming the sliding surface 20.

【0102】上述の実施の形態によれば、フラックスガ
イド15をTMR素子11に接続された第1のフラック
スガイド層15A及びその上の第2のフラックスガイド
層15Bから成る2層構造としたことにより、各フラッ
クスガイド層15A,15Bはそれぞれ別々に成膜する
ことができ、第2のフラックスガイド層15BはTMR
素子11に直接接続する必要がないため、特に第2のフ
ラックスガイド層15Bの厚さを自由に設定することが
可能となる。これにより、フラックスガイド層15A,
15Bの厚さの設定の自由度を大きくすることができる
ため、例えばフラックスガイド層の総厚さを厚くしてよ
り多くの磁束をTMR素子11に誘導することが可能に
なる。
According to the above-described embodiment, the flux guide 15 has the two-layer structure including the first flux guide layer 15A connected to the TMR element 11 and the second flux guide layer 15B on the first flux guide layer 15A. , The flux guide layers 15A and 15B can be formed separately, and the second flux guide layer 15B is formed of TMR.
Since it is not necessary to directly connect to the element 11, it is possible to set the thickness of the second flux guide layer 15B in particular freely. Thereby, the flux guide layer 15A,
Since the degree of freedom in setting the thickness of 15B can be increased, for example, the total thickness of the flux guide layer can be increased to induce more magnetic flux in the TMR element 11.

【0103】また、第1のフラックスガイド層15Aが
TMR素子11の後端より後方に延長して形成されてい
ることにより、TMR素子11の高さ方向全体にわたっ
て磁束を導くことができる。
Further, since the first flux guide layer 15A is formed to extend rearward from the rear end of the TMR element 11, the magnetic flux can be guided over the entire height direction of the TMR element 11.

【0104】さらに、第2のフラックスガイド層15B
の一部がTMR素子11上にオーバーラップし、そのオ
ーバーラップ量がTMR素子11の高さの50%以下で
あることにより、フラックスガイド15(15A,15
B)とTMR素子11の磁化自由層3とを完全に磁気的
結合させ、第2のフラックスガイド層15B及びTMR
素子11のオーバーラップ部を通じて、磁化自由層3に
集中して磁束を誘導することができる。
Further, the second flux guide layer 15B
Is partially overlapped on the TMR element 11, and the overlap amount is 50% or less of the height of the TMR element 11, the flux guide 15 (15A, 15A
B) and the magnetization free layer 3 of the TMR element 11 are completely magnetically coupled to each other, and the second flux guide layer 15B and the TMR element
Through the overlapping part of the element 11, the magnetic flux can be induced in the magnetization free layer 3 in a concentrated manner.

【0105】従って、本実施の形態によれば、フラック
スガイド15(15A,15B)を通じてTMR素子1
1の磁化自由層3に多くの磁束を集中して誘導すること
ができるため、TMR素子11において高い再生効率が
得られる。
Therefore, according to the present embodiment, the TMR element 1 is provided through the flux guide 15 (15A, 15B).
Since a large amount of magnetic flux can be concentrated and induced in the first magnetization free layer 3, the TMR element 11 can achieve high reproduction efficiency.

【0106】尚、上述の本実施の形態の構成において
も、MR素子の膜構成を変更することにより、GMR素
子等の他のMR素子の構成とすることも可能である。例
えばGMR素子では、磁化固定層と磁化自由層との間に
配置された絶縁性のAl酸化物膜の代わりに導電性のC
u膜を配置する。
Also in the above-described structure of the present embodiment, it is possible to change the film structure of the MR element to another MR element such as a GMR element. For example, in a GMR element, conductive C is used instead of the insulating Al oxide film arranged between the magnetization fixed layer and the magnetization free layer.
Place the u-membrane.

【0107】上述の本実施の形態のようにフラックスガ
イドを2層構造とする構成は、先に図16に示した構成
や図17に示した構成にも同様に適用することができ
る。図16に示した構成において2層構造のフラックス
ガイドを適用した構造のMRヘッド42を図33に示
し、図17に示した構成において2層構造のフラックス
ガイドを適用した構造のMRヘッド43を図34に示
す。
The structure in which the flux guide has a two-layer structure as in the above-described present embodiment can be similarly applied to the structure shown in FIG. 16 and the structure shown in FIG. FIG. 33 shows an MR head 42 having a structure to which a two-layer structure flux guide is applied in the structure shown in FIG. 16, and an MR head 43 having a structure to which a two-layer structure flux guide is applied in the structure shown in FIG. 34.

【0108】次に、図56に示した構成におけるフラッ
クスガイドの安定化(単磁区化)の問題を解決する実施
の形態を以下に示す。
Next, an embodiment for solving the problem of stabilizing the flux guide (single magnetic domain) in the structure shown in FIG. 56 will be described below.

【0109】図35は本発明のさらに別の実施の形態と
して、MRヘッドの概略構成図(断面図)を示す。この
MRヘッド45は、図1に示したと同様の下部電極13
と下層シールド12を絶縁した構成を採用している。ま
た、本実施の形態でも、MR素子としてTMR素子11
を採用している。
FIG. 35 shows a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of an MR head as still another embodiment of the present invention. This MR head 45 has a lower electrode 13 similar to that shown in FIG.
And the lower shield 12 is insulated. Also in this embodiment, the TMR element 11 is used as the MR element.
Has been adopted.

【0110】さらに、図35においてTMR素子11と
フラックスガイド15がオーバーラップした部分におけ
る拡大断面図を図36に示す。本実施の形態では、図3
5及び図36に示すように、特にフラックスガイド15
の上に反強磁性膜34が配置されてこれらフラックスガ
イド15及び反強磁性膜34が交換結合している。反強
磁性膜34を強磁性膜から成るフラックスガイド15上
に配置して交換結合させることにより、いわゆる長距離
交換相互作用を発生させて、フラックスガイド15の幅
方向全体にバイアス磁界をかけることができる。これに
より、ハード膜21だけではフラックスガイド15の中
央部に充分なバイアス磁界をかけることができない場合
でも、反強磁性膜34によりバイアス磁界をかけること
ができる。
Further, FIG. 36 shows an enlarged sectional view of a portion where the TMR element 11 and the flux guide 15 overlap each other in FIG. In the present embodiment, FIG.
5 and FIG. 36, the flux guide 15
An antiferromagnetic film 34 is disposed on the above, and the flux guide 15 and the antiferromagnetic film 34 are exchange-coupled. By disposing the antiferromagnetic film 34 on the flux guide 15 made of a ferromagnetic film and performing exchange coupling, so-called long-distance exchange interaction is generated, and a bias magnetic field can be applied to the entire width direction of the flux guide 15. it can. As a result, even if the hard film 21 alone cannot apply a sufficient bias magnetic field to the central portion of the flux guide 15, the antiferromagnetic film 34 can apply a bias magnetic field.

【0111】また、強磁性膜から成るフラックスガイド
15と反強磁性膜34との間に中間層としてCu膜35
を配置していることにより、バイアス磁界を変化させる
ことができるようにしている。
A Cu film 35 is formed as an intermediate layer between the flux guide 15 made of a ferromagnetic film and the antiferromagnetic film 34.
By arranging, the bias magnetic field can be changed.

【0112】ここで、再生用ヘッドに適用した場合のト
ラック幅は、永久磁石膜即ちハード膜21間の距離によ
って決定される。この距離は上部電極16と磁化固定層
1等下部電極13側とのショートの可能性、磁化自由層
3への磁束の集中効果を考えると磁化自由層3の幅より
も広い方が望ましい。従って、フラックスガイド15及
び反強磁性膜34、並びにCu膜35の幅を、磁化自由
層3の幅即ちTMR素子11の幅よりも広くする。
Here, the track width when applied to the reproducing head is determined by the distance between the permanent magnet films, that is, the hard films 21. This distance is preferably wider than the width of the magnetization free layer 3 in consideration of the possibility of short circuit between the upper electrode 16 and the lower electrode 13 side such as the magnetization fixed layer 1 and the effect of concentration of magnetic flux on the magnetization free layer 3. Therefore, the widths of the flux guide 15, the antiferromagnetic film 34, and the Cu film 35 are made wider than the width of the magnetization free layer 3, that is, the TMR element 11.

【0113】このようにフラックスガイド15及び反強
磁性膜34、並びにCu膜35の幅を、磁化自由層3の
幅即ちTMR素子11の幅よりも広くすることにより、
図36からわかるようにハード膜21とTMR素子11
の各層とが絶縁層14により余裕(マージン)をもって
絶縁され、ハード膜21を通じた下部電極13側と上部
電極16側のショートが発生しないことがわかる。
As described above, the widths of the flux guide 15, the antiferromagnetic film 34, and the Cu film 35 are made wider than the width of the magnetization free layer 3, that is, the TMR element 11.
As can be seen from FIG. 36, the hard film 21 and the TMR element 11
It can be seen that each layer is insulated with a margin by the insulating layer 14, and a short circuit between the lower electrode 13 side and the upper electrode 16 side through the hard film 21 does not occur.

【0114】本実施の形態のMRヘッド45は、例えば
次のようにして製造することができる。尚、以下の製造
方法の説明において、各薄膜の材料や膜厚等の具体的な
構成は、上下のシールド間ギャップ長0.3μm、トラ
ック幅5μmの1Gビット/inch2 のMRヘッドに
適用した場合について記載する。また、図37〜図55
において、図37A〜図55Aは平面図、図37B〜図
55Bは各平面図のX−Xにおける断面図を示す。
The MR head 45 of this embodiment can be manufactured, for example, as follows. In the following description of the manufacturing method, specific configurations such as the material and film thickness of each thin film were applied to a 1 Gbit / inch 2 MR head having a gap length between upper and lower shields of 0.3 μm and a track width of 5 μm. Describe the case. 37 to 55.
37A to 55A are plan views, and FIGS. 37B to 55B are cross-sectional views taken along line XX of each plan view.

【0115】まず、図37〜図39に示すように、図3
〜図5と同様に、TMR素子11を構成する積層膜まで
の各層を形成した後、Al2 3 膜6BでTMR素子1
1のパターンの埋め込みを行う。
First, as shown in FIGS. 37 to 39, as shown in FIG.
~ Similar to FIG. 5, after forming each layer up to the laminated film forming the TMR element 11, the TMR element 1 is formed by the Al 2 O 3 film 6B.
The pattern 1 is embedded.

【0116】尚、本実施の形態では、TMR素子11の
積層膜として、先の各実施の形態のTa/NiFe/I
rMn/CoFe/Al酸化物/CoFe/NiFe/
Taの代わりに、次の構成の積層膜を採用する(図36
参照)。即ち例えばTa(膜厚3nm)/NiFe(膜
厚3nm)/PtMn(膜厚30nm)/CoFe(膜
厚2nm)/Ru(膜厚0.8nm)/CoFe(膜厚
2nm)/Al酸化物(膜厚1.3nm)/CoFe
(膜厚4nm)を、この順にスパッタリングにより順次
成膜して、これらの積層膜から成る磁気トンネル素子
(TMR素子)11を形成する。この積層膜のうち、C
oFeが磁気抵抗効果を有する軟磁性膜即ち磁気トンネ
ル素子11の感磁部となる磁化自由層3である。また、
PtMn/CoFe/Ru/CoFeが磁化固定層1で
ある。この構成の磁化固定層1は、CoFeから成る2
つの軟磁性膜1Aの間にRuから成る非磁性膜1Bを挟
んで構成された積層フェリ構造の磁化固定層1である。
最下層のTa/NiFeは下部電極を兼ねる反強磁性膜
13であり、Al酸化物はトンネル絶縁膜2である。
In this embodiment, as the laminated film of the TMR element 11, Ta / NiFe / I of each of the previous embodiments is used.
rMn / CoFe / Al oxide / CoFe / NiFe /
Instead of Ta, a laminated film having the following structure is adopted (FIG. 36).
reference). That is, for example, Ta (thickness 3 nm) / NiFe (thickness 3 nm) / PtMn (thickness 30 nm) / CoFe (thickness 2 nm) / Ru (thickness 0.8 nm) / CoFe (thickness 2 nm) / Al oxide ( Film thickness 1.3nm) / CoFe
(Film thickness of 4 nm) is sequentially formed in this order by sputtering to form a magnetic tunnel element (TMR element) 11 including these laminated films. Of this laminated film, C
Ofe is the soft magnetic film having a magnetoresistive effect, that is, the magnetization free layer 3 that serves as the magnetically sensitive portion of the magnetic tunnel element 11. Also,
The magnetization fixed layer 1 is PtMn / CoFe / Ru / CoFe. The magnetization fixed layer 1 of this structure is made of CoFe 2
The magnetization fixed layer 1 has a laminated ferri structure and is formed by sandwiching a nonmagnetic film 1B made of Ru between two soft magnetic films 1A.
The lowermost layer of Ta / NiFe is the antiferromagnetic film 13 that also serves as the lower electrode, and the Al oxide is the tunnel insulating film 2.

【0117】次に、図40A及び図40Bに示すよう
に、図6A及び図6Bと同様に、TMR素子11の読み
出し幅を決定するため、下部電極を兼ねる反強磁性膜1
3の上までTMR素子11の積層膜を反強磁性膜13よ
り狭い幅になるようにエッチングした後、スパッタ法に
よりAl2 3 膜6Cを膜厚40nmに成膜して、さら
に表面を平坦化する。
Next, as shown in FIGS. 40A and 40B, as in FIGS. 6A and 6B, in order to determine the read width of the TMR element 11, the antiferromagnetic film 1 also serving as the lower electrode 1 is formed.
3, the laminated film of the TMR element 11 is etched to have a width narrower than that of the antiferromagnetic film 13, and then an Al 2 O 3 film 6C is formed to a film thickness of 40 nm by a sputtering method, and the surface is further flattened. Turn into.

【0118】続いて、TMR素子11の磁化自由層3の
磁化容易軸が無磁界で摺動面20に対して平行となり、
かつ磁化固定層1の磁化容易軸が摺動面20に対して垂
直となるように熱処理を行う。
Subsequently, the easy axis of magnetization of the magnetization free layer 3 of the TMR element 11 is parallel to the sliding surface 20 without a magnetic field,
In addition, heat treatment is performed so that the easy axis of magnetization of the magnetization fixed layer 1 is perpendicular to the sliding surface 20.

【0119】その後、TMR素子11上に、図示しない
がフラックスガイド層用のパターンを規制するレジスト
を形成する。続いて、NiFe膜をスパッタ法により成
膜して、リフトオフを行うことにより、図41A及び図
41Bに示すように、図7A及び図7Bと同様に、フラ
ックスガイドとなるフラックスガイド膜7を形成する。
After that, a resist (not shown) that regulates the pattern for the flux guide layer is formed on the TMR element 11. Subsequently, a NiFe film is formed by a sputtering method and lift-off is performed, thereby forming a flux guide film 7 serving as a flux guide, as shown in FIGS. 41A and 41B, as in FIGS. 7A and 7B. .

【0120】さらに、フラックスガイド膜7上に、図示
しないがCu膜(中間層)と反強磁性膜用のパターンを
規制するレジストを形成する。続いて、Cu膜及びPt
Mn膜を順次スパッタ法により成膜して、リフトオフを
行うことにより、図42A及び図42Bに示すように、
Cu膜35及び反強磁性膜34を形成する。
Further, on the flux guide film 7, a Cu film (intermediate layer) (not shown) and a resist that regulates the pattern for the antiferromagnetic film are formed. Then, Cu film and Pt
By sequentially forming Mn films by a sputtering method and performing lift-off, as shown in FIGS. 42A and 42B,
The Cu film 35 and the antiferromagnetic film 34 are formed.

【0121】続いて、安定化バイアス磁界を与えるため
のハード膜兼電極用フォトレジストパターン(図示せ
ず)をフォトリソグラフィー技術により作製する。そし
て、このフォトレジストパターンをマスクとして、イオ
ンエッチング技術によりフラックスガイド膜7、Cu膜
35、反強磁性膜34をエッチングして、所定のパター
ンのフラックスガイド15を形成すると共に、フラック
スガイド15をCu膜35を介して反強磁性膜34と交
換結合させた構造を形成する。次に、ハード膜兼電極膜
21となるCoCrPt/TiW/Ta薄膜をスパッタ
法により成膜し、フォトレジストパターンを除去する。
図43A及び図43Bは、このときの状態を示す。ここ
では、フラックスガイド層15、Cu膜35、及び反強
磁性膜34を合わせた厚さに対応して、ハード膜21の
厚さを図8Bよりも厚くしている。
Then, a photoresist pattern (not shown) for the hard film and electrode for giving a stabilizing bias magnetic field is formed by the photolithography technique. Then, using the photoresist pattern as a mask, the flux guide film 7, the Cu film 35, and the antiferromagnetic film 34 are etched by an ion etching technique to form the flux guide 15 having a predetermined pattern, and the flux guide 15 is formed by Cu. A structure is formed through exchange coupling with the antiferromagnetic film 34 via the film 35. Next, a CoCrPt / TiW / Ta thin film to be the hard film / electrode film 21 is formed by a sputtering method, and the photoresist pattern is removed.
43A and 43B show the state at this time. Here, the thickness of the hard film 21 is made thicker than that of FIG. 8B corresponding to the total thickness of the flux guide layer 15, the Cu film 35, and the antiferromagnetic film 34.

【0122】次に、例えば100nmの膜厚のTa膜を
スパッタ法により成膜することにより、図44A及び図
44Bに示すように、上部電極16を兼ねる上部磁気ギ
ャップ導電膜を形成する。本実施の形態においても、フ
ラックスガイド15、ハード膜21、並びにTMR素子
11がいずれも上部電極16に覆われている。
Next, a Ta film having a film thickness of 100 nm, for example, is formed by a sputtering method to form an upper magnetic gap conductive film which also serves as the upper electrode 16 as shown in FIGS. 44A and 44B. Also in this embodiment, the flux guide 15, the hard film 21, and the TMR element 11 are all covered with the upper electrode 16.

【0123】その後は、図45〜図50に示すように、
図10〜図15と同様に各製造工程を行う。即ち、コン
タクトホールをウエットエッチングにより下部電極13
上に接続孔8を形成し、下層シールド12をエッチング
して個々のMRヘッド10を分離し、Cu引き出し線1
8を形成する。そして、引き出し線18の接続部を覆っ
てレジスト19を形成して、レジスト19をキュアした
後、上層シールド17を所定のパターンに形成し、引き
出し線18上にCu端子9を形成する。さらに、図示し
ないがアルミナ保護膜を20μm成膜し、ウェハプロセ
スを完了させる。
After that, as shown in FIGS. 45 to 50,
Each manufacturing process is performed similarly to FIGS. That is, the lower electrode 13 is formed by wet etching the contact hole.
The connection hole 8 is formed on the upper side, the lower shield 12 is etched to separate the individual MR heads 10, and the Cu lead wire 1
8 is formed. Then, a resist 19 is formed so as to cover the connecting portion of the lead wire 18, the resist 19 is cured, and then the upper shield 17 is formed in a predetermined pattern, and the Cu terminal 9 is formed on the lead wire 18. Further, although not shown, an alumina protective film having a thickness of 20 μm is formed and the wafer process is completed.

【0124】そして、MRヘッド10が多数形成された
ウェハから、各MRヘッド10のチップに裁断した後、
MRヘッド10のチップにガード材を貼り付け、摺動面
20を形成する加工等所望の形状に加工することによ
り、図35及び図36に示した形状のMRヘッド45を
製造することができる。
Then, after cutting the wafer on which a large number of MR heads 10 are formed into chips of each MR head 10,
The MR head 45 having the shape shown in FIGS. 35 and 36 can be manufactured by attaching a guard material to the chip of the MR head 10 and processing it into a desired shape such as processing for forming the sliding surface 20.

【0125】ここで、長距離交換相互作用だけでバイア
ス磁界をかけた場合の磁化自由層のヒステリシスを図5
4Aに示す。横軸は印加磁界(Oe)を示し、横軸はT
MR比即ちTMR素子11の磁気抵抗比(%)を示す。
尚、この図54Aは、トラック幅を1.5μmとした場
合のデータである。トラック幅を1.5μmとすると、
磁化自由層のヒステリシスがやや大きくなっていること
がわかる。
Here, the hysteresis of the magnetization free layer when a bias magnetic field is applied only by long-range exchange interaction is shown in FIG.
4A. The horizontal axis shows the applied magnetic field (Oe), and the horizontal axis shows T.
The MR ratio, that is, the magnetoresistive ratio (%) of the TMR element 11 is shown.
Note that FIG. 54A shows data when the track width is 1.5 μm. If the track width is 1.5 μm,
It can be seen that the hysteresis of the magnetization free layer is slightly larger.

【0126】次に、トラック幅と、バイアス磁界の印加
方法による磁化自由層のヒステリシスの変化を図54B
に示す。横軸はトラック幅(μm)を示し、縦軸は磁化
自由層のヒステリシス面積を示し、このヒステリシス面
積は最小面積の素子で規格化した相対値である。図54
Bより、反強磁性膜との交換結合による長距離交換相互
作用だけの場合には、トラック幅が狭くなるほど磁化自
由層のヒステリシスが大きくなる。一方、永久磁石膜
(ハード膜)によるハードバイアス作用だけの場合に
は、トラック幅が広くなるほど磁化自由層のヒステリシ
スが大きくなる。従って、トラック幅に依存せずにヒス
テリシスを小さくするためには、両者の作用を共存させ
ることが最適であることがわかる。
Next, FIG. 54B shows changes in the track width and the hysteresis of the magnetization free layer depending on the bias magnetic field application method.
Shown in. The horizontal axis represents the track width (μm), the vertical axis represents the hysteresis area of the magnetization free layer, and this hysteresis area is a relative value standardized by the element having the minimum area. FIG. 54
From B, in the case of only long-distance exchange interaction due to exchange coupling with the antiferromagnetic film, the hysteresis of the magnetization free layer increases as the track width decreases. On the other hand, in the case of only the hard bias action of the permanent magnet film (hard film), the larger the track width, the larger the hysteresis of the magnetization free layer. Therefore, in order to reduce the hysteresis without depending on the track width, it is found that it is optimal to make both functions coexist.

【0127】上述の本実施の形態によれば、フラックス
ガイド15上に反強磁性膜34を配置して、フラックス
ガイド15と反強磁性膜34とを交換結合させたことに
より、前述したいわゆる長距離交換相互作用を発生させ
て、フラックスガイド15の幅全体にバイアス磁界を印
加することができる。
According to the present embodiment described above, the antiferromagnetic film 34 is arranged on the flux guide 15, and the flux guide 15 and the antiferromagnetic film 34 are exchange-coupled to each other. Bias magnetic fields can be applied across the width of the flux guide 15 by creating a distance exchange interaction.

【0128】これにより、フラックスガイド15を幅方
向全体で安定化即ち単磁区化することができ、TMR素
子11のトラック幅全体で再生感度が一定になることが
期待できる。従って、トラック幅の広いテープストレー
ジシステムに適した高い信頼性を有する磁気ヘッドを実
現することができる。
As a result, it is expected that the flux guide 15 can be stabilized in the widthwise direction, that is, the magnetic domain can be made into a single magnetic domain, and the reproducing sensitivity can be constant over the entire track width of the TMR element 11. Therefore, a highly reliable magnetic head suitable for a tape storage system having a wide track width can be realized.

【0129】また、フラックスガイド15と反強磁性膜
54の間にCu膜55から成る中間層を配置したことに
より、Cu膜55の膜厚により反強磁性膜54によるバ
イアス磁界が変化するため、バイアス磁界を調整するこ
とができる。
Since the intermediate layer made of the Cu film 55 is arranged between the flux guide 15 and the antiferromagnetic film 54, the bias magnetic field of the antiferromagnetic film 54 changes depending on the thickness of the Cu film 55. The bias magnetic field can be adjusted.

【0130】さらに、永久磁石膜(ハード膜)21をフ
ラックスガイド15の両側に配置したことにより、ハー
ドバイアス作用を発生させることができ、反強磁性膜3
4による長距離交換相互作用と合わせて、図54Bに示
すように、広い範囲のトラック幅において安定化するこ
とが可能になる。
Further, by disposing the permanent magnet film (hard film) 21 on both sides of the flux guide 15, a hard bias action can be generated, and the antiferromagnetic film 3
Together with the long-range exchange interaction according to 4, it becomes possible to stabilize over a wide range of track widths, as shown in FIG. 54B.

【0131】さらに、フラックスガイド15の幅をTM
R素子11の磁化自由層3の幅よりも広くすることによ
り、磁化自由層3に集中して磁束を誘導することができ
る。しかも、ハード膜21を通じた上部電極16側と下
部電極13側(例えば磁化固定層1等)とのショートを
発生しないようにすることができる。
Further, the width of the flux guide 15 is TM
By making the width larger than the width of the magnetization free layer 3 of the R element 11, the magnetic flux can be induced in the magnetization free layer 3 in a concentrated manner. Moreover, it is possible to prevent a short circuit between the upper electrode 16 side and the lower electrode 13 side (for example, the magnetization fixed layer 1 or the like) through the hard film 21.

【0132】尚、上述の本実施の形態の構成において
も、MR素子の膜構成を変更することにより、GMR素
子等の他のMR素子の構成とすることも可能である。例
えばGMR素子では、磁化固定層と磁化自由層との間に
配置された絶縁性のAl酸化物膜の代わりに導電性のC
u膜を配置する。
Also in the above-mentioned configuration of the present embodiment, it is possible to change the film configuration of the MR element to another MR element such as a GMR element. For example, in a GMR element, conductive C is used instead of the insulating Al oxide film arranged between the magnetization fixed layer and the magnetization free layer.
Place the u-membrane.

【0133】上述の本実施の形態では、図1に示した構
成に対して、フラックスガイド15に反強磁性膜34を
交換結合させた構成を適用したが、先に図16に示した
構成や図17に示した構成、並びに図18に示した構成
にも同様に適用することができる。図16に示した構成
においてフラックスガイド及び反強磁性膜の交換結合を
適用した構造のMRヘッド46を図51に示し、図17
に示した構成においてフラックスガイド及び反強磁性膜
の交換結合を適用した構造のMRヘッド47を図52に
示し、図18に示した構成においてフラックスガイド及
び反強磁性膜の交換結合を適用した構造のMRヘッド4
8を図53に示す。尚、図53では、第2のフラックス
層15B上だけでなく、TMR素子11より後方に延長
された第1のフラックス層15Aにもわたって反強磁性
膜を交換結合させているが、第2のフラックス層15B
だけに対して交換結合させる構成も可能である。
In the above-described present embodiment, the structure in which the antiferromagnetic film 34 is exchange-coupled to the flux guide 15 is applied to the structure shown in FIG. 1, but the structure shown in FIG. The same can be applied to the configuration shown in FIG. 17 and the configuration shown in FIG. FIG. 51 shows an MR head 46 having a structure in which the flux guide and the exchange coupling of the antiferromagnetic film are applied in the configuration shown in FIG.
52 shows an MR head 47 having a structure to which exchange coupling of a flux guide and an antiferromagnetic film is applied in the configuration shown in FIG. 52, and a structure to which exchange coupling of a flux guide and an antiferromagnetic film is applied in the configuration shown in FIG. MR head 4
8 is shown in FIG. In FIG. 53, the antiferromagnetic film is exchange-coupled not only over the second flux layer 15B but also over the first flux layer 15A extending rearward from the TMR element 11, but Flux layer 15B
It is also possible to adopt a configuration in which only the exchange coupling is performed.

【0134】尚、上述の各実施の形態において、図面の
寸法比率は実際の磁気抵抗効果型ヘッドにおける寸法比
率とは必ずしも一致しない。また、各層の材料や膜厚は
上述の実施の形態に限定されず、その他の材料・膜厚と
することも可能である。
In each of the above-mentioned embodiments, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match the dimensional ratios in the actual magnetoresistive head. Further, the material and film thickness of each layer are not limited to those in the above-described embodiment, and other materials and film thicknesses can be used.

【0135】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他
様々な構成が取り得る。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0136】[0136]

【発明の効果】上述の本発明によれば、少なくとも一方
の電極を磁性シールドと絶縁させることにより、記録媒
体との磨耗により摺動面において金属膜が形成されて
も、フラックスガイドを通じて金属膜に電流が分流する
ことがないようにすることができ、磁気抵抗効果素子の
再生出力の低下を防いで、信頼性の高い磁気抵抗効果型
ヘッドを構成することができる。また、製造における不
良品の発生を防いで、高い歩留まりで製造を行うことが
できる。
According to the present invention described above, by insulating at least one electrode from the magnetic shield, even if a metal film is formed on the sliding surface due to abrasion with the recording medium, the metal film is formed through the flux guide. The current can be prevented from being shunted, the reproduction output of the magnetoresistive effect element can be prevented from lowering, and a highly reliable magnetoresistive head can be configured. Further, it is possible to prevent defective products from being produced during the production and to perform the production with a high yield.

【0137】上述の本発明によれば、第1のフラックス
ガイド層と第2のフラックスガイド層の2層構造から成
るフラックスガイドにより、各フラックスガイド層の厚
さを任意に設定することができ、設定の自由度を大きく
することができると共に、フラックスガイドの総厚さを
大きくして磁気抵抗効果素子により多くの磁束を誘導す
ることも可能になる。
According to the present invention described above, the thickness of each flux guide layer can be arbitrarily set by the flux guide having the two-layer structure of the first flux guide layer and the second flux guide layer. The degree of freedom in setting can be increased, and the total thickness of the flux guide can be increased to induce more magnetic flux in the magnetoresistive effect element.

【0138】特にフラックスガイドと磁気抵抗効果素子
とを磁気抵抗効果素子の高さの50%以下オーバーラッ
プさせる構成としたときには、オーバーラップによりフ
ラックスガイドと磁気抵抗効果素子とを完全に磁気的結
合させることができると共に、オーバーラップした50
%以下の部分に集中して磁束を誘導することができる。
これにより、高い再生効率が得られる。
In particular, when the flux guide and the magnetoresistive effect element are overlapped by 50% or less of the height of the magnetoresistive effect element, the flux guide and the magnetoresistive effect element are completely magnetically coupled by the overlap. It can be overlapped with 50
The magnetic flux can be induced by concentrating on the portion of less than%.
Thereby, high regeneration efficiency can be obtained.

【0139】上述の本発明によれば、フラックスガイド
に反強磁性膜を交換結合させたことにより、フラックス
ガイドのトラック幅全体にわたってバイアス磁界を印加
することができるため、トラック幅全体で再生感度を一
定にすることが可能になる。従って、トラック幅の広い
テープストレージシステムに適した高い信頼性を有する
磁気抵抗効果型ヘッドを実現することが可能になる。
According to the present invention described above, since the antiferromagnetic film is exchange-coupled to the flux guide, a bias magnetic field can be applied over the entire track width of the flux guide, so that the reproducing sensitivity is improved over the entire track width. It becomes possible to make it constant. Therefore, it is possible to realize a magnetoresistive head having high reliability suitable for a tape storage system having a wide track width.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態の磁気抵抗効果型ヘッド
(MRヘッド)の概略構成図(断面図)である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a magnetoresistive head (MR head) according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のMRヘッドの記録媒体との摺動面におけ
る断面図である。
2 is a cross-sectional view of a sliding surface of the MR head of FIG. 1 with a recording medium.

【図3】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す工
程図である。
3A and 3B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図4】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す工
程図である。
4A and 4B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図5】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す工
程図である。
5A and 5B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図6】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す工
程図である。
6A and 6B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head shown in FIGS.

【図7】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す工
程図である。
7A and 7B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図8】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す工
程図である。
8A and 8B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図9】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す工
程図である。
9A and 9B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head shown in FIGS.

【図10】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す
工程図である。
10A and 10B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図11】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す
工程図である。
11A and 11B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図12】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す
工程図である。
12A and 12B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図13】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す
工程図である。
13A and 13B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図14】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す
工程図である。
14A and 14B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head shown in FIGS.

【図15】A、B 図1のMRヘッドの製造工程を示す
工程図である。
15A and 15B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head shown in FIGS.

【図16】本発明の他の実施の形態のMRヘッドの概略
構成図(断面図)である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of an MR head according to another embodiment of the present invention.

【図17】本発明のさらに他の実施の形態のMRヘッド
の概略構成図(断面図)である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of an MR head according to still another embodiment of the present invention.

【図18】本発明の別の実施の形態のMRヘッドの概略
構成図(断面図)である。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of an MR head according to another embodiment of the present invention.

【図19】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
19A and 19B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図20】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
20A and 20B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図21】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
21A and 21B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図22】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
22A and 22B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図23】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
23A and 23B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図24】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
24A and 24B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図25】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
25A and 25B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図26】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
26A and 26B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図27】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
27A and 27B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図28】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
28A and 28B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図29】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
29A and 29B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図30】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
30A and 30B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図31】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
31A and 31B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図32】A、B 図18のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
32A and 32B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG.

【図33】図16に示した構成において2層構造のフラ
ックスガイドを適用した構造のMRヘッドの断面図であ
る。
33 is a cross-sectional view of an MR head having a structure in which a flux guide having a two-layer structure is applied in the structure shown in FIG.

【図34】図17に示した構成において2層構造のフラ
ックスガイドを適用した構造のMRヘッドの断面図であ
る。
34 is a cross-sectional view of an MR head having a structure in which a flux guide having a two-layer structure is applied in the structure shown in FIG.

【図35】本発明のさらに別の実施の形態のMRヘッド
の概略構成図(断面図)である。
FIG. 35 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of an MR head according to still another embodiment of the present invention.

【図36】図35のMRヘッドのTMR素子とフラック
スガイドがオーバーラップした部分における断面図であ
る。
36 is a sectional view of a portion where the TMR element and the flux guide of the MR head of FIG. 35 overlap.

【図37】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
37A and 37B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図38】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
38A and 38B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図39】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
39A and 39B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図40】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
40A and 40B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図41】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
41A and 41B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図42】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
42A and 42B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図43】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
43A and 43B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図44】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
44A and 44B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図45】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
45A and 45B are process diagrams showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図46】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
46A and 46B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35;

【図47】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
47A and 47B are process diagrams showing the manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図48】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
48A and 48B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35.

【図49】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
49A and 49B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head of FIG. 35;

【図50】A、B 図35のMRヘッドの製造工程を示
す工程図である。
50A and 50B are process drawings showing a manufacturing process of the MR head shown in FIG. 35;

【図51】図16に示した構成においてフラックスガイ
ド及び反強磁性膜の交換結合を適用した構造のMRヘッ
ドの断面図である。
51 is a cross-sectional view of an MR head having a structure to which exchange coupling of a flux guide and an antiferromagnetic film is applied in the configuration shown in FIG.

【図52】図17に示した構成においてフラックスガイ
ド及び反強磁性膜の交換結合を適用した構造のMRヘッ
ドの断面図である。
52 is a cross-sectional view of an MR head having a structure to which exchange coupling of a flux guide and an antiferromagnetic film is applied in the configuration shown in FIG.

【図53】図18に示した構成においてフラックスガイ
ド及び反強磁性膜の交換結合を適用した構造のMRヘッ
ドの断面図である。
53 is a sectional view of an MR head having a structure to which exchange coupling of a flux guide and an antiferromagnetic film is applied in the configuration shown in FIG.

【図54】A 長距離交換相互作用だけでバイアス磁界
をかけた場合の磁化自由層のヒステリシスを示す図であ
る。B トラック幅とバイアス磁界の印加方法による磁
化自由層のヒステリシスの変化を示す図である。
FIG. 54 is a diagram showing hysteresis of a magnetization free layer when a bias magnetic field is applied only by A long-range exchange interaction. FIG. 6 is a diagram showing changes in hysteresis of a magnetization free layer depending on a B track width and a bias magnetic field application method.

【図55】A 従来のCPP型MRヘッドの摺動面を示
す図である。B 図55Aにおいて、磨耗により摺動面
に金属膜が形成された状態を示す図である。
FIG. 55 is a diagram showing a sliding surface of a conventional CPP MR head. B FIG. 55A is a diagram showing a state in which a metal film has been formed on the sliding surface due to wear in FIG. 55A.

【図56】フラックスガイドを設けた構成のMRヘッド
の概略構成図(断面図)である。
FIG. 56 is a schematic diagram (cross-sectional view) of an MR head having a flux guide.

【図57】図56の構成のMRヘッドの摺動面において
磨耗による金属膜が形成された状態を示す図である。
57 is a diagram showing a state where a metal film is formed on the sliding surface of the MR head having the structure of FIG. 56 by abrasion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,25,26,41,42,43,45,46,4
7,48 MRヘッド、11 TMR素子、12 下層
シールド、13 下部電極、15 フラックスガイド、
15A 第1のフラックスガイド層、15B 第2のフ
ラックスガイド層、16 上部電極、17 上層シール
ド、21 ハード膜、34 反強磁性膜、35 Cu膜
10, 25, 26, 41, 42, 43, 45, 46, 4
7, 48 MR head, 11 TMR element, 12 lower shield, 13 lower electrode, 15 flux guide,
15A First flux guide layer, 15B Second flux guide layer, 16 Upper electrode, 17 Upper shield, 21 Hard film, 34 Antiferromagnetic film, 35 Cu film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 淳一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 2G017 AC01 AC07 AD55 AD65 5D034 BA03 BA18 BB08 CA08 5E049 AA01 AA04 AA07 AA09 AC00 AC05 BA12 CB01 DB12 GC01   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Junichi Sugawara             6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             -Inside the corporation F term (reference) 2G017 AC01 AC07 AD55 AD65                 5D034 BA03 BA18 BB08 CA08                 5E049 AA01 AA04 AA07 AA09 AC00                       AC05 BA12 CB01 DB12 GC01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録媒体と摺動して再生を行う磁気抵抗
効果型ヘッドであって、 磁気抵抗効果素子が上記記録媒体との摺動面から後退し
て配置され、 上記磁気抵抗効果素子の上下にそれぞれシールド層が配
置され、 上記磁気抵抗効果素子に対して、垂直方向にセンス電流
が流され、 磁束を誘導するフラックスガイドが上記磁気抵抗効果素
子に接続されて、該フラックスガイドの先端が上記摺動
面に臨むように配置され、 上記磁気抵抗効果素子に上記センス電流を流すための上
部電極及び下部電極のうち、少なくとも一方の電極が該
電極側の上記シールド層と絶縁されていることを特徴と
する磁気抵抗効果型ヘッド。
1. A magnetoresistive effect head for reproducing by sliding on a recording medium, wherein the magnetoresistive effect element is arranged so as to recede from a sliding surface with respect to the recording medium. Shield layers are respectively arranged on the upper and lower sides, a sense current is flowed in a direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide for inducing magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of the flux guide is At least one of the upper electrode and the lower electrode for passing the sense current through the magnetoresistive element is disposed so as to face the sliding surface, and is insulated from the shield layer on the electrode side. A magnetoresistive head.
【請求項2】 記録媒体と摺動して再生を行う磁気抵抗
効果型ヘッドであって、 磁気抵抗効果素子が上記記録媒体との摺動面から後退し
て配置され、 上記磁気抵抗効果素子の上下にそれぞれシールド層が配
置され、 上記磁気抵抗効果素子に対して、垂直方向にセンス電流
が流され、 磁束を誘導するフラックスガイドが上記磁気抵抗効果素
子に接続されて、該フラックスガイドの先端が上記摺動
面に臨むように配置され、 上記フラックスガイドが、上記磁気抵抗効果素子に接続
された第1のフラックスガイド層とその上の第2のフラ
ックスガイド層との積層構造から成ることを特徴とする
磁気抵抗効果型ヘッド。
2. A magnetoresistive head for reproducing by sliding on a recording medium, wherein the magnetoresistive element is arranged so as to recede from a sliding surface with respect to the recording medium. Shield layers are respectively arranged on the upper and lower sides, a sense current is flowed in a direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide for inducing magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of the flux guide is The flux guide is arranged so as to face the sliding surface, and the flux guide has a laminated structure of a first flux guide layer connected to the magnetoresistive effect element and a second flux guide layer thereon. And a magnetoresistive head.
【請求項3】 上記第1のフラックスガイド層が、上記
摺動面に対して、上記磁気抵抗効果素子の後端よりもさ
らに後方に延長されていることを特徴とする請求項2に
記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
3. The first flux guide layer according to claim 2, wherein the first flux guide layer extends further rearward than the rear end of the magnetoresistive effect element with respect to the sliding surface. Magnetoresistive head.
【請求項4】 上記第2のフラックスガイド層は、上記
磁気抵抗効果素子とのオーバーラップ量が該磁気抵抗効
果素子の高さの半分以下であることを特徴とする請求項
2に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
4. The magnetic material according to claim 2, wherein the second flux guide layer has an overlapping amount with the magnetoresistive effect element that is half or less of a height of the magnetoresistive effect element. Resistance effect type head.
【請求項5】 記録媒体と摺動して再生を行う磁気抵抗
効果型ヘッドであって、 磁気抵抗効果素子が上記記録媒体との摺動面から後退し
て配置され、 上記磁気抵抗効果素子の上下にそれぞれシールド層が配
置され、 上記磁気抵抗効果素子に対して、垂直方向にセンス電流
が流され、 磁束を誘導するフラックスガイドが上記磁気抵抗効果素
子に接続されて、該フラックスガイドの先端が上記摺動
面に臨むように配置され、 上記フラックスガイドに対して反強磁性膜が配置され
て、上記フラックスガイドと交換結合されていることを
特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
5. A magnetoresistive head for reproducing by sliding on a recording medium, wherein the magnetoresistive element is arranged so as to recede from a sliding surface with respect to the recording medium. Shield layers are respectively arranged on the upper and lower sides, a sense current is flowed in a direction perpendicular to the magnetoresistive effect element, and a flux guide for inducing magnetic flux is connected to the magnetoresistive effect element, and the tip of the flux guide is A magnetoresistive head, which is arranged so as to face the sliding surface, has an antiferromagnetic film arranged on the flux guide, and is exchange-coupled with the flux guide.
【請求項6】 上記フラックスガイドと上記反強磁性膜
との間にCu膜が配置されていることを特徴とする請求
項5に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
6. The magnetoresistive head according to claim 5, wherein a Cu film is arranged between the flux guide and the antiferromagnetic film.
【請求項7】 交換結合した上記フラックスガイド及び
上記反強磁性膜の両側に安定化のための硬磁性層が配置
されていることを特徴とする請求項5に記載の磁気抵抗
効果型ヘッド。
7. The magnetoresistive head according to claim 5, wherein hard magnetic layers for stabilization are disposed on both sides of the exchange-coupled flux guide and the antiferromagnetic film.
【請求項8】 上記磁気抵抗効果素子が磁化自由層及び
磁化固定層を有して成り、上記フラックスガイドの幅が
該磁化自由層の幅以上とされていることを特徴とする請
求項5に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
8. The magnetoresistive effect element has a magnetization free layer and a magnetization fixed layer, and the width of the flux guide is not less than the width of the magnetization free layer. The magnetoresistive head described.
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