JP2007026554A - Laminated body and magneto-resistive head - Google Patents

Laminated body and magneto-resistive head Download PDF

Info

Publication number
JP2007026554A
JP2007026554A JP2005207595A JP2005207595A JP2007026554A JP 2007026554 A JP2007026554 A JP 2007026554A JP 2005207595 A JP2005207595 A JP 2005207595A JP 2005207595 A JP2005207595 A JP 2005207595A JP 2007026554 A JP2007026554 A JP 2007026554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
head
antiferromagnetic
irmn
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005207595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Tsuchiya
芳弘 土屋
Koji Shimazawa
幸司 島沢
Tomoaki Shimizu
友晶 清水
Shinji Hara
晋治 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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2005207595A priority Critical patent/JP2007026554A/en
Publication of JP2007026554A publication Critical patent/JP2007026554A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Heads (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated body that is excellent in corrosion resistance by maintaining the strength of exchange coupling magnetic field. <P>SOLUTION: In the laminate 31 in which a first ferromagnetic layer 28, an antiferromagnetic layer 29 for fixing the magnetization of the first ferromagnetic layer 28 and a protective layer 30 are laminated on a base in this order, material of the antiferromagnetic layer 29 is an IrMn alloy containing 85 to 70 at% Mn while film thickness is ≤5nm, and the protective layer 30 is an alloy containing Cr, wherein the content of Cr is ≥30 at%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハードディスクドライブ装置の再生に使用される、交換結合磁界を利用した積層体、および磁気抵抗効果型ヘッドに関する。   The present invention relates to a laminated body using an exchange coupling magnetic field and a magnetoresistive head used for reproduction of a hard disk drive device.

高感度、高出力ヘッドの要求に対し、スピンバルブ(SV)センサを用いたGMR(Giant Magneto Resistive)ヘッドが考案されている(特許文献1、特許文献2)。また、出力向上という観点から、従来のSVセンサを2つ重ねたデュアル・スピンバルブ(DSV)センサという構造が提案されている(特許文献3)。   In response to the demand for high sensitivity and high output heads, GMR (Giant Magneto Resistive) heads using spin valve (SV) sensors have been devised (Patent Documents 1 and 2). From the viewpoint of improving output, a structure called a dual spin valve (DSV) sensor in which two conventional SV sensors are stacked has been proposed (Patent Document 3).

図13(a)は従来のSVセンサの一構成例を示す断面図であり、図13(b)は従来のDSVセンサの一構成例を示す断面図である。ここでは、基板301に設けられたバッファ層302上にSV膜およびDSV膜を形成した場合を示す。   FIG. 13A is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional SV sensor, and FIG. 13B is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional DSV sensor. Here, a case where an SV film and a DSV film are formed over the buffer layer 302 provided over the substrate 301 is shown.

図13(a)に示すように、SVセンサは、記録媒体の磁気を検出するフリー層303と、非磁性中間層304と、強磁性層のピンド層305と、ピンド層305の磁化を固定する反強磁性層306とを含むSV膜を有する構成である。反強磁性層306の上には保護層となるキャップ層307が設けられている。また、図13(b)に示すように、DSVセンサのDSV膜は、図13(a)に示したSV膜の非磁性中間層304、ピンド層305および反強磁性層306の3つの層がフリー層303を挟んで上側と下側にそれぞれ設けられた構成である。図13(b)においては、上側の3つの層の符号に「a」を付し、下側の3つの層の符号に「b」を付している。3つの層の積層順序は上側と下側とで逆になっており、フリー層303は非磁性中間層304a、304bに挟まれている。   As shown in FIG. 13A, the SV sensor fixes the magnetization of the free layer 303 for detecting the magnetism of the recording medium, the nonmagnetic intermediate layer 304, the pinned layer 305 of the ferromagnetic layer, and the pinned layer 305. The structure includes an SV film including an antiferromagnetic layer 306. A cap layer 307 serving as a protective layer is provided on the antiferromagnetic layer 306. As shown in FIG. 13B, the DSV film of the DSV sensor has three layers: the nonmagnetic intermediate layer 304, the pinned layer 305, and the antiferromagnetic layer 306 of the SV film shown in FIG. In this configuration, the free layer 303 is provided on the upper side and the lower side, respectively. In FIG. 13B, “a” is attached to the reference numerals of the upper three layers, and “b” is attached to the reference signs of the lower three layers. The stacking order of the three layers is reversed between the upper side and the lower side, and the free layer 303 is sandwiched between the nonmagnetic intermediate layers 304a and 304b.

図13(a)、(b)に示すように、非磁性中間層304、304a、304bにはCuなどの導電性材料が用いられ、反強磁性層306、306a、306bにはIrMn合金やPtMn合金が用いられている。そして、ピンド層305、305aよりも上層側に設けられた反強磁性体層306、306a上には、キャップ層307として、主にTaやTiなどが用いられてきた。   As shown in FIGS. 13A and 13B, the nonmagnetic intermediate layers 304, 304a, 304b are made of a conductive material such as Cu, and the antiferromagnetic layers 306, 306a, 306b are made of IrMn alloy or PtMn. An alloy is used. Then, Ta, Ti, or the like has been mainly used as the cap layer 307 on the antiferromagnetic layers 306, 306a provided on the upper side of the pinned layers 305, 305a.

なお、ピンド層305、305a、305bは、モノレイヤーピンド層でもよく、図13(c)に示すようなシンセティックピンド層であってもよい。シンセティックピンド層は、図13(c)に示すように、反強磁性結合層309が強磁性層308a、308bに挟まれた構造である。
特公平8−21166号公報 特開平6−236527号公報 特開2002−185060号公報
The pinned layers 305, 305a, and 305b may be monolayer pinned layers or synthetic pinned layers as shown in FIG. As shown in FIG. 13C, the synthetic pinned layer has a structure in which an antiferromagnetic coupling layer 309 is sandwiched between ferromagnetic layers 308a and 308b.
Japanese Examined Patent Publication No. 8-21166 JP-A-6-236527 JP 2002-185060 A

反強磁性層に用いられるIrMn合金には、Mnの含有率が60〜40at%程度のものと、Mnの含有率が85〜70at%程度のものとの2種類がある。Mnの含有率が60〜40at%程度のIrMn合金の場合には、IrMn合金を反強磁性体に変化させるための熱処理を必要とするため、Mnの含有率が85〜70at%程度のIrMn合金が使われるようになった。しかし、SV膜やDSV膜において、ピンド層よりも上層側に設ける反強磁性層にMnを85〜70at%程度含むIrMn合金を用いると、反強磁性層の耐食性が悪くなり、腐蝕しやすいという問題があった。   There are two types of IrMn alloys used for the antiferromagnetic layer, those with a Mn content of about 60 to 40 at% and those with a Mn content of about 85 to 70 at%. In the case of an IrMn alloy with a Mn content of about 60 to 40 at%, a heat treatment for changing the IrMn alloy into an antiferromagnetic material is required, so an IrMn alloy with a Mn content of about 85 to 70 at% Has been used. However, in an SV film or a DSV film, if an IrMn alloy containing about 85 to 70 at% of Mn is used for the antiferromagnetic layer provided on the upper side of the pinned layer, the antiferromagnetic layer has poor corrosion resistance and is easily corroded. There was a problem.

本発明は上述したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、交換結合磁界の強度を維持し、耐食性に優れた積層体および磁気抵抗効果型ヘッドを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides a laminated body and a magnetoresistive head having excellent corrosion resistance while maintaining the strength of the exchange coupling magnetic field. With the goal.

上記目的を達成するための本発明の積層体は、基板上に第1の強磁性層と該第1の強磁性層の磁化を固定するための反強磁性層と保護層とがこの順に積層された積層体において、
前記反強磁性層は、材料がMnを85〜70at%含有するIrMn合金で、かつ膜厚が5nm以下であり、
前記保護層は、Crを含有する合金であり、かつCrの含有率が30at%以上とする構成である。
In order to achieve the above object, a laminate of the present invention comprises a first ferromagnetic layer, an antiferromagnetic layer for fixing the magnetization of the first ferromagnetic layer, and a protective layer stacked in this order on a substrate. In the laminated body,
The antiferromagnetic layer is an IrMn alloy containing 85 to 70 at% of Mn and a film thickness of 5 nm or less.
The protective layer is an alloy containing Cr, and the Cr content is 30 at% or more.

本発明では、交換結合膜の反強磁性層として設けられた、高濃度のMnを含むIrMnに対し、このIrMnに接して設けられたキャップ層にCrが所定量以上含まれるため、Crがキャップ層からIrMnに拡散し、耐食性を向上させる。   In the present invention, since IrMn containing a high concentration of Mn provided as an antiferromagnetic layer of the exchange coupling film contains a predetermined amount or more of Cr in the cap layer provided in contact with IrMn, Cr is a cap. It diffuses from the layer to IrMn and improves the corrosion resistance.

一方、上記目的を達成するための本発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、
上記本発明の積層体を有する磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の上層および下層に設けられ、記録媒体を除く外部からの磁気を遮蔽するためのシールド層と、
を有する構成である。
On the other hand, the magnetoresistive head of the present invention for achieving the above object is
A magnetoresistive element having the laminate of the present invention;
Provided in the upper and lower layers of the magnetoresistive effect element, a shield layer for shielding magnetism from the outside excluding the recording medium,
It is the structure which has.

本発明では、交換結合磁界が従来と比較して同等以上で、かつ耐食性に優れた交換結合膜を得ることができる。   In the present invention, an exchange coupling film having an exchange coupling magnetic field equivalent to or higher than that of the conventional one and excellent in corrosion resistance can be obtained.

本発明の積層体は、交換結合膜の反強磁性層としてMnを所定量含むIrMnと、その反強磁性層の上に所定量以上のCrを含有する保護層とを有することを特徴とする。
(実施形態1)
本実施形態の磁気抵抗効果型ヘッドの構成について説明する。
The laminate of the present invention has IrMn containing a predetermined amount of Mn as an antiferromagnetic layer of an exchange coupling film, and a protective layer containing a predetermined amount or more of Cr on the antiferromagnetic layer. .
(Embodiment 1)
The configuration of the magnetoresistive head of this embodiment will be described.

図1は本発明の一実施形態による磁気抵抗効果型ヘッドの主要部を示す断面図である。   FIG. 1 is a sectional view showing the main part of a magnetoresistive head according to an embodiment of the present invention.

本実施形態の磁気抵抗効果型ヘッド1は、基板61と、基板61上に形成された、記録媒体(不図示)に対する読み出しのためのMR(磁気抵抗効果)素子62を有する再生部63、および書き込みのための誘導型磁気変換素子を有する記録部64と、再生部63および記録部64を配線41a〜41dを介して外部と電気的に接続するためのバンプ42a〜42dとを有する。   The magnetoresistive head 1 of the present embodiment includes a reproducing unit 63 having a substrate 61 and an MR (magnetoresistive) element 62 formed on the substrate 61 for reading from a recording medium (not shown), and The recording unit 64 includes an inductive magnetic conversion element for writing, and the bumps 42a to 42d for electrically connecting the reproducing unit 63 and the recording unit 64 to the outside through wirings 41a to 41d.

基板61は、Al23・TiC(アルティック)からなる。アルティックはアルミナと比較して耐磨耗性および潤滑性に優れているが、導電性が高い。そこで、基板61の上面にはアルミナからなる下地層65が形成され、この上に、再生部63および記録部64が積層される。 The substrate 61 is made of Al 2 O 3 .TiC (Altic). Altic is superior in wear resistance and lubricity as compared with alumina, but has high conductivity. Therefore, a base layer 65 made of alumina is formed on the upper surface of the substrate 61, and a reproducing unit 63 and a recording unit 64 are laminated thereon.

下地層65の上には、例えばパーマロイ(NiFe)といった磁性材料からなる下部シールド層66が形成されている。下部シールド層66の上の、媒体対向面S側の端部には、MR素子62が、その一端を媒体対向面Sに露出させて形成されている。MR素子62としては、GMR(巨大磁気抵抗効果)素子、TMR(トンネル磁気抵抗効果)素子など、磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた各種素子を用いることができる。MR素子62の上には、例えばパーマロイといった磁性材料からなる上部シールド層67が形成されている。MR素子62は、絶縁層68aによって、下部シールド層66および上部シールド層67と絶縁されている。これら下部シールド層66、MR素子62、および上部シールド層67で、再生部63を構成する。下部シールド層66および上部シールド層67は、記録媒体を除く外部からの磁気を再生部63から遮蔽する。   A lower shield layer 66 made of a magnetic material such as permalloy (NiFe) is formed on the base layer 65. An MR element 62 is formed on the lower shield layer 66 at the end on the medium facing surface S side with one end thereof exposed to the medium facing surface S. As the MR element 62, various elements using a magnetosensitive film exhibiting a magnetoresistive effect, such as a GMR (giant magnetoresistive effect) element and a TMR (tunnel magnetoresistive effect) element, can be used. On the MR element 62, an upper shield layer 67 made of a magnetic material such as permalloy is formed. The MR element 62 is insulated from the lower shield layer 66 and the upper shield layer 67 by the insulating layer 68a. The lower shield layer 66, the MR element 62, and the upper shield layer 67 constitute a reproducing unit 63. The lower shield layer 66 and the upper shield layer 67 shield the magnetic field from the outside except the recording medium from the reproducing unit 63.

上部シールド層67の上には、絶縁層68bを介して、例えば、パーマロイやCoNiFeなどの、めっき法によって成膜可能な磁性材料からなる下部磁極層69が形成されている。   A lower magnetic pole layer 69 made of a magnetic material such as permalloy or CoNiFe that can be formed by a plating method is formed on the upper shield layer 67 via an insulating layer 68b.

下部磁極層69の上には、絶縁のための記録ギャップ層70を介して、上部磁極層71が形成されている。記録ギャップ層70は、媒体対向面S側の端部に、媒体対向面Sに一端を露出させて形成される。つまり、下部磁極層69と上部磁極層71とは、その一端部において、記録ギャップ層70を介して対向している。記録ギャップ層70の材料としては、例えば、Ruやアルミナなどの非磁性金属材料が用いられる。上部磁極層71の材料としては、例えば、パーマロイやCoNiFeなどの磁性材料が用いられる。下部磁極層69と上部磁極層71とは、媒体対向面Sから離れた端部で接続部72によって磁気的に接続され、全体で一つの磁気回路を形成する。   An upper magnetic pole layer 71 is formed on the lower magnetic pole layer 69 via a recording gap layer 70 for insulation. The recording gap layer 70 is formed at the end on the medium facing surface S side, with one end exposed at the medium facing surface S. That is, the lower magnetic pole layer 69 and the upper magnetic pole layer 71 are opposed to each other through the recording gap layer 70 at one end thereof. As a material of the recording gap layer 70, for example, a nonmagnetic metal material such as Ru or alumina is used. As the material of the upper magnetic pole layer 71, for example, a magnetic material such as permalloy or CoNiFe is used. The lower magnetic pole layer 69 and the upper magnetic pole layer 71 are magnetically connected by the connecting portion 72 at the end away from the medium facing surface S, and form one magnetic circuit as a whole.

下部磁極層69と上部磁極層71との間において、媒体対向面Sと接続部72との間には、銅などの導電性材料からなるコイル73が形成されている。コイル73は、下部磁極層69と上部磁極層71とに磁束を供給するものであり、平面螺旋状となるように接続部72の周囲を周回する形状で2層に形成されている。コイル73は、絶縁層によって周囲と絶縁されている。コイル73の巻数は任意である。また、本実施形態では2層のコイル73を示したが、これに限られるものではなく、1層であってもよいし3層以上であってもよい。   Between the lower magnetic pole layer 69 and the upper magnetic pole layer 71, a coil 73 made of a conductive material such as copper is formed between the medium facing surface S and the connection portion 72. The coil 73 supplies magnetic flux to the lower magnetic pole layer 69 and the upper magnetic pole layer 71, and is formed in two layers so as to circulate around the connection portion 72 so as to form a planar spiral. The coil 73 is insulated from the surroundings by an insulating layer. The number of turns of the coil 73 is arbitrary. In the present embodiment, the two-layer coil 73 is shown. However, the present invention is not limited to this, and it may be one layer or three or more layers.

誘導型磁気変換素子は、これら下部磁極層69、上部磁極層71およびコイル73を含む。   The inductive magnetic transducer includes these lower magnetic pole layer 69, upper magnetic pole layer 71, and coil 73.

オーバーコート層74は、上部磁極層71を覆って設けられ、上述した構造を保護する。オーバーコート層74の材料としては、例えばアルミナなどの絶縁材料が用いられる。   The overcoat layer 74 is provided so as to cover the upper magnetic pole layer 71 and protects the above-described structure. As a material of the overcoat layer 74, for example, an insulating material such as alumina is used.

MR素子62には、図面の奥行き方向に互いに間隔をあけて形成された、MR素子62で読み取った信号出力用の一対の配線41a,41bが接続されている。同様に、コイル73には、図面の奥行き方向に互いに間隔をあけて形成された、書き込み信号入力用の一対の配線41c,41dが接続されている。配線41a〜41dからは、それぞれバンプ42a〜42dが、積層方向に延びている。バンプ42a〜42dの先端は、オーバーコート層74の表面上で、それぞれ電極パッド43a〜43dと接続されている。なお、図1では、バンプ42a〜42dおよび電極パッド43a〜43dを図示左右方向に並んで示しているが、これらは実際には図面の奥行き方向に並んで形成されている。   The MR element 62 is connected to a pair of wiring lines 41a and 41b for outputting signals read by the MR element 62, which are formed at an interval in the depth direction of the drawing. Similarly, a pair of wirings 41c and 41d for inputting a write signal, which are formed at an interval in the depth direction of the drawing, are connected to the coil 73. Bumps 42a to 42d extend from the wirings 41a to 41d in the stacking direction, respectively. The tips of the bumps 42a to 42d are connected to the electrode pads 43a to 43d on the surface of the overcoat layer 74, respectively. In FIG. 1, the bumps 42a to 42d and the electrode pads 43a to 43d are shown side by side in the horizontal direction in the figure, but these are actually formed side by side in the depth direction of the drawing.

以下に、MR素子62について説明する。なお、1Oe=(1/4π)×103A/mであり、1Å=0.1nmである。また、本実施例のMR素子はスピンバルブ(SV)センサの場合である。 The MR element 62 will be described below. Note that 1 Oe = (1 / 4π) × 10 3 A / m, and 1Å = 0.1 nm. Further, the MR element of this embodiment is a case of a spin valve (SV) sensor.

図2はMR素子の一構成例を示す断面図である。図2に示すように、MR素子は、バッファ層21上にスピンバルブ膜23と、スピンバルブ膜23の保護層となるキャップ層30とが設けられた構成である。スピンバルブ膜23は、記録媒体の磁化を検出するフリー層24、非磁性中間層25、および交換結合膜27が順に積層された構成である。交換結合膜27は、強磁性層のピンド層28の上にピンド層28の磁化を固定するための反強磁性層29が設けられている。ピンド層28は、図13(c)に説明したシンセティックピンド層でもよい。本実施例では、反強磁性層29は、材料がMnを85〜70at%含有するIrMnであり、膜厚が50Å以下である。また、キャップ層30の材料はCrを含有する合金である。交換結合膜27とキャップ層30を有する積層体31を上述の構成にすることによる効果を示す実験について、以下に説明する。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the MR element. As shown in FIG. 2, the MR element has a configuration in which a spin valve film 23 and a cap layer 30 serving as a protective layer for the spin valve film 23 are provided on the buffer layer 21. The spin valve film 23 has a configuration in which a free layer 24 for detecting the magnetization of a recording medium, a nonmagnetic intermediate layer 25, and an exchange coupling film 27 are sequentially stacked. In the exchange coupling film 27, an antiferromagnetic layer 29 for fixing the magnetization of the pinned layer 28 is provided on the pinned layer 28 of the ferromagnetic layer. The pinned layer 28 may be the synthetic pinned layer described in FIG. In this embodiment, the antiferromagnetic layer 29 is made of IrMn containing 85 to 70 at% of Mn and has a film thickness of 50 mm or less. The material of the cap layer 30 is an alloy containing Cr. An experiment showing the effect obtained by configuring the laminate 31 having the exchange coupling film 27 and the cap layer 30 as described above will be described below.

はじめに、耐食性評価の実験方法を説明する。   First, an experimental method for evaluating corrosion resistance will be described.

シリコン基板上に設けられたアルミナの上にスパッタリング法でキャップ層および反強磁性層を順に形成し、Si/Al23/キャップ層/反強磁性層の試料を作製した。反強磁性層とキャップ層に、後述の水準を設けている。そして、これらの試料に270℃、3時間のアニールを行った。その後、試料を所定の時間純水中に浸した後、試料のシート抵抗を測定した。測定結果からシート抵抗の変化を示す抵抗増加率を求め、抵抗増加率で反強磁性層の耐食性を評価した。腐蝕するとシート抵抗が増加する傾向があるため、抵抗増加率の小さいものほど耐食性に優れているものと判断した。抵抗増加率は、測定したシート抵抗の値をRsとし、純水に浸す前のシート抵抗の初期値をRs_iniとして、抵抗増加率=(Rs−Rs_ini)/Rs_ini×100(%)の式から求めた。 On the alumina provided on the silicon substrate, a cap layer and an antiferromagnetic layer were sequentially formed by a sputtering method, and a sample of Si / Al 2 O 3 / cap layer / antiferromagnetic layer was produced. The following levels are provided for the antiferromagnetic layer and the cap layer. Then, these samples were annealed at 270 ° C. for 3 hours. Then, after immersing the sample in pure water for a predetermined time, the sheet resistance of the sample was measured. The resistance increase rate indicating the change in sheet resistance was obtained from the measurement results, and the corrosion resistance of the antiferromagnetic layer was evaluated by the resistance increase rate. Since the sheet resistance tends to increase when corroded, the smaller the resistance increase rate, the better the corrosion resistance. The resistance increase rate is obtained from the equation of resistance increase rate = (Rs−Rs_ini) / Rs_ini × 100 (%), where Rs is the measured sheet resistance value and Rs_ini is the initial value of the sheet resistance before being immersed in pure water. It was.

図3は実験水準を示す表である。基準水準は試料1であり、試料1は、反強磁性層が膜厚40ÅのIrMnで、キャップ層がクロムの含有率40at%のNiCrである。キャップ層の膜厚は40Åである。図3に示すように、試料1から試料4において反強磁性層のIrMnの膜厚に水準を設け、試料5から試料7においてキャップ層のNiCrのCr含有率に水準を設け、試料8から試料11にキャップ層のFeCrのCr含有率に水準を設けている。   FIG. 3 is a table showing experimental levels. The reference level is Sample 1, and in Sample 1, the antiferromagnetic layer is IrMn with a thickness of 40 mm, and the cap layer is NiCr with a chromium content of 40 at%. The thickness of the cap layer is 40 mm. As shown in FIG. 3, a level is set for the IrMn film thickness of the antiferromagnetic layer in samples 1 to 4, a level is set for the Cr content of NiCr in the cap layer in samples 5 to 7, and samples 8 to 11 shows a level of Cr content of the FeCr in the cap layer.

また、耐食性評価のために比較例1および比較例2の試料を作製した。比較例1は、反強磁性層が膜厚40ÅのIrMnで、キャップ層が膜厚40ÅのTaである。比較例2は、反強磁性層が膜厚40Åの3Cr−21Ir−Mnで、キャップ層が膜厚40ÅのTaである。なお、IrMn合金についてはMnの含有率を78at%とした。   Moreover, the sample of the comparative example 1 and the comparative example 2 was produced for corrosion resistance evaluation. In Comparative Example 1, the antiferromagnetic layer is IrMn having a thickness of 40 mm, and the cap layer is Ta having a thickness of 40 mm. In Comparative Example 2, the antiferromagnetic layer is 3Cr-21Ir-Mn with a thickness of 40 mm, and the cap layer is Ta with a thickness of 40 mm. In addition, about the IrMn alloy, the content rate of Mn was 78 at%.

上述の実験による結果から、試料を純水に浸す時間である純水浸漬時間に対する抵抗増加率の変化について説明する。   From the results of the above-described experiment, the change in the resistance increase rate with respect to the pure water immersion time, which is the time for immersing the sample in pure water, will be described.

図4(a)は抵抗増加率と純水浸漬時間との関係を示す表であり、図4(b)はその結果を示すグラフである。ここでは、代表例として図3に示した水準表の試料1と比較例1の結果について示す。純水浸漬時間の最長時間を30分とし、0〜20分までは5分毎にシート抵抗の測定を行った。   FIG. 4A is a table showing the relationship between the resistance increase rate and the pure water immersion time, and FIG. 4B is a graph showing the results. Here, it shows about the result of the sample 1 of the level table shown in FIG. 3, and the comparative example 1 as a representative example. The maximum time of pure water immersion time was 30 minutes, and sheet resistance was measured every 5 minutes from 0 to 20 minutes.

図4(a)に示すように、純水浸漬時間がどの時間であっても、試料1は比較例1よりも抵抗増加率が小さかった。純水に30分浸した後では、比較例1の抵抗増加率は試料1よりも2倍以上大きかった。図4(b)に示すように、試料1と比較例1のどちらについても、純水に浸す時間が長くなるほど、抵抗増加率が大きくなった。図4の結果から、試料1が比較例1よりも耐食性のよいことがわかる。   As shown in FIG. 4A, the resistance increase rate of Sample 1 was smaller than that of Comparative Example 1 regardless of the pure water immersion time. After immersion in pure water for 30 minutes, the resistance increase rate of Comparative Example 1 was twice or more that of Sample 1. As shown in FIG. 4B, the resistance increase rate increased with increasing time for immersion in pure water for both Sample 1 and Comparative Example 1. From the results of FIG. 4, it can be seen that Sample 1 has better corrosion resistance than Comparative Example 1.

図5(a)は水準毎の抵抗増加率を示す表であり、図5(b)はその結果をグラフに表したものである。ここでは、全ての水準について試料を純水に30分浸した場合を示す。   FIG. 5A is a table showing the resistance increase rate for each level, and FIG. 5B is a graph showing the result. Here, the case where the sample is immersed in pure water for 30 minutes for all levels is shown.

図5(a)に示すように、反強磁性層のIrMnに膜厚水準を設けた試料1から試料4では、IrMnの膜厚が厚くなるほど抵抗増加率が大きくなっている。キャップ層のNiCrについてCrの含有率に水準を設けた試料5から試料7では、Crの含有率が大きくなるほど抵抗増加率が小さくなっている。また、キャップ層のFeCrについてCrの含有率に水準を設けた試料8から試料11では、Crの含有率が大きくなるほど抵抗増加率が小さくなっている。なお、比較例1の抵抗増加率は2.1%であった。   As shown in FIG. 5A, in the samples 1 to 4 in which the film thickness level is provided for IrMn of the antiferromagnetic layer, the resistance increase rate increases as the film thickness of IrMn increases. In Sample 5 to Sample 7 in which the level of Cr content in the NiCr of the cap layer is set, the resistance increase rate decreases as the Cr content rate increases. Further, in Sample 8 to Sample 11 in which the level of Cr content in the cap layer FeCr is set, the resistance increase rate decreases as the Cr content rate increases. The resistance increase rate of Comparative Example 1 was 2.1%.

図5(b)は、横軸に試料1から試料11のサンプル水準をとり、縦軸に抵抗増加率をとったグラフである。図5(b)には、比較例1の抵抗増加率の値に直線が引かれている。抵抗増加率がこの直線より上側であると、比較例1よりも高いことになる。図5(b)のグラフから、試料3〜5と8が比較例1よりも抵抗増加率が高く、耐食性が比較例1よりも劣化することがわかる。   FIG. 5B is a graph in which the horizontal axis represents the sample level of Sample 1 to Sample 11, and the vertical axis represents the resistance increase rate. In FIG. 5B, a straight line is drawn to the value of the resistance increase rate of Comparative Example 1. If the resistance increase rate is above this straight line, it will be higher than in Comparative Example 1. From the graph of FIG. 5B, it can be seen that Samples 3 to 5 and 8 have a higher resistance increase rate than Comparative Example 1, and the corrosion resistance is deteriorated as compared with Comparative Example 1.

次に、交換結合磁界を評価する実験を行ったのでその方法について説明する。なお、化学式の後に膜厚(単位はÅ)を表記する。   Next, since an experiment for evaluating the exchange coupling magnetic field was performed, the method will be described. The film thickness (unit: 単 位) is written after the chemical formula.

シリコン基板上に設けられたアルミナの上にスパッタリング法で膜を積層し、次のようなSV膜を有する試料を作製した。試料は、Si/Al23//バッファ層(NiCr40/Ru8)/フリー層(CoFe20)/非磁性中間層(Cu20)/ピンド層(CoFe5/FeCo5/CoFe5)/反強磁性層(IrMn)/キャップ層20の構成である。キャップ層の膜厚を20Åにしたことを除いて、反強磁性層とキャップ層に図3に示したものと同様の水準を設けた。そして、各試料について、270℃、3時間のアニールを行った。その後、MRカーブから各試料の交換結合磁界Hexを求めた。 A film was laminated by sputtering on alumina provided on a silicon substrate, and a sample having the following SV film was produced. Sample: Si / Al 2 O 3 // buffer layer (NiCr40 / Ru8) / free layer (CoFe20) / nonmagnetic intermediate layer (Cu20) / pinned layer (CoFe5 / FeCo5 / CoFe5) / antiferromagnetic layer (IrMn) / The configuration of the cap layer 20. The antiferromagnetic layer and the cap layer were provided with the same level as that shown in FIG. 3 except that the thickness of the cap layer was 20 mm. Each sample was annealed at 270 ° C. for 3 hours. Thereafter, the exchange coupling magnetic field Hex of each sample was obtained from the MR curve.

次に、上記実験による交換結合磁界の測定結果について説明する。図6は交換結合磁界の測定結果を示す表である。なお、図5に示した耐食性評価の結果を図6の一番右の欄に表記する。   Next, the measurement result of the exchange coupling magnetic field by the said experiment is demonstrated. FIG. 6 is a table showing measurement results of the exchange coupling magnetic field. The result of the corrosion resistance evaluation shown in FIG. 5 is shown in the rightmost column of FIG.

図6に示すように、反強磁性層のIrMnに膜厚水準を設けた試料1から試料4では、IrMnの膜厚が厚くなるほど交換結合磁界が小さくなっている。また、試料5から試料7では、キャップ層のCrの含有率が20at%では耐食性が劣化するが、30at%以上では耐食性が向上するだけでなく、交換結合磁界が比較例1よりも大きかった。試料8から試料11についても、試料5から試料7と同様に、キャップ層のCrの含有率が20at%では耐食性が劣化するが、30at%以上では耐食性が向上するだけでなく、交換結合磁界が比較例1よりも大きくなった。一方、反強磁性層がCrIrMnの比較例2では、耐食性は向上するが、交換結合磁界Hexが比較例1よりも低下してしまった。   As shown in FIG. 6, in Sample 1 to Sample 4 in which the film thickness level is provided for IrMn of the antiferromagnetic layer, the exchange coupling magnetic field decreases as the film thickness of IrMn increases. In samples 5 to 7, the corrosion resistance deteriorates when the Cr content of the cap layer is 20 at%, but not only the corrosion resistance is improved at 30 at% or more, but the exchange coupling magnetic field is larger than that of Comparative Example 1. Similarly to Samples 5 to 7, Samples 8 to 11 also deteriorated the corrosion resistance when the Cr content of the cap layer is 20 at%, but not only the corrosion resistance is improved at 30 at% or more, but the exchange coupling magnetic field is also reduced. It became larger than the comparative example 1. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the antiferromagnetic layer is CrIrMn, the corrosion resistance is improved, but the exchange coupling magnetic field Hex is lower than in Comparative Example 1.

図5および図6に示す耐食性評価の結果と交換結合磁界の測定結果から好ましい水準は、試料1、2、6、7および9〜11である。なお、上記のようにIrMnとCrの合金を反強磁性層として用いると、交換結合磁界Hexが減少してしまうため、反強磁性層として用いるのは好ましくない。   Samples 1, 2, 6, 7, and 9 to 11 are preferable levels from the results of the corrosion resistance evaluation shown in FIGS. 5 and 6 and the measurement results of the exchange coupling magnetic field. Note that when an alloy of IrMn and Cr is used as an antiferromagnetic layer as described above, the exchange coupling magnetic field Hex is reduced, and therefore it is not preferable to use the alloy as an antiferromagnetic layer.

反強磁性層の抵抗増加率に対する、キャップ層のCrの組成率についてまとめたグラフを図7に示す。図7(a)および(b)は、図5(a)の結果を用いて作成した、抵抗増加率のCr組成率依存性を示すグラフである。図7(a)はキャップ層がNiCr系の場合であり、図7(b)はキャップ層がFeCr系の場合である。横軸にCrの組成率をとり、縦軸に抵抗増加率をとっている。図7(a)および(b)に示すように、Crの組成率が20at%から30at%と大きくなると、抵抗増加率が約1/2にまで急激に減少している。そして、Crの組成率が30at%を越えて40at%に近づくと、抵抗増加率の変化の傾きが少しずつ小さくなっていく。Crの組成率が80at%に達すると、抵抗増加率の変化の傾きはゼロに近くなっている。キャップ層がCrを含有する合金としてNiCrまたはFeCrである場合には、図5(a)に示した耐食性の結果から、Crの含有率は30at%以上必要である。また、図7に示したグラフから、Crの含有率は40at%以上がより好ましく、80at%以上が最も好ましいことがわかる。   FIG. 7 shows a graph summarizing the Cr composition ratio of the cap layer with respect to the resistance increase rate of the antiferromagnetic layer. FIGS. 7A and 7B are graphs showing the dependency of the resistance increase rate on the Cr composition ratio, created using the results of FIG. FIG. 7A shows a case where the cap layer is made of NiCr, and FIG. 7B shows a case where the cap layer is made of FeCr. The horizontal axis represents the Cr composition ratio, and the vertical axis represents the resistance increase rate. As shown in FIGS. 7A and 7B, when the Cr composition ratio increases from 20 at% to 30 at%, the resistance increase rate rapidly decreases to about ½. When the Cr composition ratio exceeds 30 at% and approaches 40 at%, the slope of change in the resistance increase rate gradually decreases. When the Cr composition ratio reaches 80 at%, the slope of the change in the resistance increase rate is close to zero. When the cap layer is made of NiCr or FeCr as an alloy containing Cr, the Cr content needs to be 30 at% or more from the result of the corrosion resistance shown in FIG. In addition, the graph shown in FIG. 7 indicates that the Cr content is more preferably 40 at% or more, and most preferably 80 at% or more.

また、図5(a)に示す結果から、耐食性の効果を得るには、IrMnの厚みを50Å以下とする。IrMnの膜厚がこれよりも厚いと、耐食性向上の効果が低下してしまう。耐食性が、キャップ層のNiCrやFeCrから反強磁性層のIrMnへのクロムの拡散に関連していると考えられるためである。   Further, from the result shown in FIG. 5A, in order to obtain the effect of corrosion resistance, the thickness of IrMn is set to 50 mm or less. If the film thickness of IrMn is thicker than this, the effect of improving the corrosion resistance is lowered. This is because the corrosion resistance is considered to be related to the diffusion of chromium from NiCr or FeCr in the cap layer to IrMn in the antiferromagnetic layer.

上述の実験結果から、Mnを85−70at%程度含むIrMnのような反強磁性層を用いた交換結合膜を用いる際、反強磁性層を所定の膜厚にし、かつ反強磁性層に隣接して設けられるキャップ層の材料にCrを含有する合金を用いることで、交換結合磁界Hexの強度が従来と比較して同等以上になり、耐食性が向上する効果が得られる。キャップ層がNiCrまたはFeCrを主成分とする場合には、Crの含有率を30at%以上とする。本実施例の交換結合膜27とキャップ層30を有する積層体31は、上述した構成により、交換結合磁界の強度を従来と同等以上にし、かつ耐食性が向上する。   From the above experimental results, when using an exchange coupling film using an antiferromagnetic layer such as IrMn containing about 85-70 at% of Mn, the antiferromagnetic layer has a predetermined thickness and is adjacent to the antiferromagnetic layer. By using an alloy containing Cr as the material of the cap layer provided as described above, the strength of the exchange coupling magnetic field Hex becomes equal to or higher than that of the conventional one, and the effect of improving the corrosion resistance is obtained. When the cap layer is mainly composed of NiCr or FeCr, the Cr content is set to 30 at% or more. The laminated body 31 having the exchange coupling film 27 and the cap layer 30 according to the present embodiment has the above-described configuration, so that the strength of the exchange coupling magnetic field is equal to or higher than that of the conventional one, and the corrosion resistance is improved.

なお、本実施例の積層体31をスピンバルブセンサに適用した場合で説明したが、デュアル・スピンバルブセンサに適用してもよく、この場合についても上述の効果が得られる。   In addition, although the case where the laminated body 31 of the present embodiment is applied to a spin valve sensor has been described, it may be applied to a dual spin valve sensor, and in this case, the above-described effects can be obtained.

また、本実施例の積層体31をCIP(Current in Plane)型磁気ヘッドおよびCPP(Current Perpendicular to Plane)型磁気ヘッドの交換結合膜および保護層に用いてもよい。そして、CPP型磁気ヘッドの一種であるTMR素子の積層膜に用いてもよい。さらに、フリー層を安定動作させるために磁界をかけるハードバイアス層に用いてもよい。これらの場合についても、上述の効果が得られる。
(実施形態2)
本実施形態は、実施形態1の磁気抵抗効果型ヘッドが作製されたウエハ、磁気抵抗効果型ヘッドが設けられたスライダを有するヘッドジンバルアセンブリ、そのヘッドジンバルアセンブリが設けられたヘッドアームアセンブリ、そのヘッドアームアセンブリが設けられたヘッドスタックアセンブリ、および磁気抵抗効果型ヘッドが設けられたスライダを有するハードディスク装置である。以下に各構成について説明する。
Further, the laminated body 31 of this embodiment may be used for an exchange coupling film and a protective layer of a CIP (Current in Plane) type magnetic head and a CPP (Current Perpendicular to Plane) type magnetic head. And it may be used for a laminated film of a TMR element which is a kind of CPP type magnetic head. Further, it may be used for a hard bias layer that applies a magnetic field in order to stably operate the free layer. Also in these cases, the above-described effects can be obtained.
(Embodiment 2)
This embodiment includes a wafer on which the magnetoresistive head of Embodiment 1 is manufactured, a head gimbal assembly having a slider provided with the magnetoresistive head, a head arm assembly provided with the head gimbal assembly, and the head A hard disk device having a head stack assembly provided with an arm assembly and a slider provided with a magnetoresistive head. Each configuration will be described below.

実施形態1の磁気抵抗効果型ヘッドの製造に用いられるウエハについて説明する。   A wafer used for manufacturing the magnetoresistive head of Embodiment 1 will be described.

図8はウエハの概念的な平面図である。ウエハ100は複数の薄膜磁気変換素子集合体101に区画される。薄膜磁気変換素子集合体101は、MR素子と誘導型磁気変換素子が積層された薄膜磁気変換素子102を含み、媒体対向面ABSを研磨加工する際の作業単位となる。薄膜磁気変換素子集合体101間および薄膜磁気変換素子102間には切断のための切り代(図示せず)が設けられている。   FIG. 8 is a conceptual plan view of the wafer. The wafer 100 is partitioned into a plurality of thin film magnetic transducer element assemblies 101. The thin film magnetic transducer assembly 101 includes a thin film magnetic transducer 102 in which an MR element and an inductive magnetic transducer are stacked, and serves as a unit of work when polishing the medium facing surface ABS. A cutting margin (not shown) for cutting is provided between the thin film magnetic transducer element assemblies 101 and between the thin film magnetic transducer elements 102.

次に、磁気抵抗効果型ヘッド1を用いたヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置について説明する。まず、図9を参照して、ヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダ210について説明する。   Next, a head gimbal assembly and a hard disk device using the magnetoresistive head 1 will be described. First, the slider 210 included in the head gimbal assembly will be described with reference to FIG.

ハードディスク装置において、スライダ210は、回転駆動される円盤状の記録媒体であるハードディスクに対向するように配置される。スライダ210は、基板や薄膜磁気変換素子102等を有する基体211を備えている。基体211は、ほぼ六面体形状をなしている。基体211の六面のうちの一面は、ハードディスクに対向するようになっている。この一面には、媒体対向面ABSが形成されている。ハードディスクが図9におけるz方向に回転すると、ハードディスクとスライダ210との間を通過する空気流によって、スライダ210に、図9におけるy方向の下方に揚力が生じる。スライダ210は、この揚力によってハードディスクの表面から浮上するようになっている。なお、図9におけるx方向は、ハードディスクのトラック横断方向である。スライダ210の空気流出側の端部(図9における左下の端部)の近傍には、薄膜磁気変換素子102をヘッド素子として用いた磁気抵抗効果型ヘッド1が形成されている。   In the hard disk device, the slider 210 is arranged to face a hard disk that is a disk-shaped recording medium that is driven to rotate. The slider 210 includes a substrate 211 having a substrate, a thin film magnetic transducer 102 and the like. The base body 211 has a substantially hexahedral shape. One of the six surfaces of the substrate 211 faces the hard disk. On this one surface, a medium facing surface ABS is formed. When the hard disk rotates in the z direction in FIG. 9, an air flow passing between the hard disk and the slider 210 causes a lift in the slider 210 in the lower direction in the y direction in FIG. 9. The slider 210 floats from the surface of the hard disk by this lifting force. Note that the x direction in FIG. 9 is the track crossing direction of the hard disk. Near the end of the slider 210 on the air outflow side (lower left end in FIG. 9), a magnetoresistive head 1 using the thin film magnetic transducer 102 as a head element is formed.

次に、図10を参照して、磁気抵抗効果型ヘッド1を用いたヘッドジンバルアセンブリ220について説明する。ヘッドジンバルアセンブリ220は、スライダ210と、スライダ210を弾性的に支持するサスペンション221とを備えている。サスペンション221は、例えばステンレス鋼によって形成された板ばね状のロードビーム222と、ロードビーム222の一端部に設けられると共にスライダ210が接合され、スライダ210に適度な自由度を与えるフレクシャ223と、ロードビーム222の他端部に設けられたベースプレート224とを有している。ベースプレート224は、スライダ210をハードディスク262のトラック横断方向xに移動させるためのアクチュエータのアーム230に取り付けられるようになっている。アクチュエータは、アーム230と、アーム230を駆動するボイスコイルモータ(図示せず)とを有している。フレクシャ223において、スライダ210が取り付けられる部分には、スライダ210の姿勢を一定に保つためのジンバル部(図示せず)が設けられている。   Next, a head gimbal assembly 220 using the magnetoresistive head 1 will be described with reference to FIG. The head gimbal assembly 220 includes a slider 210 and a suspension 221 that elastically supports the slider 210. The suspension 221 includes, for example, a leaf spring-like load beam 222 formed of stainless steel, a flexure 223 that is provided at one end of the load beam 222 and is joined to the slider 210 to give the slider 210 an appropriate degree of freedom. And a base plate 224 provided at the other end of the beam 222. The base plate 224 is attached to an arm 230 of an actuator for moving the slider 210 in the track crossing direction x of the hard disk 262. The actuator includes an arm 230 and a voice coil motor (not shown) that drives the arm 230. In the flexure 223, a portion to which the slider 210 is attached is provided with a gimbal portion (not shown) for keeping the posture of the slider 210 constant.

ヘッドジンバルアセンブリ220は、アクチュエータのアーム230に取り付けられる。1つのアーム230にヘッドジンバルアセンブリ220を取り付けたものはヘッドアームアセンブリと呼ばれる。また、複数のアームを有するキャリッジの各アームにヘッドジンバルアセンブリ220を取り付けたものはヘッドスタックアセンブリと呼ばれる。   The head gimbal assembly 220 is attached to the arm 230 of the actuator. A structure in which the head gimbal assembly 220 is attached to one arm 230 is called a head arm assembly. Further, a head gimbal assembly 220 attached to each arm of a carriage having a plurality of arms is called a head stack assembly.

図10は、ヘッドアームアセンブリの一例を示している。このヘッドアームアセンブリでは、アーム230の一端部にヘッドジンバルアセンブリ220が取り付けられている。アーム230の他端部には、ボイスコイルモータの一部となるコイル231が取り付けられている。アーム230の中間部には、アーム230を回動自在に支持するための軸234に取り付けられる軸受け部233が設けられている。   FIG. 10 shows an example of the head arm assembly. In this head arm assembly, a head gimbal assembly 220 is attached to one end of the arm 230. A coil 231 that is a part of the voice coil motor is attached to the other end of the arm 230. A bearing portion 233 attached to a shaft 234 for rotatably supporting the arm 230 is provided at an intermediate portion of the arm 230.

次に、図11および図12を参照して、磁気抵抗効果型ヘッド1を用いたヘッドスタックアセンブリとハードディスク装置について説明する。図11はハードディスク装置の要部を示す説明図、図12はハードディスク装置の平面図である。ヘッドスタックアセンブリ250は、複数のアーム252を有するキャリッジ251を有している。複数のアーム252には、複数のヘッドジンバルアセンブリ220が、互いに間隔を開けて垂直方向に並ぶように取り付けられている。キャリッジ251においてアーム252の反対側には、ボイスコイルモータの一部となるコイル253が取り付けられている。ヘッドスタックアセンブリ250は、ハードディスク装置に組み込まれる。ハードディスク装置は、スピンドルモータ261に取り付けられた複数枚のハードディスク262を有している。ハードディスク262毎に、ハードディスク262を挟んで対向するように2つのスライダ210が配置される。また、ボイスコイルモータは、ヘッドスタックアセンブリ250のコイル253を挟んで対向する位置に配置された永久磁石263を有している。   Next, a head stack assembly and a hard disk device using the magnetoresistive head 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an explanatory view showing a main part of the hard disk device, and FIG. 12 is a plan view of the hard disk device. The head stack assembly 250 has a carriage 251 having a plurality of arms 252. A plurality of head gimbal assemblies 220 are attached to the plurality of arms 252 so as to be arranged in the vertical direction at intervals. A coil 253 that is a part of the voice coil motor is attached to the carriage 251 on the opposite side of the arm 252. The head stack assembly 250 is incorporated in a hard disk device. The hard disk device has a plurality of hard disks 262 attached to a spindle motor 261. For each hard disk 262, two sliders 210 are arranged so as to face each other with the hard disk 262 interposed therebetween. Further, the voice coil motor has permanent magnets 263 arranged at positions facing each other with the coil 253 of the head stack assembly 250 interposed therebetween.

スライダ210を除くヘッドスタックアセンブリ250およびアクチュエータは、スライダ210を支持すると共にハードディスク262に対して位置決めする。   The head stack assembly 250 and the actuator excluding the slider 210 support the slider 210 and position it relative to the hard disk 262.

本ハードディスク装置では、アクチュエータによって、スライダ210をハードディスク262のトラック横断方向に移動させて、スライダ210をハードディスク262に対して位置決めする。スライダ210に含まれる磁気抵抗効果型ヘッド1は、記録ヘッドによって、ハードディスク262に情報を記録し、薄膜磁気変換素子102をヘッド素子として用いた再生ヘッドによって、ハードディスク262に記録されている情報を再生する。   In the hard disk device, the slider 210 is moved with respect to the hard disk 262 by moving the slider 210 in the track crossing direction of the hard disk 262 by the actuator. The magnetoresistive head 1 included in the slider 210 records information on the hard disk 262 by a recording head, and reproduces information recorded on the hard disk 262 by a reproducing head using the thin film magnetic transducer 102 as a head element. To do.

本実施形態の磁気抵抗効果型ヘッドの一構成例の主要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the example of 1 structure of the magnetoresistive head of this embodiment. 本実施形態のMR素子の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of MR element of this embodiment. 交換結合膜を含む積層体の実験水準を示す表である。It is a table | surface which shows the experimental level of the laminated body containing an exchange coupling film | membrane. 交換結合膜を含む積層体の抵抗増加率と純水浸漬時間の関係を示す表およびグラフである。It is the table | surface and graph which show the relationship between the resistance increase rate of the laminated body containing an exchange coupling film, and a pure water immersion time. 積層体の水準毎の抵抗増加率を示す表およびグラフである。It is the table | surface and graph which show the resistance increase rate for every level of a laminated body. 積層体の水準毎の交換結合磁界および耐食性を示す表である。It is a table | surface which shows the exchange coupling magnetic field and corrosion resistance for every level of a laminated body. 抵抗増加率のCr組成率依存性を示すグラフである。It is a graph which shows Cr composition rate dependence of resistance increase rate. 本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの製造に係るウエハの平面図である。It is a top view of the wafer which concerns on manufacture of the magnetoresistive effect type head of this invention. 本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを組み込んだヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slider contained in the head gimbal assembly incorporating the magnetoresistive effect type head of this invention. 本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを組み込んだヘッドジンバルアセンブリを含むヘッドアームアセンブリを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the head arm assembly containing the head gimbal assembly incorporating the magnetoresistive effect type head of this invention. 本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを組み込んだハードディスク装置の要部を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part of the hard-disk apparatus incorporating the magnetoresistive head of this invention. 本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを組み込んだハードディスク装置の平面図である。It is a top view of the hard disk drive incorporating the magnetoresistive head of the present invention. 従来のスピンバルブセンサ、デュアル・スピンバルブセンサおよびシンセティックピンド層の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the conventional spin valve sensor, a dual spin valve sensor, and a synthetic pinned layer.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁気抵抗効果型ヘッド
21 バッファ層
23 スピンバルブ膜
24 フリー層
25 非磁性中間層
27 交換結合膜
28 ピンド層
29 反強磁性層
30 キャップ層
31 積層体
62 MR素子
1 magnetoresistive head 21 buffer layer 23 spin valve film 24 free layer 25 nonmagnetic intermediate layer 27 exchange coupling film 28 pinned layer 29 antiferromagnetic layer 30 cap layer 31 laminate 62 MR element

Claims (4)

基板上に第1の強磁性層と該第1の強磁性層の磁化を固定するための反強磁性層と保護層とがこの順に積層された積層体において、
前記反強磁性層は、材料がMnを85〜70at%含有するIrMn合金で、かつ膜厚が5nm以下であり、
前記保護層は、Crを含有する合金であり、かつCrの含有率が30at%以上であることを特徴とする積層体。
In the laminate in which the first ferromagnetic layer, the antiferromagnetic layer for fixing the magnetization of the first ferromagnetic layer, and the protective layer are laminated in this order on the substrate,
The antiferromagnetic layer is an IrMn alloy containing 85 to 70 at% of Mn and a film thickness of 5 nm or less.
The said protective layer is an alloy containing Cr, and the content rate of Cr is 30 at% or more, The laminated body characterized by the above-mentioned.
前記Crを含有する合金は、NiCrまたはFeCrを主成分とすることを特徴とする請求項1記載の積層体。   The laminate according to claim 1, wherein the Cr-containing alloy contains NiCr or FeCr as a main component. 請求項1または2に記載の積層体と、
前記基板上に設けられ、記録媒体の磁化を読み出すための第2の強磁性層と、
前記積層体の前記第1の強磁性層と前記第2の強磁性層の間に設けられた非磁性中間層と、
を有する積層体。
The laminate according to claim 1 or 2,
A second ferromagnetic layer provided on the substrate for reading the magnetization of the recording medium;
A nonmagnetic intermediate layer provided between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer of the laminate;
A laminate having
請求項3記載の積層体を有する磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の上層および下層に設けられ、記録媒体を除く外部からの磁気を遮蔽するためのシールド層と、
を有する磁気抵抗効果型ヘッド。
A magnetoresistive element having the laminate according to claim 3;
Provided in the upper and lower layers of the magnetoresistive effect element, a shield layer for shielding magnetism from the outside excluding the recording medium,
A magnetoresistive effect head.
JP2005207595A 2005-07-15 2005-07-15 Laminated body and magneto-resistive head Withdrawn JP2007026554A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005207595A JP2007026554A (en) 2005-07-15 2005-07-15 Laminated body and magneto-resistive head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005207595A JP2007026554A (en) 2005-07-15 2005-07-15 Laminated body and magneto-resistive head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007026554A true JP2007026554A (en) 2007-02-01

Family

ID=37787133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005207595A Withdrawn JP2007026554A (en) 2005-07-15 2005-07-15 Laminated body and magneto-resistive head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007026554A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015103272A (en) * 2013-11-20 2015-06-04 エイチジーエスティーネザーランドビーブイ Multi-read sensor having narrow read gap structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015103272A (en) * 2013-11-20 2015-06-04 エイチジーエスティーネザーランドビーブイ Multi-read sensor having narrow read gap structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6781799B2 (en) Current perpendicular-to-the-plane structure spin valve magnetoresistive head
JP3550533B2 (en) Magnetic field sensor, magnetic head, magnetic recording / reproducing device, and magnetic storage element
JP4328348B2 (en) Magnetoresistive element, thin film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP4492617B2 (en) Magnetoresistive element and magnetic disk apparatus
JP2009010333A (en) Magneto-resistive effect element of cpp structure, and magnetic disk system
JP2007250977A (en) Magnetic thin film, magneto-resistance effect element, thin film magnetic head and magnetic memory cell
US6775108B2 (en) Magnetic head having a read element shield and substrate with matching coefficients of thermal expansion
JP2007317824A (en) Magnetoresistance effect element, its manufacturing method, thin film magnetic head, head jimbal assembly, head arm assembly, and magnetic disk drive
JP2008047737A (en) Magnetoresistance effect device, thin film magnetic head, head gimbal assembly, head arm assembly, and magnetic disk device
JP3865738B2 (en) Thin film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP4160945B2 (en) Magnetoresistive element, thin film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP4308109B2 (en) Magnetoresistive element, thin film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP2007150254A (en) Magnetoresistance effect element, substrate, wafer, head gimbal assembly, hard disc device, magnetic memory device and magnetic sensor assembly
JP2007026481A (en) Thin film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk device
JP4854002B2 (en) Magnetic head for perpendicular magnetic recording, head gimbal assembly, head arm assembly, and magnetic disk drive
JP2008227457A (en) Magnetoresistance element having free layer including magnetostriction reduction layer, and thin film magnetic head
JP2006286669A (en) Method of manufacturing magnetoresistance effect element
JP3683577B1 (en) Magnetoresistive element, thin film magnetic head, head gimbal assembly, and magnetic disk apparatus
JP4471020B2 (en) CPP structure magnetoresistive effect element and magnetic disk drive
JP3818592B2 (en) Magnetoresistive device and manufacturing method thereof, thin film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk device
JP2006351684A (en) Magnetoresistance effect element, thin film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk device
JP2005223193A (en) Magnetoresistance effect element, thin film magnetic head, thin film magnetic head wafer, head gimbal assembly, head arm assembly, head stack assembly, and hard disk device
JP2007026554A (en) Laminated body and magneto-resistive head
JP2008211167A (en) Magnetic thin film, thin film magnetic head, slider, wafer, head gimbal assembly, hard disk unit, and manufacturing method of magnetic thin film
JP4134080B2 (en) Magnetoresistive element and manufacturing method thereof, magnetoresistive device, thin film magnetic head, head gimbal assembly, head arm assembly, and magnetic disk device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081007