JP2009146538A - 磁気再生ヘッド、磁気ヘッドおよび磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気抵抗効果膜のトラック幅が５０ｎｍ以下になると、検知電流のリークが生じることがある。このような検知電流のリークを防止し、信頼性及び歩留りの高い磁気再生ヘッドを提供することである。
【解決手段】磁気再生ヘッド１０は、下部磁気シールド層４と、上部磁気シールド層２と、下部磁気シールド層と上部磁気シールド層の間に形成された磁気抵抗効果膜３０と、磁気抵抗効果膜の浮上面とは反対側の面に接するように配された素子高さ方向リフィル膜６と、磁気抵抗効果膜３０の側壁面に配置されたトラック幅方向のリフィル膜１とを有する。磁気抵抗効果膜３０は自由層３６、絶縁障壁層３４、固定層３２を備えるトンネル磁気抵抗効果膜であり、絶縁障壁層３４は窒素とシリコンの少なくとも一方を含有するマグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜のいずれかである。
【選択図】図５

Description

本発明は、磁気的に記録された情報を再生する磁気ヘッドと、これを搭載した磁気記憶装置に係り、特に高い再生出力を有する磁気再生ヘッド、及びこれを搭載した磁気記録再生装置に関する。

磁気ディスク装置の分野において、外部磁界の変化に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗センサは、高性能な磁界センサとして既に知られており、磁気記録再生装置の主要な部品である磁気ヘッドにおいて磁気記録媒体からの信号磁界を検出するための再生素子として実用化されている。

磁気記録再生装置における記録密度は著しい向上を続けており、磁気ヘッドは、トラック幅Ｔの狭小化と同時に記録・再生の両特性に関し高性能化が求められている。また、再生特性については、磁気抵抗効果を利用したＭＲヘッドを発展させることにより高感度化が進められている。数Ｇｂ／ｉｎ²の低記録密度では異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）を用いて記録媒体上の磁気的信号を電気信号に変換していたが、これを超える高記録密度になると、より高感度な巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）が採用されている。

更に高記録密度化の要求に対しては、上部磁気シールド層と下部磁気シールド層との間の距離（再生ギャップ長）の狭小化に伴い、高感度化に際して有利となる膜面に略垂直な方向に検出電流を流す方式（ＣＰＰ方式）の研究開発が行われており、ＣＰＰ−ＧＭＲや、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）を利用した磁気再生ヘッドが報告されている。

図１、図２を用いてＣＰＰ方式の磁気再生ヘッドの基本的な構造を説明する。図１は、ＣＰＰ方式の磁気再生ヘッドの媒体対向面に平行な断面（素子高さ方向に垂直な断面）を示すものである。図１中のＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸は、ぞれぞれトラック幅方向、素子高さ方向、磁気抵抗効果膜の膜厚方向を示している。以下の図においてＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸は、図１に示すＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸と同一軸を表すものとする。トラック幅方向リフィル膜１は磁気抵抗効果膜３のトラック幅方向側壁面に接して設けられている。リフィル膜１の上部には縦バイアス印加層またはサイドシールド層５が設けられている。なお、図１において２は上部磁気シールド層、４は下部磁気シールド層を示す。図２は、図１におけるａ−ａ’線断面図で、ＣＰＰ方式の磁気再生ヘッドの素子高さ方向の断面図である。図２においては右側が磁気再生ヘッドの媒体対向面１１２となる。トラック幅方向と同様、素子高さ方向リフィル膜６が磁気抵抗効果素子３の壁面に接して設けられている。トラック幅方向リフィル膜１及び素子高さ方向リフィル膜６には、絶縁膜であるアルミナが主に用いられている。

ＣＰＰ方式の磁気再生ヘッドでは、再生ギャップ長をできるだけ小さくするため、通常は上下の磁気シールド層２，４と磁気抵抗効果膜３が電気的に接するように作成される。上部磁気シールド層２及び下部磁気シールド層４は、磁気抵抗効果膜３に電流を流すための電極を兼ねる。このとき磁気抵抗効果膜３以外に上下の磁気シールド層２，４間を電気的にショートさせる回路が存在すると、これが検知電流のリーク経路となるため出力が落ちることになる。

ショート回路の形成が懸念される場所の１つとして、磁気抵抗効果膜３の側壁面が挙げられる。これは磁気再生ヘッドの形成方法に関係がある。図３に、ＣＰＰ方式の磁気再生ヘッドの２種類の工程フロー図を示す。磁気再生ヘッドの製造工程は下部磁気シールド層の形成工程、磁気抵抗効果膜の成膜工程、磁気抵抗効果膜のパターニング工程、上部磁気シールド層の形成工程からなり、図３（ａ）、（ｂ）に示した２つの工程フローの違いは、磁気抵抗効果膜の素子高さを形成する工程と、トラック幅を形成する工程の順序だけであり、この順番は状況によって異なり、どちらを先に行っても良い。

磁気抵抗効果膜をパターニングして素子高さを形成する工程及びトラック幅を形成する工程では、図４（ａ）に示すように、下部磁気シールド層４の上に磁気抵抗効果膜３を形成した後、図４（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果膜３は所定の大きさのトラック幅形成用のレジストマスク１０１または素子高さ形成用のレジストマスク１１１などで保護され、図４（ｃ）に示すように、不要な領域がエッチングされる。このエッチング工程では一般には、Ａｒイオンによるイオンビームエッチング法や塩素系ガスやＣＯ系ガスによるＲＩＥ法によるエッチングが用いられる。エッチングの後、図４（ｄ）に示すように、素子高さ方向リフィル膜６またはトラック幅方向リフィル膜１を成膜し、続いて図４（ｅ）に示すように、リフトオフ法によってレジストマスク１０１または１１１と余分なリフィル膜を除去することによって、磁気抵抗効果膜３の素子高さまたはトラック幅がそれぞれ形成される。なお、図４（ｄ）では図示していないが、トラック幅を形成する工程ではトラック幅方向リフィル膜１の上に更に、サイドシールド膜または縦バイアス印加層が成膜される場合がある。

ここで、図４（ｃ）に示すエッチングの際に、被エッチング物が磁気抵抗効果膜３の壁面に再び付着する再付着と呼ばれる現象が生じる。この再付着物は磁気抵抗効果膜３或いは下部磁気シールド層４を形成する金属からなる積層膜であり、導電性のあるものであるから上述した検知電流のリーク経路となる恐れがある。

この再付着物による検知電流のリークを防ぐ手段として、特許文献１にはトラック幅形成工程を行う際、エッチング後に再付着物を酸化することによって、磁気抵抗効果膜３のトラック幅方向の壁面に付着した再付着による検知電流のリークを防ぐ方法が開示されている。この方法は酸化することによって、再付着物をトラック幅方向リフィル膜の一部として活用する点に特徴がある。

また、特許文献２には、図４（ｃ）に示したエッチングにおいて、下部磁気シールド層４上に成膜された磁気抵抗効果膜３に対して、トラック幅形成用のレジストマスク１０１または素子高さ形成用のレジストマスク１１１で所定の形状にマスクし、第１の入射角度θ₁でイオンビームを入射しエッチングを行った後に、この第１のエッチングの入射角度よりも磁気抵抗効果膜３に対して斜めとなる第２の入射角度θ₂（θ₂＞θ₁）でイオンビームを入射してエッチングを行うことによって磁気抵抗効果膜３の壁面に付着した再付着物を除去する方法が開示されている。なお、ここでは入射角度とは基板の法線に対する入射イオンのなす角度と定義されている。

この２段階エッチングのさらに高度な方法として、再付着物を除去するためのイオンビームが入射されにくい部分ができないように、リフィル膜を２つ用い、第２のリフィル膜の硬度が最初のリフィル膜の硬度に比べ低くなるようにする方法が特許文献３に開示されている。

特開2003-86861号公報 特開2002-26423号公報 特開2006-24294号公報

トラック幅が５０ナノメートル以下となった場合、特許文献１に記載されるように、エッチング後に再付着物を酸化する処理を行なった場合、また、特許文献３に記載されるように、高度な２段階のエッチングを用いても、検知電流のリークが生じることがあった。本発明が解決しようとする課題は、このような検知電流のリークである。

本発明の磁気再生ヘッドは、下部磁気シールド層と、上部磁気シールド層と、下部磁気シールド層と上部磁気シールド層の間に形成された磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜の浮上面とは反対側の壁面に接するように配置された素子高さ方向リフィル膜と、磁気抵抗効果膜の両壁面に接するように配置されたリフィル膜と、を備え、前記磁気抵抗効果膜は自由層、絶縁障壁層、固定層を備えるトンネル磁気抵抗効果膜であり、前記絶縁障壁層は窒素またはシリコン、あるいはこれら両方を含有するマグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜あるいはチタン酸化膜で構成されるものである。
上記、絶縁障壁層の窒素またはシリコンの含有率は、１at.%以上であることが望ましい。

本発明の磁気ヘッドは、前記磁気再生ヘッドと磁気記録ヘッドを備えるものである。

本発明の磁気記録装置は、前記磁気ヘッドと、磁気記憶媒体を記録方向に駆動する駆動部と、磁気ヘッドを磁気記憶媒体に対して相対運動させる手段と、磁気ヘッドの信号入力と磁気ヘッドからの出力信号再生を行うための記録再生処理手段とを備えるものである。

本発明によれば、検知電流のリークが少なく、高出力の磁気再生ヘッドを提供することができる。また、このような磁気再生ヘッドを搭載することによって、高い記録密度を持つ磁気記録再生装置を実現できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
＜実施例１＞
図５は、実施例１による磁気再生ヘッドのセンサ部分を示す素子高さ方向断面図である。図６（ａ）〜図６（ｇ）はその製造方法を説明する図であり、各工程における素子高さ方向の断面を示している。
図５に示す本実施例における磁気再生ヘッド１０は、図３（ａ）のように、素子高さの形成工程をトラック幅の形成工程よりも先に行う方法によって作成されるものである。図６（ａ）〜図６（ｇ）を参照して磁気再生ヘッド１０の製造方法を説明する。まず、アルミナチタンカーバイド等などからなる基板表面（図示省略）にＡｌ₂Ｏ₃等の絶縁体を被膜し、化学的機械研磨法（Chemical Mechanical Polishing, ＣＭＰ）などによる精密研磨を施した後に、下部磁気シールド層４を形成する。これは、例えばスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、あるいはめっき法で作製したＮｉ−Ｆｅ系合金からなる膜を、所定の形状にパターニングすることによって形成される。この上にＡｌ₂Ｏ₃を成長させてＣＭＰを施すことによって、基板表面は下部磁気シールド層４とＡｌ₂Ｏ₃が平坦化された面となる。更に、後の工程において磁気抵抗効果膜３０を形成する場所から離れた部分に引き出し電極膜（図示せず）を形成する。これは例えば、ＴａとＡｕとＴａの積層膜によって構成される。

この下部磁気シールド４上に、例えばスパッタリング法あるいはイオンビームスパッタリング法にて磁気抵抗効果膜３０を作製する（図６（ａ））。磁気抵抗効果膜３０は、例えばＣｏ−Ｆｅ系合金の強磁性体を含む層から構成される固定層３２、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等からなる絶縁障壁層３４、Ｎｉ−Ｆｅ系合金あるいはＣｏ−Ｆｅ系合金等を含む層からなる自由層３６を備えて構成される。

次に、素子高さ方向の形成を行う。まず、磁気抵抗効果膜３０上にレジストを塗布し、露光装置により露光した後、これを現像液で現像することにより、所望の形状にパターニングし、これを素子高さ形成用のレジストマスク（リフトオフマスク）１１１とする（図６（ｂ））。このリフトオフマスク１１１はレジストの下にポリ・ジメチル・グルタル・イミドを塗布し、レジストと同時にパターニングした２層構造としても構わない。次に、磁気抵抗効果膜３０に対して、イオンビームエッチング、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチング（第１のエッチング）を行い、素子高さ方向についてのパターンをエッチングによって形成する（図６（ｃ））。

このエッチングに続いて、入射角が第１のエッチングよりも基板に対して斜めとなる第２の入射角度で再びイオンビームエッチング（第２のエッチング）を行う事によって、第１のエッチング時に素子壁面に付着した再付着物を除去することが可能である。第２のエッチングの入射角度は６０度〜８０度が望ましい。また、第１のエッチングと第２のエッチングを交互に複数回繰り返すことにより、素子高さ方向の形成を行ってもよく、第１のエッチングと第２のエッチングの間に、第１のエッチング及び第２のエッチングと異なる手法または異なるイオン入射角度を用いたエッチングを行っても良い。

発明者は、このようなエッチング工程において、磁気抵抗効果膜の中の酸化膜からなる絶縁障壁層の側壁表面から酸素が抜けて酸素欠損ができることを見出した。そして、この酸素欠損があると、酸化膜の絶縁性が悪くなり、再付着層を除去した場合でも検知電流のリークが起こることを見出した。このリークは、トラック幅が５０ナノメートル以下の磁気ヘッドになると、酸素原子が活発に動きやすくなって、より抜けやすくなるため、特に問題であることがわかった。そこで、発明者は、前記酸素欠損を低減するために鋭意研究を行った結果、酸化膜からなる絶縁障壁層に窒素またはシリコン、あるいはこれら両方を含有させることが有効であることを見出した。また、より好ましくは、酸化膜からなる絶縁障壁層に窒素またはシリコン、あるいはこれら両方を1at.%以上含有させることが有効であることを見出した。酸化膜をこのような材料にすることで、酸素欠損を防止でき、トラック幅をより小さくできることになる。

次に複層から構成される素子高さ方向リフィル膜（第１リフィル膜）６をスパッタリング法あるいはイオンビームスパッタリング法にて成膜する。ここで、この後に行うトラック幅を形成するエッチング工程の第１のエッチングにおいて、素子高さ方向リフィル膜６と磁気抵抗効果膜３０がエッチングされる深さが、等しくなるように、素子高さ方向リフィル膜６の構成及び膜厚を設計する事がより好ましい。これは、上述したように、この後に行うトラック幅を形成する工程において、再付着を除去するための第２のエッチングを行う際にイオンビームが入射されにくい箇所が生じないようにするためである。これらについては、特許文献３（特開2006-24294号公報）に記載されている。素子高さ方向リフィル膜６のうち磁気抵抗効果膜３０に直接接する第１のリフィル膜７は絶縁膜であり、プロセス中の熱処理による磁気抵抗効果膜３０の特性劣化を抑えるためアルミナで形成する事が好ましい。

素子高さ方向リフィル膜６のうち、第１のリフィル膜７の上に成膜される第２のリフィル膜８は、絶縁材料であっても金属材料であっても構わないが、上述したようにこの後に行うトラック幅を形成する工程において、再付着を除去するための第２のエッチングを行う際に、イオンビームが入射されにくい箇所が生じないようにするため、トラック幅を形成する工程における第１のエッチングのエッチングレートが第１のリフィル膜７に対して速い材料とすることがより好ましい。

例えば、トラック幅を形成する工程における第１のエッチングにおいてイオンビームエッチングを考えた場合、エッチングレートの大小は硬度に関係するものであるから、第２のリフィル膜８の硬度が第１のリフィル膜７の硬度に比べ低いことが重要である。すなわち、第１のリフィル膜７は硬度の高い絶縁材料が望ましく、具体的にはアルミナ、Ｔｉ酸化物などが考えられる。硬度は、例えばビッカース硬度で比較することができる。上述した熱処理による磁気抵抗効果膜３０の特性劣化を考慮して、第１のリフィル膜７にアルミナを用いた場合、第２のリフィル膜８として具体的に考えられる材料として、Ｎｉ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｔａ酸化物等がある。

また、トラック幅を形成する工程における第１のエッチングにおいてＣＯ＋ＮＨ₃系ガスや塩素系ガスによる反応性エッチングを考えた場合、エッチングレートの大小は反応生成物の蒸気圧に関係するものであるから、第２リフィル膜８の反応生成物の蒸気圧が第１リフィル膜７の反応生成物の蒸気圧に比べ高いほうがより好ましい。

以上では２層で構成した素子高さ方向リフィル膜６について述べたが、更に第２のリフィル膜８の上に第３、第４のリフィル膜を成膜し、更なる複層構造を形成してもよい。ただし、これら第３、第４のリフィル膜はすべて第２のリフィル膜８と同様に、トラック幅を形成する工程における第１のエッチングのエッチングレートが第１のリフィル膜７に対して速い材料とすることが好ましい。また、この後に行うトラック幅形成工程におけるパターン形成を容易にするため、図６（ｄ）に示す素子高さ方向リフィル膜６の厚さＢは、図６（ｄ）に示す磁気抵抗効果膜３０の厚さＣに近いことが望まれる。次に、有機溶剤を用いてリフトオフマスク１１１を除去し、図６（ｅ）に示すような形状が出来上がる。

この工程の後、トラック幅の形成を行う（これについては図示しない）。このトラック幅の形成に当たっては、素子高さ形成と同様に、レジスト、またはレジストとＰＭＧＩを用いてレジストマスクを作成し、磁気抵抗効果膜３０に対して、イオンビームエッチング、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチング（第１のエッチング）を行い、トラック幅をエッチングによって形成する。この第１のエッチングに続いて、入射角が第１のエッチングよりも基板に対してより斜めとなる第２の入射角度でエッチング（第２のエッチング）を行う事によって、第１のエッチング時に素子側壁面に付着した再付着物を除去することが可能である。

この時、素子高さ方向リフィル膜６を複層構造とし、第２のリフィル膜８を第１のリフィル膜７よりもエッチングレートの速い材料によって形成しておくと、第２のエッチングの際に素子側壁面にイオンビームが十分に照射され、再付着層の除去も十分に行われるので、より好ましい。

前述と同様に、これらのエッチング工程において、磁気抵抗効果膜３０の中の酸化膜からなる絶縁障壁層３４の側壁表面から酸素が抜けて酸素欠損ができないように、酸化膜からなる絶縁障壁層３４に窒素またはシリコン、あるいはこれら両方を含有させることが重要である。

磁気抵抗効果膜３０をエッチングした後、トラック幅方向リフィル膜１（第２リフィル膜）を成膜する（図１参照）。このトラック幅方向リフィル膜１は磁気抵抗効果膜３０に直接接する材料が絶縁材料であれば、複層構造であってもなくても構わない。このトラック幅方向リフィル膜１のうち少なくとも磁気抵抗効果膜３０に直接接する層はアルミナで構成されている事が望ましい。更に、このトラック幅方向リフィル膜１の上に、縦バイアス印加層またはサイドシールド層を成膜することも可能であるが、この縦バイアス印加層またはサイドシールド層は無くてもよい。最後に、例えば有機溶剤を用いてレジストマスクを除去しトラック幅方向の形成は完成する。

この後、磁気抵抗効果膜３０の上部に軟磁性体からなる上部磁気シールド層２を形成する（図６（ｆ））。この上部磁気シールド層２を形成するにあたっては、下地層としてＴａ、ＮｉＣｒなどの金属を磁気抵抗効果膜３０の上部に成膜した後、上部磁気シールド層２を形成しても良い。この後、引き出し端子の積み上げ工程、もしくは媒体に情報を記録するための記録素子を作成する工程を経た後、スライダー形成工程により媒体対向面１１２を形成することによって、図５に示した実施例１による磁気再生ヘッド１０を得る（図６（ｇ））。

上記実施例１において、酸化膜からなる絶縁障壁層３４に窒素またはシリコン、あるいはこれら両方を含有させることが酸素欠損の低減に有効であることを説明したが、トラック幅が３０ナノメートルである場合のこれらの効果を図７、図８、図９に示す。図７は、酸化膜に窒素（Ｎ）を添加した場合の酸素欠損低減効果、図８は酸化膜にシリコン（Ｓｉ）を添加した場合の酸素欠損低減効果、図９は酸化膜に窒素とシリコンを同濃度で両方とも添加した場合の酸素欠損低減効果である。これらの図より、１at.%以上のシリコンで約一桁（図８）、１at.%以上の窒素で約二桁（Ｎ）、１at.%以上のシリコンと窒素の両方で約三桁の酸素欠損低減効果があることがわかる（図９）。これらの効果は、金属酸化膜中に存在するシリコン、窒素が酸素と強く結びつくために、酸素が表面から脱離しにくくなることによって得られる効果である。酸素欠損は、酸化膜のバンドギャップを狭めて電子を流れやすくしてしまうため、検知電流のリークの原因となる。したがって、窒素、シリコンの添加は、酸素欠損を低減するために、検知電流のリークを低減できるという効果がある。これによって、トラック幅が５０ナノメートル以下の磁気ヘッドの信頼性、歩留りが向上する。

＜実施例２＞
実施例２の磁気再生ヘッド１０′の構造を図１０に示す。実施例１(図５)との違いは、絶縁障壁層３４が２層構造になっている点である。この２層のうち、少なくとも１層は、窒素とシリコンのうちの少なくとも一方を添加元素として含有するマグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜のいずれかである。これによって酸素欠損が低減され、検知電流のリークが低減されることは、実施例１の場合と同様である。

＜実施例３＞
図１１、図１２は、上記実施例１あるいは実施例２の磁気再生ヘッド１０，１０′と磁気記録ヘッドとを組み合わせた磁気ヘッドの概略断面図である。図１１は面内磁気記録方式の磁気ヘッド１００、図１２は垂直磁気記録方式の磁気ヘッド１００′を示している。図１１に示すように、面内磁気記録方式の磁気ヘッド１００の場合、磁気記録ヘッドは下部磁極１８０、上部磁極先端部１９０、上部磁極１９２、コイル２００、コイル絶縁膜２１０、ギャップ２２０から構成される磁気誘導型ヘッドである。また図１２に示すように、垂直磁気記録方式の磁気ヘッド１００′の場合、磁気記録ヘッドとしては補助磁極２３０、主磁極２４０、ヨーク２４２、コイル２００、コイル絶縁膜２１０から構成される単磁極ヘッドが用いられる。

＜実施例４＞
次に、実施例１あるいは実施例２の磁気再生ヘッド、あるいは実施例３の磁気ヘッドを搭載した磁気記憶装置の概要図を図１３、図１４に示す。本実施例の磁気記憶装置２５０は、磁気記録媒体２７０と、これを回転駆動する駆動部２９０と、磁気ヘッド１００′と、その駆動手段であるボイスコイルモータ２８０と、磁気ヘッドの記録再生信号処理手段３００を備えた構成となっている。ここで、磁気ヘッド１００′は、実施例１あるいは実施例２の磁気再生ヘッド、あるいは実施例３の磁気ヘッド１００であっても良い。磁気ヘッド１００′はジンバル２６０の先端に装着され、ボイスコイルモータ２８０によって磁気記録媒体２７０に対して相対的に駆動されて所望のトラック上に位置決めされる。ホストから送信されてきた記録信号は、信号処理回路３００を介して磁気ヘッド１００′の磁気記録ヘッドに送られ、磁気記録媒体２７０に磁化反転を生じさせて記録される。また、磁気記録媒体２７０の記録磁化による漏洩磁界は磁気ヘッド１００′の磁気再生ヘッドによって検出され、検出された信号は信号処理回路３００で処理された後、再生信号としてホストに送信される。

ここで、磁気ヘッドの磁気再生ヘッドにおいて、酸化膜からなる絶縁障壁層は、窒素、シリコンの少なくとも一方を含有するマグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜のいずれかである。したがって、トラック幅が５０ナノメートル以下になった場合でも酸素欠損を低減できるので、トラック幅のダウンサイジングが可能となり、高記録密度な磁気記憶装置が実現される。

ＣＰＰ方式磁気再生ヘッドのトラック幅方向断面の概略図である。 図１のａ−ａ′線断面であり、ＣＰＰ方式磁気再生ヘッドの素子高さ方向断面の概略図である。 ＣＰＰ方式磁気再生ヘッドの製造工程を示したフロー図である。 従来の磁気再生ヘッドの製造過程におけるトラック幅方向断面または素子高さ方向断面を表す概略図である。 従来の磁気再生ヘッドの製造過程におけるトラック幅方向断面または素子高さ方向断面を表す概略図である。 従来の磁気再生ヘッドの製造過程におけるトラック幅方向断面または素子高さ方向断面を表す概略図である。 従来の磁気再生ヘッドの製造過程におけるトラック幅方向断面または素子高さ方向断面を表す概略図である。 従来の磁気再生ヘッドの製造過程におけるトラック幅方向断面または素子高さ方向断面を表す概略図である。 本発明の実施例１による磁気再生ヘッドの素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１による磁気再生ヘッドの製造過程における素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１による磁気再生ヘッドの製造過程における素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１による磁気再生ヘッドの製造過程における素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１による磁気再生ヘッドの製造過程における素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１による磁気再生ヘッドの製造過程における素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１による磁気再生ヘッドの製造過程における素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１による磁気再生ヘッドの製造過程における素子高さ方向断面の概略図である。 実施例１に係わる窒素を含有する絶縁障壁層の酸素欠損低減効果を示す図である。 実施例１に係わるシリコンを含有する絶縁障壁層の酸素欠損低減効果を示す図である 実施例１に係わるシリコンと窒素を含有する絶縁障壁層の酸素欠損低減効果を示す図である。 実施例２による磁気再生ヘッドの素子高さ方向断面の概略図である。 実施例３による面内記録用磁気ヘッドの概略断面図である。 実施例３による垂直記録用磁気ヘッドの概略断面図である。 実施例４による磁気記録再生装置の断面概略図である。 実施例４による磁気記録再生装置の平面概略図である。

符号の説明

１…トラック幅方向リフィル膜、２…上部磁気シールド層、４…下部磁気シールド層、６…素子高さ方向リフィル膜、７…第１のリフィル膜、８…第２のリフィル膜、
１０，１０′…磁気再生ヘッド、３０…磁気抵抗効果膜、３２…固定層、
３４…絶縁障壁層、３６…自由層、１００…面内記録用磁気ヘッド、
１００′…垂直記録用磁気ヘッド、１８０…下部磁極、１９０…上部磁極先端部、１９２…上部磁極、２００…コイル、２１０…コイル絶縁膜、２２０…ギャップ、２３０…補助磁極、２４０…主磁極、２４２…ヨーク、２５０…磁気記録再生装置、２６０：ジンバル、２７０：記録媒体、２８０：ボイスコイルモータ、２９０：モータ、３００：信号処理回路。

Claims (10)

1. 下部磁気シールド層と、上部磁気シールド層と、前記下部磁気シールド層と上部磁気シールド層の間に形成された磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜の浮上面とは反対側の壁面に接するように配置された素子高さ方向の第１リフィル膜と、前記磁気抵抗効果膜のトラック幅方向の両壁面に接するように配置された第２リフィル膜と、を備え、
   前記磁気抵抗効果膜は自由層と、固定層と、前記自由層と固定層の間に形成された絶縁障壁層とを備えるトンネル磁気抵抗効果膜であり、前記絶縁障壁層は窒素とシリコンの少なくとも一方を含有するマグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜及びチタン酸化膜のいずれかの酸化膜を含むことを特徴とする磁気再生ヘッド。
2. 請求項１記載の磁気再生ヘッドにおいて、前記酸化膜は、窒素とシリコンの少なくとも一方を１at.%以上含有することを特徴とする磁気再生ヘッド。
3. 請求項１記載の磁気再生ヘッドにおいて、前記酸化膜は、窒素とシリコンの両方を１at.%以上含有することを特徴とする磁気再生ヘッド。
4. 請求項１記載の磁気再生ヘッドにおいて、前記絶縁障壁層は２層以上で構成され、少なくとも１層は窒素とシリコンの少なくとも一方を含有するマグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜及びチタン酸化膜のいずれかの酸化膜であるであることを特徴とする磁気再生ヘッド。
5. 請求項４記載の磁気再生ヘッドにおいて、前記酸化膜は、窒素とシリコンの少なくとも一方を１at.%以上含有することを特徴とする磁気再生ヘッド。
6. 請求項４記載の磁気再生ヘッドにおいて、前記酸化膜は、窒素とシリコンの両方を１at.%以上含有することを特徴とする磁気再生ヘッド。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の磁気再生ヘッドと、磁気記録ヘッドとを備えることを特徴とする磁気ヘッド。
8. 請求項７記載の磁気ヘッドにおいて、前記磁気記録ヘッドは垂直記録用の単磁極ヘッドであることを特徴とする磁気ヘッド。
9. 請求項７記載の磁気ヘッドにおいて、前記磁気記録ヘッドは磁気誘導型ヘッドであることを特徴とする磁気ヘッド。
10. 磁気記憶媒体を記録方向に駆動する駆動部と、
    請求項７記載の磁気ヘッドと、
    前記磁気ヘッドを前記磁気記憶媒体に対して相対運動させる手段と、
    前記磁気ヘッドの信号入力と前記磁気ヘッドからの出力信号再生を行うための記録再生処理手段を備えた磁気記憶装置。

Images