JP3291208B2 - 磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド - Google Patents

磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド、位置
センサ、回転センサ等に適用される磁気抵抗効果素子を
利用したセンサとその製造方法およびそのセンサを備え
た磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気抵抗効果型読み取りヘッド
（ＭＲヘッド）として、異方性磁気抵抗効果現象を用い
たＡＭＲ（Anisotropic Magnetoresistance）ヘッド
と、伝導電子のスピン依存散乱現象を用いたＧＭＲ（Gi
ant Magnetoresistance：巨大磁気抵抗効果）ヘッドと
が知られており、ＧＭＲヘッドの１つの具体例として、
低外部磁界で高磁気抵抗効果を示すスピンバルブ（Spin
-Valve）ヘッドが米国特許第５１５９５１３号明細書に
示されている。図１０と図１１はＡＭＲヘッド素子構造
の概略構成を示す図である。図１０に示すヘッド素子に
あっては、軟磁性層１上に電気絶縁層２と強磁性層（Ａ
ＭＲ材料層）３とが積層され、強磁性層３の両端部上に
トラック幅に相当する間隔をあけて反強磁性層４、４が
積層され、更にそれらの上に導電層５が積層されて構成
されている。図１１に示すヘッド素子にあっては、軟磁
性層１と電気絶縁層２と強磁性層３を積層して積層体が
構成され、この積層体の両側に積層体を挟むように磁石
層６、６が設けられ、磁石層６の上に導電層５が設けら
れて構成されている。
【０００３】この種のＡＭＲヘッドの最適動作のために
は、ＡＭＲ効果を示す強磁性層３に対して２つのバイア
ス磁界が必要とされている。第１のバイアス磁界は、強
磁性層３の抵抗変化を磁気媒体からの磁束に対して線形
応答させるためのものであり、この第１のバイアス磁界
は、磁気媒体の面に対して垂直方向（図１のＺ方向）で
あり、強磁性層３の膜面に対して平行とされる。通常、
この第１のバイアス磁界は、横バイアスと呼ばれ、検出
電流を導電層５からＡＭＲヘッド素子に流すことにより
得ることができる。第２のバイアス磁界は、通常、縦バ
イアスと呼ばれ、磁気媒体と強磁性層３の膜面に対して
平行（図１のＸ方向）に印加される。この縦バイアス磁
界の目的は強磁性層３が多数の磁区を形成することによ
って生じるバルクハウゼンノイズを抑制すること、即
ち、磁気媒体からこの磁束に対してノイズの少ないスム
ーズな抵抗変化にするためである。
【０００４】ところで、前記のバルクハウゼンノイズを
抑制するためには、強磁性層３を単磁区化することが必
要であり、そのための縦バイアスの印加方法には、通
常、２通りの方法が知られている。第１の方法は、図１
１に示すヘッド素子構造を採用し、強磁性層３の両側に
磁石層６、６を配置して磁石層６からの漏れ磁束を利用
する方法であり、第２の方法は、図１０に示すヘッド素
子構造を採用し、反強磁性層４と強磁性層３の接触界面
で生じる交換異方性磁界を利用する方法である。
【０００５】そして、前記反強磁性層による交換異方性
結合を利用した素子構造として、図１２に示すエクスチ
ェンジバイアス方式のものと、図１３に示すスピンバル
ブ方式のものが知られている。図１２は図１０に示す構
造に類するもので、下部絶縁層２１上に強磁性層２２と
非磁性層２３と磁気抵抗効果を奏する強磁性層２４とを
積層し、トラック幅ＴWに相当する間隔をあけて反強磁
性層２５、２５とリード層２６、２６を設け、それらの
上に上部絶縁層２７を設けた構造である。図１２に示す
構造においては、強磁性層２４と反強磁性層２５の両層
の境界面での交換異方性結合により、強磁性層２４に縦
バイアスが与えられて図１２のＢ領域（強磁性層２４と
強磁性層２５が接触した領域）はＸ方向へ単磁区化さ
れ、これに誘発されてトラック幅内のＡ領域にて強磁性
層２４がＸ方向へ単磁区化される。定常電流はリード層
２６から反強磁性層２５を経て強磁性層２４に与えられ
る。強磁性層２４に定常電流が与えられると、強磁性層
２２からの静磁結合エネルギーにより強磁性層２４中に
Ｚ方向への横バイアス磁界が与えられる。このように縦
バイアス磁界と横バイアス磁界により磁化された強磁性
層２４に磁気媒体からの漏れ磁界が与えられると、この
漏れ磁界の大きさに比例して定常電流に対する電気抵抗
が線形応答して変化するので、この電気抵抗の変化によ
り漏れ磁界を検出できる。
【０００６】図１３に示す構造は、下部絶縁層２１上
に、磁気抵抗効果素子１９を構成するフリー強磁性層２
８と非磁性導電層２９と強磁性層２４を積層し、更に、
強磁性層２４の上に反強磁性層２５と上部絶縁層２７を
順次積層して構成されている。図１３に示す構造におい
て定常電流は、磁気抵抗効果素子１９に与えられる。反
強磁性層２５との交換異方性結合により、強磁性層２４
の磁化がＺ方向へ固定され、Ｙ方向へ移動する磁気媒体
からの漏れ磁界が与えられると、フリー強磁性層２８の
磁化方向の変化により磁気抵抗効果素子１９の電気抵抗
が変化するので、この電気抵抗の変化により磁気媒体の
漏れ磁界を検出できる。
【０００７】一方、前記スピンバルブ構造を採用し、前
述の構造を最適動作させるための構成として、図１４に
示すようにフリー強磁性層７と非磁性中間層８とピン止
め強磁性層９と反強磁性層１０を積層し、この積層体の
両側に磁石層１１、１１を設け、その上に導電層１２を
設けた構造、あるいは、図１５に示すように、フリー強
磁性層７と非磁性中間層８とピン止め強磁性層９と反強
磁性層１０を積層し、積層体の両側を上下から導電層１
２と反強磁性層１３で挟む込み、それら全体をバッファ
層１４に隣接させた構造が知られている。
【０００８】図１４に示す構造であると、フリー強磁性
層７には磁石層１１、１１でトラック方向（図１４のＸ
方向）のバイアスを印加し単磁区化した状態でトラック
方向に磁化を向けさせるとともに、ピン止め強磁性層９
の磁化方向を図１４中のＺ方向、即ち、フリー強磁性層
７の磁化方向と直交する方向にバイアスを印加して単磁
区化した状態で図中Ｚ方向に向けさせておく必要があ
る。即ち、磁気媒体からの磁束（図１４のＺ方向）によ
り、前記ピン止め強磁性層９の磁化方向は変化してはな
らず、フリー強磁性層７の方向がピン止め強磁性層９の
磁化方向に対して９０±θ゜の範囲で変化することによ
り磁気抵抗効果の線形応答性が得られる。
【０００９】前記ピン止め強磁性層９の磁化方向を図１
４と図１５のＺ方向に固定させるためには、比較的大き
なバイアス磁界が必要であり、このバイアス磁界は大き
ければ大きいほど良いことになる。図１４と図１５のＺ
方向の反磁界に打ち勝ち、磁気媒体からの磁束により磁
化方向が揺れないためには、少なくとも１００ Ｏｅの
バイアス磁界が必要である。このバイアス磁界を得るた
めの方法として図１４と図１５に示す構造にあっては、
ピン止め強磁性層９に反強磁性層１０を接触させて設け
ることにより生じる交換異方性磁界を利用している。
【００１０】また、フリー強磁性層７に印加するバイア
スは、線形応答性を確保するための目的と、多数の磁区
を形成することから生じるバルクハウゼンノイズを抑制
するためのものであり、ＡＭＲヘッドにおける縦バイア
スと同様の方法、即ち、図１４に示す構造においては、
フリー強磁性層７の両側に磁石層１１を設け、磁石層１
１からの漏れ磁束をバイアスとして利用する方法を採用
している。また、図１５に示す構造においては、フリー
強磁性層７の両端部側に反強磁性体層１３を設け、フリ
ー強磁性層７と反強磁性層１３との接触界面で生じる交
換異方性磁界をバイアスとして利用する方法を採用して
いる。
【００１１】以上のように、ＡＭＲヘッドの際の縦バイ
アス、スピンバルブヘッドの際のピン止め強磁性層のバ
イアス、フリー強磁性層のバイアスに反強磁性層との接
触界面で生じる交換異方性磁界を利用することにより、
線形応答性が良く、バルクハウゼンノイズを抑制した磁
気抵抗効果型ヘッドが実現される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記交換異
方性磁界は、強磁性層と反強磁性層の接触界面における
双方の磁気モーメント間の交換相互作用に起因する現象
であり、強磁性層、例えば、ＮｉＦｅ層との交換異方性
磁界を生じる反強磁性層としては、ＦｅＭｎ層が良く知
られている。しかしながら、ＦｅＭｎ層は、耐食性が著
しく悪く、磁気ヘッドの製造工程および磁気ヘッド作動
中に腐食が進行し、交換異方性磁界が大きく劣化してし
まう問題と、場合によっては磁気媒体を破損させてしま
う問題がある。また、磁気ヘッド作動中のＦｅＭｎ層近
傍の温度は、定常検出電流による発熱で１２０℃程度ま
で容易に上昇することが知られているが、ＦｅＭｎ層に
よる交換異方性磁界は温度変化に対して極めて敏感であ
り、約１５０℃の温度で消失（ブロッキング温度：Ｔ
ｂ）するまで、温度に対してほぼ直線的に交換異方性磁
界が減少してしまうために、安定した交換異方性磁界が
得られない問題がある。
【００１３】一方、ＦｅＭｎ膜の耐食性とブロッキング
温度を改善した発明として例えば、特開平６―７６２４
７号公報に示されている面心正方晶構造を有するＮｉＭ
ｎ合金またはＮｉＭｎＣｒ合金があるが、ＮｉＭｎ層の
耐食性はＦｅＭｎ層の耐食性よりは良いものの、実用上
不十分である。また、ＮｉＭｎＣｒ層は、ＮｉＭｎ層の
耐食性を向上させるためにＣｒを添加した合金層である
が、Ｃｒ添加により耐食性は向上するものの、交換異方
性磁界の大きさとブロッキング温度が低下してしまう問
題がある。
【００１４】また、ＮｉＭｎ合金またはＮｉＭｎＣｒ合
金において交換異方性磁界を得るためには、反強磁性層
の一部に面心正方晶（fct）構造を有するＣｕＡｇ-Ｉタ
イプの規則構造結晶を形成しなければならず、規則-不
規則変態の制御や規則相、不規則相の体積比率の制御が
当然必要となるために、安定した特性を得るには、磁気
ヘッドの製造工程における工程制御と管理が極めて複雑
にならざるを得ない問題がある。また、必要とされる交
換異方性磁界を得るためには、磁界中熱処理を複数回繰
り返さなくてはならないことと、降温速度を緩やか、例
えば２５５℃から４５℃まで降温するために１７時間
（Appl.Phys.Lett.65(9),29 August 1994参照）を要す
る問題があり、製造工程における処理時間が長くなって
製造効率が悪くなる問題があった。
【００１５】また、ＦｅＭｎ層のブロッキング温度を改
善する発明として、ＮｉＦｅ／ＦｅＭｎ積層膜を２６０
〜３５０℃の温度で２０〜５０時間熱処理し、熱処理に
よる拡散でＮｉＦｅ／ＦｅＭｎ界面にＮｉ-Ｆｅ-Ｍｎ３
元合金層を形成する方法が、米国特許第４８０９１０９
号明細書に示されているが、この方法ではＦｅＭｎ層の
最大の問題点である耐食性の向上には効果がないことが
理解できるとともに、必要な熱処理時間が２０〜５０時
間と極めて長いことから、製造効率を低下させる問題が
ある。一方、既存出版物、例えば、朝倉書店発行の「磁
性体ハンドブック」には、反強磁性材料として、Ｍｎ系
合金、例えば、ＮｉＭｎ、ＰｔＭｎ、ＡｕＭｎ、ＲｈＭ
ｎ3等の材料が示されているが、強磁性層と接触界面に
おける交換異方性磁界に関してのコメントは皆無であ
り、更に膜厚が数１００Åといった極薄膜における反強
磁性層自身の特性や交換異方性磁界に関しては全く不明
である。
【００１６】更に、図１４に示す素子構造において、左
右の磁石層１１、１１によってバイアスが印加されたフ
リー強磁性層７にあっては、磁石層１１、１１に近接す
るトラックエンド部（図１４に符号１６で示す領域）の
磁化の向きが容易に変化しない不感領域となりやすく、
磁気媒体の記録密度の向上に伴う更なる狭トラック化が
進められた場合に問題を生じるおそれがあった。このた
め、図１５に示す交換結合バイアスを用いた素子構造が
有望となり得るが、スピンバルブ構造の素子構造に交換
結合バイアス方式により縦バイアスを印加しようとする
場合、以下の問題があった。
【００１７】図１５に示すスピンバルブ素子構造におい
て、ピン止め強磁性層９の磁化の回転を固定するのは、
反強磁性層１０であり、一方、縦バイアスのためにフリ
ー強磁性層７のトラックエンド部の磁化の向きを固定す
るのは、反強磁性層１３、１３であり、反強磁性層１０
と反強磁性層１３がそれぞれ固定するべき磁化の向きは
９０゜異なる。ここで、各磁性膜の磁化の方向を制御す
るには、通常、磁界中成膜処理や成膜後の磁場中アニー
ル処理により行っているが、最初に成膜した反強磁性層
１３の磁化の方向を乱すことなく後で成膜する反強磁性
層１０の磁化方向を制御することは、極めて難しい問題
がある。また、特開平８―４５０３２号明細書に記載の
如く、ネール温度の異なる磁性膜を使い分けて磁性膜毎
に熱処理温度を変えることにより前記問題を解決する技
術が開示されているが、この技術によってもネール温度
の低いＦｅ-Ｍｎ合金を使用する必要があるので、前述
の耐食性の面での欠点とブロッキング温度に起因する温
度変化に敏感な欠点は解消できない問題がある。
【００１８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、耐食性に優れ、薄膜において必要十分な交換異方性
磁界を印加することができるとともに、線形応答性に優
れ、バルクハウゼンノイズを抑制した磁気抵抗効果型セ
ンサを提供することを目的とする。また、本発明は、ブ
ロッキング温度が高い反強磁性層を提供することによ
り、線形応答性に優れた上で温度変化に強く、バルクハ
ウゼンノイズを抑制した磁気抵抗効果型センサを提供す
ることを目的とする。更に本発明は、前述の優れた特性
を有する磁気抵抗効果型センサを製造するにあたり、特
別な熱処理装置を用いて磁場中熱処理を長時間行う必要
が無く、通常の熱処理で製造できるとともに、熱処理時
間も従来よりも短縮できる製造方法を提供することを目
的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、少なくとも２層の強磁性層が、非磁性層を
介して生成され、前記強磁性層のうち、一方が、その強
磁性層と隣接して設けられた第１の反強磁性体よりなる
保磁力増大層により保磁力が大きくされて磁化反転がピ
ン止めされ、他方の強磁性層の磁化反転が自由にされて
なる磁気抵抗効果型センサであり、前記磁化反転が自由
にされてなる強磁性層に対し、この強磁性層に縦バイア
スを印加して一方向性の磁気異方性を誘起させて磁区を
安定化する反強磁性体からなる第２の反強磁性層が隣接
配置されてなり、 前記磁化反転を自由にされた強磁性層
が、トラック幅に相当する感磁部分の幅の分のみ形成さ
れ、その強磁性層の両側に形成された反強磁性層とこの
反強磁性層に積層された他の強磁性層との積層体によ
り、前記磁化反転を自由にされた強磁性層に縦バイアス
が印加されてなるとともに、前記縦バイアス印加のため
の第２の反強磁性層に積層された強磁性層が非晶質薄膜
からなることを特徴とする。次に本発明においては、前
記磁化反転がピン止めされた強磁性層の磁化と、磁化が
自由にされた強磁性層の磁化が、外部磁界のない状態で
互いに略直交されてなることが好ましい。更に本発明に
おいて、前記保磁力増大層がα-Ｆｅ2Ｏ3からなり、こ
の保磁力増大層に磁化反転をピン止めされた強磁性層の
保磁力が、α-Ｆｅ2Ｏ3により強磁性層に同時に誘起さ
れる一方向の交換バイアス磁界よりも大きくされてなる
ことが好ましい。
【００２０】前記縦バイアスを印加するための反強磁性
層が、Ｘ-Ｍｎ（ただしＸは、Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｒ,Ｐ
ｔ,Ｐｄ,Ｉｒ,Ｒｕ,Ｒｈのうちの１種または２種以上を
示す。）系合金薄膜からなることが好ましい。そして本
発明は、前記いずれかに記載の構成の磁気抵抗効果型セ
ンサが備えられてなる磁気ヘッドを提供する。
【００２１】一方、前記縦バイアス印加のための第２の
反強磁性層が、前記の磁化反転が自由にされてなる強磁
性層の感磁部分の両端側に感磁部分の幅に相当する所定
のトラック幅をあけて強磁性層に接して対向配置されて
なる構成の前記磁気抵抗効果型センサを製造する場合
に、前記縦バイアス印加のための第２の反強磁性層と隣
接する磁化反転が自由にされる強磁性層に誘起される一
方向性の磁気異方性を、その強磁性層を磁界を印加しな
がら形成するか、あるいは、強磁性層形成後に磁界中で
熱処理を行うことにより生じさせ、保磁力増大層に隣接
する磁化反転がピン止めされる強磁性層の磁化方向を、
前記磁化反転が自由にされる強磁性層の磁気異方性の方
向を決定する工程の後に行う着磁工程により決定するこ
とが好ましい。
【００２２】また、前記磁化反転を自由にされた強磁性
層が、トラック幅に相当する感磁部分の幅の分のみ形成
され、その強磁性層の両側に形成された反強磁性体の反
強磁性層と他の強磁性層との積層体により縦バイアスが
印加されてなる構成の前記磁気抵抗効果型センサを製造
する場合に、反強磁性層と隣接して積層体を構成する強
磁性層に誘起される一方向性の磁気異方性を、その強磁
性層を磁界を印加しながら形成するか、あるいは、強磁
性層形成後に磁界中で熱処理を行うことにより生じさ
せ、保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされる
強磁性層の磁化方向を、前記積層体の強磁性層の磁気異
方性の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により決
定することが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の一形
態について説明する。図１は、磁気抵抗効果型センサの
一基本形態を示すものであり、保磁力増大層３１上に、
強磁性層３２と非磁性層３３と強磁性層３４が順次積層
され、強磁性層３４の両端部上に、トラック幅ＴWに相
当する間隔を相互の間にあけて反強磁性層３５、３５が
積層され、反強磁性層３５上にリード層３６が積層され
るとともに、リード層３６と強磁性層３４を覆って上部
絶縁層３７が積層されている。なお、この形態の構造に
おいては、保磁力増大層３１と強磁性層３２と非磁性層
３３と強磁性層３４とによりスピンバルブ型の磁気抵抗
効果素子３０が構成される。
【００２４】前記保磁力増大層３１は、その上に形成さ
れる強磁性層３２に磁気的交換結合力を作用させて強磁
性層３２の保磁力を増大させ、磁化の向きをピン止めす
るためのものであり、この保磁力増大層３１は、反強磁
性体、特に酸化物反強磁性体から構成されることが好ま
しく、１つの具体例としては、α-Ｆｅ2Ｏ3から形成さ
れる。前記強磁性層３２、３４は、いずれも強磁性体の
薄膜からなるが、具体的にはＮｉ-Ｆｅ合金、Ｃｏ-Ｆｅ
合金、Ｎｉ-Ｃｏ合金、Ｃｏ、Ｎｉ-Ｆｅ-Ｃｏ合金など
からなる。また、強磁性層３２をＣｏ層から、強磁性層
３４をＮｉ-Ｆｅ合金層から、あるいはＣｏ層とＮｉ-Ｆ
ｅ合金層の積層構造から構成することもできる。なお、
Ｃｏ層とＮｉ-Ｆｅ合金層との２層構造とする場合は、
非磁性層３３側に薄いＣｏ層を配置する構造とすること
もできる。
【００２５】これは、非磁性層３３を強磁性層３２、３
４で挟む構造の巨大磁気抵抗効果発生機構にあっては、
ＣｏとＣｕの界面で伝導電子のスピン依存散乱の効果が
大きいこと、および、強磁性層３２、３４を同種の材料
から構成する方が、異種の材料から構成するよりも、伝
導電子のスピン依存散乱以外の因子が生じる可能性が低
く、より高い磁気抵抗効果を得られることに起因してい
る。このようなことから、強磁性層３２をＣｏから構成
した場合は、強磁性層３４の非磁性層３３側を所定の厚
さでＣｏ層に置換した構造が好ましい。また、Ｃｏ層を
特に区別して設けなくとも、強磁性層３４の非磁性層３
３側にＣｏの多く含ませた合金状態とし、上部保護層３
７側に向かうにつれて徐々にＣｏ濃度が薄くなるような
濃度勾配層としても良い。
【００２６】前記非磁性層３３は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｕ、
Ａｇなどに代表される非磁性体からなり、２０〜４０Å
の厚さに形成されている。ここで非磁性膜３３の厚さが
２０Åより薄いと、強磁性層３２と強磁性層３４との間
で磁気的結合が起こりやすくなる。また、非磁性層３３
が４０Åより厚いと磁気抵抗効果を生じる要因である非
磁性層３３と強磁性層３２、３４の界面で散乱される伝
導電子の率が低下し、電流の分流効果により磁気抵抗効
果が低減されてしまうので好ましくない。
【００２７】前記反強磁性層３５は、反強磁性層３１と
は異なる反強磁性体、例えば、不規則構造を有するＸ-
Ｍｎ合金からなることが好ましい。ここで前記組成式に
おいてＸは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔのいずれか
１種または２種以上からなることが好ましい。前記のＭ
ｎ系合金は、不規則結晶構造を有するものであるが、こ
の不規則結晶構造とは、面心正方晶（fct規則格子；Ｃ
ｕＡｕＩ構造など）のような規則的な結晶構造ではない
状態を意味している。即ち、本発明でのＭｎ合金は、ス
パッタリングなどにより成膜された後に、前記面心正方
晶などの規則的な結晶構造（ＣｕＡｕＩ構造など）とす
るための高温でかつ長時間の加熱処理を行わないもので
あり、不規則結晶構造とは、スパッタリングなどの成膜
法により形成されたままの状態、あるいはこれに通常の
アニール処理が施された状態のものである。
【００２８】前記Ｘ-Ｍｎ合金のＸが単一の金属原子で
ある場合のＸの含有率の好ましい範囲は、Ｒｕは１０〜
４５原子％、Ｒｈは１０〜４０原子％、Ｉｒは１０〜４
０原子％、Ｐｄは１０〜２５原子％、Ｐｔは１０〜２５
原子％である。なお、以上の記載において１０〜４５原
子％とは、１０原子％以上で４５原子％以下を意味し、
「〜」で表示する数値範囲の上限下限は全て「以上」お
よび「以下」で規定されるものとする。
【００２９】前記不規則結晶構造のＸ-Ｍｎ系合金の反
強磁性層３５であるならば強磁性層３４に一方向異方性
により縦バイアスを印加することができ、強磁性層３５
に接する強磁性層３４の両端部の磁化の回転をピン止め
することができる。また、前記Ｘ-Ｍｎ系の合金の反強
磁性層３５であるならば、従来の反強磁性層のＦｅ-Ｍ
ｎに比べて耐食性に優れ、また温度変化に対する交換異
方性磁界（Ｈex）の変動が少なくなる。よって反強磁性
層３５を用いることで耐環境性に強く、磁気媒体からの
漏れ磁界の検出時にノイズが発生しにくく、高品位な磁
気検出が可能なものとなる。また、Ｘ-Ｍｎ合金の反強
磁性層３５であるならば、高温かつ長時間の加熱処理が
不要なために、加熱に伴う各磁性層間の元素拡散も生じ
る可能性が低く、磁気特性の変化や劣化あるいは絶縁層
の破壊といった問題は生じない。
【００３０】前記上部保護層３７は上部シールド磁性層
との間隔（Gap）を設定するためと、強磁性層３４の酸
化防止などのために設ける層である。また、この上部保
護層３７はＡｌ2Ｏ3、石英などの絶縁材料から構成する
ことが好ましい。
【００３１】また、前記強磁性層３４上に反強磁性層３
５を設けることにより、強磁性層３４に一方向異方性を
付与して図１の矢印ａに示す方向に磁化の向きを揃えて
バイアスを印加し、単磁区化することができる。また、
強磁性層３２の全面に密着させた保磁力増大層３１によ
り、強磁性層３２の磁化の向きをピン止めして図１の紙
面に垂直なｂ方向に磁化の向きを揃えることができる。
以上のことから、強磁性層３４の磁化の向きを図１と図
２の矢印ａ方向に向け、強磁性層３２の向きを矢印ｂ方
向に向けることで両者をほぼ９０゜で直交させて揃える
ことができる。
【００３２】図１に示す構造において定常電流は、磁気
抵抗効果素子３０に与えられる。図１に示す構造である
ならば、保磁力増大層３１の存在により強磁性層３２が
磁気的交換結合を受けて保磁力が増大されてその磁化の
向きがピン止めされ、他の強磁性層３４の磁化の方向が
トラック幅ＴWに相当する領域において自由にされる結
果、強磁性層３２と３４の間に保磁力差が生じ、これに
起因して巨大磁気抵抗効果が得られる。即ち、磁化の回
転が自由にされた強磁性層３４の中央部のトラック幅Ｔ
Wに相当する部分に、Ｙ方向へ移動する磁気記録媒体か
らの漏れ磁界などのような外部磁界が作用すると、強磁
性層３４の磁化の向きが容易に回転するので、回転に伴
って磁気抵抗効果素子３０に抵抗変化が生じ、この抵抗
変化を測定することで磁気記録媒体の磁気情報を読み取
ることができる。また、この抵抗変化の際に強磁性層３
４は単磁区化されていて、しかも縦バイアスが印加され
ているので、バルクハウゼンノイズを生じることなく、
良好な線形応答性で抵抗変化が得られる。
【００３３】また、図１に示す構造においては、保磁力
増大層３１をα-Ｆｅ2Ｏ3から構成したが、α-Ｆｅ2Ｏ3
は元々酸化物でありＦｅＭｎに比べて耐食性に優れ、し
かもネール温度が高いので、温度変動に強い特徴があ
る。なお、図１に示す素子構造にあっては保磁力増大層
３１をα-Ｆｅ2Ｏ3から構成したが、保磁力増大層３１
の構成材料は強磁性層３２に磁気的交換結合力を作用さ
せて保磁力を高くするようなものであれば良いので、他
の反強磁性体、酸化物反強磁性体あるいは高保磁力磁性
体から構成しても良いのは勿論である。
【００３４】次に図３は、本発明に係る磁気抵抗効果セ
ンサの第１の形態を示すもので、この形態の磁気抵抗効
果センサは、保磁力増大層４１とピン止め強磁性層４２
と非磁性層４３とフリー強磁性層４４を積層して断面台
形状の積層体４５を形成し、この積層体４５の両側に反
強磁性層４６、４６を設け、各反強磁性層４６上に強磁
性層４７と導電層４８を積層して構成されている。この
形態において反強磁性層４６は、その端部４６ａにおい
て反強磁性層４１とピン止め強磁性層４２と非磁性層４
３の側部を覆い、フリー強磁性層４４の側部を厚み半分
程度覆って設けられ、反強磁性層４６上の強磁性層４７
はその端部でフリー強磁性層４４の側部を厚み半分程覆
って設けられているが、各層の厚さ関係は図面に示した
ものに限らない。また、反強磁性層４６と強磁性層の上
下の位置関係を逆にしたもの、あるいは、反強磁性層４
６と強磁性層４７の積層体を多段重ね構造にしたもので
も良い。前記の構造において、保磁力増大層４１は先の
例で用いた保磁力増大層３１と同等の材料からなり、ピ
ン止め強磁性層４２は先の例で用いた強磁性層３２と同
等の材料からなり、非磁性中間層４３は先の例で用いた
非磁性層３３と同等の材料からなり、フリー強磁性層４
４は先の例で用いた強磁性層３４と同等の材料からな
る。また、反強磁性層４６は先の例で用いた反強磁性層
３５と同等の材料からなり、強磁性層４７は非晶質のＣ
ｏＮｂＺｒ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＦｅＺｒなどの強磁性層
およびそれらとＮｉＦｅ合金などの結晶質膜との積層膜
からなることが好ましい。
【００３５】図３に示す構造においては、反強磁性層４
６の一方向異方性により強磁性層４７の磁化の向きを図
３の矢印ａ方向にピン止めするとともに、強磁性層４７
の磁化の向きに合わせてフリー強磁性層４４の磁化の向
きを矢印ａ方向に誘導して縦バイアスを印加することが
できる。また、保磁力増大層４１によりピン止め強磁性
層４２の磁化の向きを図３の矢印ｂ方向にピン止めす
る。以上のように、フリー強磁性層４４と強磁性層４７
を単磁区化するとともにフリー強磁性層４４の磁化の向
きをピン止め強磁性層４２の磁化の向きに対して直交さ
せることができる。次に、強磁性層４７を非晶質の強磁
性体から構成すると、非晶質の強磁性層はＭＲ効果が小
さいので、サイドリーディング（トラック部以外で磁気
媒体の磁界を拾うこと）が少なく、かつ、一方向異方性
も分散の少ないものを導入できる利点がある。
【００３６】この形態の構造においては、先の形態の構
造と同様に、フリー強磁性層４４を単磁区化できるとと
もに、縦バイアスを印加しているので、バルクハウゼン
ノイズを生じることなく、良好な線形応答性で抵抗変化
が得られる。
【００３７】次に図４〜図６は、図１または図３に示す
素子構造を備えた薄膜磁気ヘッドの一構造例を示す。こ
の例の磁気ヘッドＨＡは、ハードディスク装置等に搭載
される浮上式のもので、この磁気ヘッドＨＡのスライダ
５１は、図４の（イ）で示す側がディスク面の移動方向
の上流側に向くリーディング側で、図４の（ロ）で示す
側がトレーリング側である。このスライダ５１のディス
クに対向する面では、レール状のＡＢＳ面５１ａ、５１
ａ、５１ｂと、エアーグルーブ５１ｃが形成されてい
る。そして、このスライダ５１のトレーリング側の端面
５１ｄに薄膜磁気ヘッド５０が設けられている。
【００３８】この例で示す薄膜磁気ヘッド５０は、図５
と図６に断面構造を示すような複合型磁気ヘッドであ
り、スライダ５１のトレーリング側端面５１ｄ上に、Ｍ
Ｒヘッド（読出ヘッド）ｈ1と、インダクティブヘッド
（書込ヘッド）ｈ2とが順に積層されて構成されてい
る。
【００３９】この例のＭＲヘッドｈ1は磁気抵抗効果を
利用してディスクなどの記録媒体からの漏れ磁束を検出
し、磁気信号を読み取るものである。図５に示すように
ＭＲヘッドｈ1は、スライダ５１のトレーリング側端部
に形成されたセンダスト（Ｆｅ-Ａｌ-Ｓｉ）等の磁性合
金からなる下部ギャップ層５３上に、アルミナ（Ａｌ2
Ｏ3）などの非磁性材料により形成された上部ギャップ
層５４が設けられている。 そして、この上部ギャップ
層５４上に、巨大磁気抵抗効果素子となる図１または図
３に示す構造の磁気抵抗効果型センサが積層されてい
る。更にその上には、アルミナなどからなる上部ギャッ
プ層が形成され、その上に上部シールド層が形成されて
おり、この上部シールド層は、その上に設けられるイン
ダクティブヘッドｈ2の下部コア層５５と兼用にされて
いる。
【００４０】インダクティブヘッドｈ2は、下部コア層
５５の上に、ギャップ層６４が形成され、その上に平面
的に螺旋状となるようにパターン化されたコイル層６６
が形成され、コイル層６６は絶縁材料層６７に囲まれて
いる。絶縁材料層６７の上に形成された上部コア層６８
は、その先端部６８ａをＡＢＳ面５１ｂにて下部コア層
５５に微小間隙をあけて対向し、その基端部６８ｂを下
部コア層５５と磁気的に接続させて設けられている。ま
た、上部コア層６８の上にはアルミナなどからなる保護
層６９が設けられている。
【００４１】インダクティブヘッドｈ2では、コイル層
６６に記録電流が与えられ、コイル層６６からコア層に
記録電流が与えられる。そして、磁気ギャップＧの部分
での下部コア層５５と上部コア層６８の先端部からの漏
れ磁界によりハードディスクなどの記録媒体に磁気信号
を記録することができる。また、ＭＲヘッドｈ1におい
ては、ハードディスクなどの記録媒体からの微小の漏れ
磁界の有無により強磁性層４４の抵抗が変化するので、
この抵抗変化を読み取ることで記録媒体の記録内容を読
み取ることができる。更に、この構成の磁気ヘッドＨＡ
においては、先に説明した構造の磁気抵抗効果型センサ
が設けられているので、バルクハウゼンノイズが無く、
線形応答性に優れた抵抗変化を得ることができ、更に従
来の磁気ヘッドよりも高いＭＲ比を得ることができるの
で、読出性能が優れる特徴がある。
【００４２】次に、図に示す構造の磁気抵抗効果型セン
サを得るには、Ａｌ2Ｏ3-ＴｉＣ（アルチック）などの
基板を高周波マグネトロンスパッタ装置あるいはイオン
ビームスパッタ装置のチャンバ内に設置し、チャンバ内
をＡｒガスなどの不活性ガス雰囲気としてから順次必要
な層を成膜することにより作成することができる。成膜
に必要なターゲットはα-Ｆｅ2Ｏ3ターゲット、Ｎｉ-Ｆ
ｅ合金ターゲット、Ｃｕターゲットなどである。次に本
発明に係る図３に示す磁気抵抗効果型センサを製造する
には、Ａｒガス圧３ｍTorr以下の雰囲気中において図
１,３のＺ方向に磁界を印加しながら、スパッタにより
基板上にα-Ｆｅ2Ｏ3からなる保磁力増大層４１を形成
し、この保磁力増大層４１上に、非磁性層４３を挟んで
２層の強磁性層４２、４４を形成するとともに、フォト
リソグラフィプロセスとイオンミリングによりトラック
幅に相当する部分を残して他の部分を除去して積層体４
５とする。次に前記の磁場の印加方向と直角方向に磁場
を印加しながらスパッタにより前記積層体４５の両端部
分に反強磁性層４６と非晶質の強磁性層４７と電極層４
８を積層形成する。次いで図３の紙面垂直方向に磁界を
印加してピン止め強磁性層４２を着磁する。以上の処理
によってピン止め強磁性層４２の磁化の向きと強磁性層
４４の磁化の向きが９０゜直交した図３に示す構造の磁
気抵抗効果型センサを得ることができる。
【００４３】また、図１に示す構造の磁気抵抗効果型セ
ンサを製造するには、保磁力増大層３１と強磁性層３２
と非磁性層３３と強磁性層３４を積層した後に反強磁性
層と導電層を積層し、フォトリソグラフィプロセスによ
り強磁性層と導電層の中央部分を除いた状態で形成し、
その後に上部保護層３７を形成する。また、これらの各
層の形成時において、保磁力増大層３１を成膜する際に
は、図１,３のＺ方向に相当する方向に磁界を印加しな
がら成膜し、反強磁性層３５を成膜する際には図１,３
のＸ方向に相当する方向に磁界を印加しながら成膜を行
う。次いで最後に図１の紙面垂直方向に磁界を印加して
ピン止め強磁性層３２を着磁する。以上の処理によって
ピン止め強磁性層３２の磁化の向きと強磁性層３４の磁
化の向きが９０゜直交した図１に示す構造の磁気抵抗効
果型センサを得ることができる。
【００４４】
【実施例】高周波マグネトロンスパッタ装置を用い、Ａ
ｌ2Ｏ3膜を被覆したＡｌ2Ｏ3-ＴｉＣ（アルチック）基
板上に、複数のターゲットを用いて以下に示す構造にな
るようにスパッタして積層体を作成し図３に示す構造の
磁気抵抗効果型センサを製造した。この際、α-Ｆｅ2Ｏ
3からなる保磁力増大層の層厚を５００Å、Ｎｉ80Ｆｅ
20合金からなる強磁性層層厚を３０Å、Ｃｕからなる非
磁性層の層厚を２０Å、Ｎｉ80Ｆｅ20合金からなる強磁
性層の層厚を７５Å、Ｔａからなる保護層の層厚を３０
Åとした。また、基板には、ピン止め強磁性層が図３の
矢印ｂ方向に異方性を有するようにするために、矢印ｂ
方向に２００ Ｏｅの磁界を印加しながら成膜した。
【００４５】得られた積層体に対し、フォトリソグラフ
ィープロセスとイオンミリングによりトラック幅（感磁
部分の幅）２μｍの部分を残して積層体の両端部を除去
し、この残った感磁部分の両側に、厚さ３００Åの反強
磁性層（Ｐｔ50Ｍｎ50）と厚さ２００Åの非晶質層（Ｃ
ｏ88Ｎｂ8Ｚｒ4）と厚さ７００Åの電極層をスパッタに
より積層し、この積層の際に前記の印加磁界と９０゜異
なる方向に２００ Ｏｅの磁界を印加した。最終的に、
トラック幅２μｍ、ハイト（図３の紙面厚さ方向の高
さ）１μｍとなるようにフォトリソプロセスによりパタ
ーニングし、ハイト方向（図３の紙面厚さ方向）に２ｋ
Ｏｅの磁界を印加してピン止め強磁性層を着磁した。ま
た、一部の試料には、ハイト方向の着磁に先だって、ト
ラック幅方向（図３の左から右方向）に磁場を印加しな
がら２５０℃で５時間の磁界中アニールを施した。
【００４６】以上の製造方法で得られた磁気抵抗効果型
センサ試料の低磁界での磁気抵抗曲線を測定した結果を
表１と図７に示す。なお、印加磁界は前述のハイト方向
とした。
【００４７】
【表１】
【００４８】図７においてゼロ磁界での抵抗値は、最大
と最小の抵抗値のほぼ中点に位置しており、磁化が直交
していることを間接的に示している。ほぼ中点に位置し
ていることにより、外部磁界が±５０ Ｏｅ程度の範囲
で変化しても、良好な直線性を有しており、ダイナミッ
クレンジが広いと言える。また、ヒステリシスもバルク
ハウゼンノイズも見られず、読出用磁気ヘッドとして好
適な特性を示すことが判明した。更に、±５０ Ｏｅの
範囲での抵抗変化率は３.１％であり、極めて高出力で
あることも明らかである。また、反強磁性層として、Ｐ
ｔＭｎに代えてＰｄＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＮｉＭｎ、Ｒ
ｕＭｎ、ＣｒＭｎ、ＦｅＭｎ、ＩｒＭｎ、ＲｈＭｎをそ
れぞれ用いた試料も製造して同様に測定に供したが、表
１に示すように優れた効果を奏することが明らかになっ
た。
【００４９】次に図８は、本発明者らが先に、特願平７
―７８０２２号明細書において提案しているα-Ｆｅ2Ｏ
3を用いた磁気抵抗効果型センサ試料のブロッキング温
度Ｔbを示すものである。また、比較のために、特願平
７-７８０２２号明細書に記載の比較例構造（NiFe/Cu/N
iFe/FeMn(110Å)の積層体とNiFe/Cu/CoPt(80Å)の積層
体）のＦｅＭｎを用いた構造の試料とＦｅＭｎに代えて
ＮｉＯを用いた試料の温度特性も併記した。ここでＨbp
は、反強磁性膜に隣接したＮｉＦｅ膜の磁化反転がシフ
トするバイアス磁界をいい、Ｈcpは、そのヒステリシス
による保磁力を意味する。図８に示す結果から、α-Ｆ
ｅ2Ｏ3を用いた磁気抵抗効果型センサ試料は優れた耐熱
性も有していることが明らかになった。これは、α-Ｆ
ｅ2Ｏ3自体のネール温度（６７７℃）がＦｅＭｎやＮｉ
Ｏに比べて高いことに起因しているものと思われる。従
ってこのα-Ｆｅ2Ｏ3を用いた磁気抵抗効果型センサ試
料であるならば、温度変化によっても特性劣化の少ない
磁気抵抗効果型センサを提供できる。
【００５０】次に、図９（Ａ）は保磁力増大層（α-Ｆ
ｅ2Ｏ3など）に接したピン止め強磁性層の磁化曲線を、
図９（Ｂ）はそれを用いたスピンバルブ磁気抵抗効果型
センサの磁気抵抗曲線を示す。図９（Ａ）（Ｂ）におい
て、保磁力（Ｈc）と交換バイアス磁界（Ｈb）の値がそ
れぞれ示され、ここでは、Ｈc＞Ｈbとなる。これに対し
て図３の反強磁性層４６に接する強磁性層では、逆に、
Ｈc＜Ｈbとなる。この場合に、一方向性の異方性が生じ
ていることとなり、本明細書ではこのような関係となる
強磁性層について一方向性の異方性が生じていると定義
した。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、感磁部分
の磁気抵抗効果素子に隣接させる強磁性層として、非晶
質薄膜からなるものを用いると、非晶質の強磁性層はＭ
Ｒ効果が小さいので、サイドリーディング（トラック部
以外で磁気媒体の磁界を拾うこと）が少なく、かつ、一
方向異方性も分散の少ないものを導入できる。
【００５２】縦バイアスを印加するための反強磁性層と
して、Ｘ-Ｍｎ（ただしＸは、Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｒ,Ｐ
ｔ,Ｐｄ,Ｉｒ,Ｒｕ,Ｒｈのうちの１種または２種以上を
示す。）系合金薄膜からなるものを用いることで、耐食
性に優れ、温度変化による交換異方性磁界の変化が小さ
なものを提供できる。また、Ｘ-Ｍｎ系合金のある組成
範囲であるならば、スパッタリング等の成膜法で成膜し
たままの状態で特殊な熱処理を行わなくとも使用できる
ので、従来構造より熱処理条件を緩和できる。
【００５３】次に、前記構造の磁気抵抗効果センサを磁
気ヘッドに用いるならば、磁気記録媒体からの微小な磁
界に線形応答して抵抗変化を起こし、これにより検出感
度良くバルクハウゼンノイズの無い磁気情報の読出を行
い得る磁気ヘッドを提供することができる。
【００５４】次に、縦バイアス印加のための反強磁性層
と隣接する磁化反転が自由にされる強磁性層に誘起され
る一方向性の磁気異方性を、その強磁性層を磁界を印加
しながら形成するか、あるいは、強磁性層形成後に磁界
中で熱処理を行うことにより生じさせ、保磁力増大層に
隣接する磁化反転がピン止めされる強磁性層の磁化方向
を、前記磁化反転が自由にされる強磁性層の磁気異方性
の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により決定す
ることにより、磁化反転がピン止めされた強磁性層の磁
化の向きと、磁化反転が自由にされた強磁性層の磁化の
向きをほぼ直交させ、しかも縦バイアスを印加した磁気
抵抗効果型センサを得ることができる。
【００５５】更に、反強磁性層と隣接して積層体を構成
する強磁性層に誘起される一方向性の磁気異方性を、そ
の強磁性層を磁界を印加しながら形成するか、あるいは
強磁性層形成後に磁界中で熱処理を行うことにより生じ
させ、保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされ
る強磁性層の磁化方向を、前記積層体の強磁性層の磁気
異方性の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により
決定することにより、磁化反転がピン止めされた強磁性
層の磁化の向きと、磁化反転が自由にされた強磁性層の
磁化の向きをほぼ直交させ、しかも、縦バイアスを印加
した磁気抵抗効果型センサを得ることができる。
【００５６】また、本発明においては、磁化反転が自由
にされてなる強磁性層に対して一方向の磁気異方性を誘
起させて磁区を安定化する反強磁性体の反強磁性層を設
けたので、強磁性層を単磁区化することができ、外部磁
界によって強磁性層の磁化反転の方向をピン止めされた
強磁性層の磁化の方向と異ならせることにより抵抗変化
を生じさせることができ、この抵抗変化により外部磁界
を感度良く検出できるとともに、バルクハウゼンノイズ
を無くすることができる。また、強磁性層を単磁区化す
ることにより、線形応答性の優れた磁界検出ができる。
更に、磁化反転がピン止めされた強磁性層の磁化と磁化
の反転が自由にされた強磁性層の磁化の向きが９０゜異
なることにより、効率良く大きな磁気抵抗変化を得るこ
とができる。また、磁化の向きをピン止めする反強磁性
層として、α-Ｆｅ2Ｏ3の層を用いるならば、α-Ｆｅ2
Ｏ3のネール温度が高いことに起因して、熱変化に強
く、熱変化によって検出感度の低下しない磁気抵抗効果
型センサを提供できる。
【００５７】
【００５８】次に、磁化反転を自由にされた強磁性層
が、トラック幅に相当する感磁部分の幅の分のみ形成さ
れ、その強磁性層の両側に形成された反強磁性体の反強
磁性層と他の強磁性層との積層体により縦バイアスが印
加されてなることで、強磁性層に一方向性の磁気異方性
により縦バイアスを印加できるとともに、強磁性層の磁
化反転を容易にすることで、縦バイアスを印加して線形
応答性の良い、バルクハウゼンノイズの無い状態で抵抗
変化を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 磁気抵抗効果型センサの基本形態の一例を示
す断面図。
【図２】 図１に示すセンサの各強磁性層の磁化の向き
を示す図。
【図３】 本発明に係る磁気抵抗効果型センサの第１の
形態を示す断面図。
【図４】 本発明に係る磁気抵抗効果型センサを備えた
薄膜磁気ヘッドの斜視図。
【図５】 図４に示す薄膜磁気ヘッドの要部の断面図。
【図６】 図４に示す薄膜磁気ヘッドの一部を断面とし
た斜視図。
【図７】 実施例試料の抵抗変化曲線を示す図。
【図８】 α-Ｆｅ2Ｏ3を用いた磁気抵抗効果型センサ
試料のブロッキング温度を示す図。
【図９】 図９（Ａ）はピン止め強磁性層の磁化曲線、
図９（Ｂ）は磁気抵抗効果型センサの磁気抵抗曲線を示
す図。
【図１０】 従来の磁気抵抗効果型センサの第１の例を
示す断面図。
【図１１】 従来の磁気抵抗効果型センサの第２の例を
示す断面図。
【図１２】 従来の磁気抵抗効果型センサの第３の例を
示す断面図。
【図１３】 従来の磁気抵抗効果型センサの第４の例を
示す断面図。
【図１４】 従来の磁気抵抗効果型センサの第５の例を
示す断面図。
【図１５】 従来の磁気抵抗効果型センサの第６の例を
示す断面図。
【符号の説明】
３０ 磁気抵抗効果素子 ３１、４１ 保磁力増大層 ３２ 強磁性層 ３３、４３ 非磁性層 ３４ 強磁性層 ３５ 反強磁性層 ３６ リード層 ４２ ピン止め強磁性層 ４４ フリー強磁性層 ４６ 反強磁性層 ４７ 強磁性層 ４８ 導電層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−235542（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−221714（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−147631（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−88118（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−314617（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−279117（ＪＰ，Ａ) 日本応用磁気学会誌，Ｖｏｌ．20 （1996），ｐｐ．365−368 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 43/08 G01R 33/09 G11B 5/39 H01F 10/32 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２層の強磁性層が、非磁性層
    を介して設けられ、前記強磁性層のうち、一方がその強
    磁性層と隣接して設けられた第１の反強磁性体よりなる
    保磁力増大層により保磁力が大きくされて磁化反転がピ
    ン止めされ、他方の強磁性層の磁化反転が自由にされて
    なる磁気抵抗効果型センサであり、 前記磁化反転が自由にされてなる強磁性層に対し、この
    強磁性層に縦バイアスを印加して一方向性の交換バイア
    ス磁界により磁気異方性を誘起させて磁区を安定化する
    第２の反強磁性体よりなる反強磁性層が隣接配置されて
    なり、 前記磁化反転を自由にされた強磁性層が、トラック幅に
    相当する感磁部分の幅の分のみ形成され、その強磁性層
    の両側に形成された反強磁性層とこの反強磁性層に積層
    された他の強磁性層との積層体により、前記磁化反転を
    自由にされた強磁性層に縦バイアスが印加されてなると
    ともに、 前記縦バイアス印加のための第２の反強磁性層に積層さ
    れた強磁性層が非晶質薄膜からなる ことを特徴とする磁
    気抵抗効果型センサ。
  2. 【請求項２】 前記磁化反転がピン止めされた強磁性層
    の磁化と、磁化が自由にされた強磁性層の磁化が、外部
    磁界のない状態で互いに略直交されてなることを特徴と
    する請求項１に記載の磁気抵抗効果型センサ。
  3. 【請求項３】 前記保磁力増大層がα-Ｆｅ2Ｏ3からな
    り、この保磁力増大層に磁化反転をピン止めされた強磁
    性層の保磁力が、前記保磁力増大層により強磁性層に誘
    起される一方向性の交換バイアス磁界よりも大きくされ
    てなることを特徴とする請求項１または２記載の磁気抵
    抗効果型センサ。
  4. 【請求項４】 前記縦バイアスを印加するための反強磁
    性層が、Ｘ-Ｍｎ（ただしＸは、Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｒ,
    Ｐｔ,Ｐｄ,Ｉｒ,Ｒｕ,Ｒｈのうちの１種または２種以上
    を示す。）系合金薄膜からなることを特徴とする請求項
    １〜３のいずれかに記載の磁気抵抗効果型センサ。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の磁気抵
    抗効果型センサが備えられてなることを特徴とする磁気
    ヘッド。
  6. 【請求項６】 少なくとも２層の強磁性層が、非磁性層
    を介して設けられ、前記強磁性層のうち、一方がその強
    磁性層と隣接して設けられた第１の反強磁性 体よりなる
    保磁力増大層により保磁力が大きくされて磁化反転がピ
    ン止めされ、他方の強磁性層の磁化反転が自由にされて
    なる磁気抵抗効果型センサであり、 前記磁化反転が自由にされてなる強磁性層に対し、この
    強磁性層に縦バイアスを印加して一方向性の交換バイア
    ス磁界により磁気異方性を誘起させて磁区を安定化する
    第２の反強磁性体よりなる反強磁性層が隣接配置されて
    なり、 前記縦バイアス印加のための第２の反強磁性層が、前記
    磁化反転を自由にされてなる強磁性層の感磁部分の両端
    側に感磁部分の幅に相当する所定のトラック幅をあけて
    強磁性層に接して対向配置されてなる 磁気抵抗効果型セ
    ンサの製造方法において、 前記縦バイアス印加のための第２の反強磁性層と隣接す
    る磁化反転が自由にされる強磁性層に誘起される一方向
    性の磁気異方性を、その強磁性層を磁界を印加しながら
    形成するか、あるいは、強磁性層形成後に磁界中で熱処
    理を行うことにより生じさせ、 保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされる強磁
    性層の磁化方向を、前記磁化反転が自由にされる強磁性
    層の磁気異方性の方向を決定する工程の後に行う着磁工
    程により決定することを特徴とする磁気抵抗効果型セン
    サの製造方法。
  7. 【請求項７】 少なくとも２層の強磁性層が、非磁性層
    を介して設けられ、前記強磁性層のうち、一方がその強
    磁性層と隣接して設けられた第１の反強磁性体よりなる
    保磁力増大層により保磁力が大きくされて磁化反転がピ
    ン止めされ、他方の強磁性層の磁化反転が自由にされて
    なる磁気抵抗効果型センサであり、 前記磁化反転が自由にされてなる強磁性層に対し、この
    強磁性層に縦バイアスを印加して一方向性の交換バイア
    ス磁界により磁気異方性を誘起させて磁区を安定化する
    第２の反強磁性体よりなる反強磁性層が隣接配置されて
    なり、 前記磁化反転を自由にされた強磁性層が、トラック幅に
    相当する感磁部分の幅の分のみ形成され、その強磁性層
    の両側に形成された反強磁性層とこの反強磁性層に積層
    された他の強磁性層との積層体により、前記磁化反転を
    自由にされた強磁性層に縦バイアスが印加されてなる磁
    気抵抗効果型センサの製造方法において、 前記縦バイアス印加のための第２の反強磁性層と隣接し
    て積層体を構成する強磁性層に誘起される一方向性の磁
    気異方性を、その強磁性層を磁界を印加しながら形成す
    るか、あるいは、強磁性層形成後に磁界中で熱処理を行
    うことにより生じさせ、 保磁力増大層に隣接する磁化反転がピン止めされる強磁
    性層の磁化方向を、前記積層体の強磁性層の磁気異方性
    の方向を決定する工程の後に行う着磁工程により決定す
    ることを特徴とする磁気抵抗効果型センサの製造方法。
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US08/944,665 US6295186B1 (en) 1996-10-07 1997-10-06 Spin-valve magnetoresistive Sensor including a first antiferromagnetic layer for increasing a coercive force and a second antiferromagnetic layer for imposing a longitudinal bias
KR1019970051422A KR19980032618A (ko) 1996-10-07 1997-10-07 자기헤드 장치
US09/175,593 US5910344A (en) 1996-10-07 1998-10-20 Method of manufacturing a magnetoresistive sensor
US09/891,327 US6496338B2 (en) 1996-10-07 2001-06-25 Spin-valve magnetoresistive sensor including a first antiferromagnetic layer for increasing a coercive force and a second antiferromagnetic layer for imposing a longitudinal bias

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Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980042427A (ko) * 1996-11-18 1998-08-17 다까노야스아끼 자기 저항 효과막
JPH11259825A (ja) * 1998-03-06 1999-09-24 Tdk Corp 磁気抵抗効果型ヘッド
DE19825391A1 (de) * 1998-05-28 1999-12-02 Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh Magnetischer Speicher
DE19934009B4 (de) 1998-07-21 2006-11-23 Alps Electric Co., Ltd. Magnetowiderstands-Dünnschichtelement vom Drehventil-Typ
US6445536B1 (en) * 1998-08-27 2002-09-03 Read-Rite Corporation Dielectric stencil-defined write head for MR, GMR, and spin valve high density recording heads
JP3212567B2 (ja) * 1999-01-27 2001-09-25 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US6469878B1 (en) * 1999-02-11 2002-10-22 Seagate Technology Llc Data head and method using a single antiferromagnetic material to pin multiple magnetic layers with differing orientation
JP3710324B2 (ja) * 1999-06-03 2005-10-26 アルプス電気株式会社 スピンバルブ型薄膜磁気素子及び薄膜磁気ヘッド及びスピンバルブ型薄膜磁気素子の製造方法
KR100466729B1 (ko) * 1999-06-10 2005-01-24 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 자화 반전 실행 방법 및 장치, 그리고 자기 기록 시스템
JP3807592B2 (ja) * 1999-06-24 2006-08-09 松下電器産業株式会社 記録再生ヘッドおよびそれを備えた記録再生装置
JP2001014616A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Tdk Corp 磁気変換素子、薄膜磁気ヘッドおよびそれらの製造方法
DE69940443D1 (de) * 1999-07-05 2009-04-02 Fujitsu Ltd Spinventil-magnetowiderstandseffektkopf, denselben enthaltenden zusammengesetzten magnetkopf und widerstandsaufgezeichneten mediumantrieb
US6416881B1 (en) 1999-08-10 2002-07-09 Seagate Technology Llc Media with a metal oxide sealing layer
JP3793669B2 (ja) * 1999-08-26 2006-07-05 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 巨大磁気抵抗効果ヘッド、薄膜磁気ヘッドならびに磁気記録再生装置
JP2001067625A (ja) 1999-08-30 2001-03-16 Alps Electric Co Ltd 磁気抵抗効果型素子及びその製造方法
JP4054142B2 (ja) * 1999-09-28 2008-02-27 富士通株式会社 スピンバルブ型磁気抵抗効果型素子
KR100611958B1 (ko) * 1999-09-29 2006-08-11 삼성전자주식회사 마이크로 액츄에이터 구동방법 및 그 장치 및 이를 채용한 디스크 드라이브 헤드 서스펜션 조립체와 광학부재 구동장치
US6556391B1 (en) * 1999-12-07 2003-04-29 Fujitsu Limited Biasing layers for a magnetoresistance effect magnetic head using perpendicular current flow
US6721147B2 (en) 1999-12-07 2004-04-13 Fujitsu Limited Longitudinally biased magnetoresistance effect magnetic head and magnetic reproducing apparatus
JP3537723B2 (ja) 2000-01-05 2004-06-14 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッド及び浮上式磁気ヘッド
US6594123B1 (en) 2000-02-08 2003-07-15 International Business Machines Corporation AP pinned spin valve read head with a negative ferromagnetic field biased for zero asymmetry
US6396669B1 (en) 2000-02-08 2002-05-28 International Business Machines Corporation AP pinned PtMn spin valve read head biased for playback symmetry and magnetic stability
JP2001229511A (ja) * 2000-02-10 2001-08-24 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果型ヘッド、情報再生装置、および磁気抵抗効果膜製造方法
US6856494B2 (en) 2000-03-24 2005-02-15 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve type thin film magnetic element having bias layers and ferromagnetic layers
JP2001283413A (ja) * 2000-03-29 2001-10-12 Tdk Corp スピンバルブ膜の製造方法
JP3550533B2 (ja) * 2000-07-06 2004-08-04 株式会社日立製作所 磁界センサー、磁気ヘッド、磁気記録再生装置及び磁気記憶素子
US6680831B2 (en) * 2000-09-11 2004-01-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistive element, method for manufacturing the same, and method for forming a compound magnetic thin film
JP2002111095A (ja) * 2000-09-26 2002-04-12 Alps Electric Co Ltd 磁気抵抗効果型素子
US6570745B1 (en) 2000-11-20 2003-05-27 International Business Machines Corporation Lead overlaid type of sensor with sensor passive regions pinned
US6721146B2 (en) 2001-03-14 2004-04-13 International Business Machines Corporation Magnetic recording GMR read back sensor and method of manufacturing
US7289303B1 (en) * 2001-04-05 2007-10-30 Western Digital (Fremont), Llc Spin valve sensors having synthetic antiferromagnet for longitudinal bias
WO2002099906A1 (fr) * 2001-06-04 2002-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Element magnetoresistant, element de memorisation par magnetoresistance et memoire magnetique
US6657825B2 (en) * 2001-08-02 2003-12-02 International Business Machines Corporation Self aligned magnetoresistive flux guide read head with exchange bias underneath free layer
US6747852B2 (en) 2001-08-17 2004-06-08 International Business Machines Corporation Magnetoresistance sensors with Pt-Mn transverse and longitudinal pinning layers and a decoupling insulation layer
JP2003077240A (ja) * 2001-08-30 2003-03-14 Toshiba Corp ディスク装置及び同装置におけるヘッドロード制御方法
US6518588B1 (en) * 2001-10-17 2003-02-11 International Business Machines Corporation Magnetic random access memory with thermally stable magnetic tunnel junction cells
US6754056B2 (en) * 2002-01-18 2004-06-22 International Business Machines Corporation Read head having a tunnel junction sensor with a free layer biased by exchange coupling with insulating antiferromagnetic (AFM) layers
US6888705B2 (en) * 2002-01-18 2005-05-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. High linear density tunnel junction flux guide read head with in-stack longitudinal bias stack (LBS)
US6757144B2 (en) 2002-01-18 2004-06-29 International Business Machines Corporation Flux guide read head with in stack biased current perpendicular to the planes (CPP) sensor
US7010848B2 (en) * 2002-02-15 2006-03-14 Headway Technologies, Inc. Synthetic pattern exchange configuration for side reading reduction
US6961225B2 (en) * 2002-02-20 2005-11-01 International Business Machines Corporation Magnetoresistance sensor having an antiferromagnetic pinning layer with both surfaces pinning ferromagnetic bias layers
KR20030073600A (ko) * 2002-03-12 2003-09-19 학교법인고려중앙학원 스핀밸브형 자기저항소자
US6857180B2 (en) * 2002-03-22 2005-02-22 Headway Technologies, Inc. Method for fabricating a patterned synthetic longitudinal exchange biased GMR sensor
JP2003298139A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子
JP2003318460A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子及びその製造方法
US7130165B2 (en) * 2002-06-05 2006-10-31 Seagate Technology Llc Side shielded current in plane spin-valve
JP2004039769A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子及びその製造方法
US7075761B2 (en) * 2002-08-27 2006-07-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Lead-defined and shaped magnetic sensor
JP3673250B2 (ja) * 2002-09-30 2005-07-20 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子および再生ヘッド
US6985338B2 (en) * 2002-10-21 2006-01-10 International Business Machines Corporation Insulative in-stack hard bias for GMR sensor stabilization
US6944939B2 (en) * 2003-03-21 2005-09-20 Headway Technologies, Inc. Method for forming a GMR sensor having improved longitudinal biasing
KR20040105187A (ko) * 2003-06-05 2004-12-14 학교법인고려중앙학원 비정질 코발트-나이오븀-지르코늄 합금과 나노산화층을사용한 자기터널접합
JP3865738B2 (ja) * 2003-06-18 2007-01-10 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置
US7035059B2 (en) * 2003-07-18 2006-04-25 Hitachi Global Storage Technologies, Netherland B.V. Head with self-pinned structure having pinned layer extending beyond track edges of the free layer
JP3896358B2 (ja) * 2003-12-22 2007-03-22 Ｔｄｋ株式会社 磁気ヘッド用基板材料、磁気ヘッド用基板、ヘッドスライダおよび磁気ヘッド用基板の製造方法
US7891081B2 (en) * 2004-04-01 2011-02-22 Headway Technologies, Inc. Process of manufacturing a side pinned magnetic recording sensor
US7191759B2 (en) * 2004-04-09 2007-03-20 Ksr Industrial Corporation Inductive sensor for vehicle electronic throttle control
US7292026B2 (en) * 2005-04-08 2007-11-06 Ksr International Co. Signal conditioning system for inductive position sensor
US7449878B2 (en) * 2005-06-27 2008-11-11 Ksr Technologies Co. Linear and rotational inductive position sensor
US7916429B2 (en) * 2007-07-30 2011-03-29 Tdk Corporation Magnetic field detecting element having thin stack with a plurality of free layers and thick bias magnetic layer
JP6885797B2 (ja) * 2017-06-12 2021-06-16 昭和電工株式会社 磁気センサ及び磁気センサの製造方法

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103315A (en) 1977-06-24 1978-07-25 International Business Machines Corporation Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films
JPS58138935A (ja) 1982-02-13 1983-08-18 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機
US5195004A (en) 1987-07-14 1993-03-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of manufacturing a magnetic core half
US4809109A (en) 1988-03-25 1989-02-28 International Business Machines Corporation Magnetoresistive read transducer and method for making the improved transducer
JPH0268704A (ja) 1988-09-02 1990-03-08 Yamaha Corp 薄膜ヘッドの製造方法
US5153513A (en) 1990-05-25 1992-10-06 Zexel Corporation Apparatus for processing output signal of sensor with magnetic rotary member
US5206590A (en) 1990-12-11 1993-04-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
JPH04315648A (ja) 1990-12-31 1992-11-06 Oda Tatami Shokai:Kk コンピュータグラフイツクの畳への転写装置
US5159513A (en) 1991-02-08 1992-10-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
DE4108921C2 (de) 1991-03-19 2001-03-01 Truetzschler Gmbh & Co Kg Vorrichtung an einer Karde mit wanderndem Deckel aus mit Garnitur versehenen Deckelstäben
JPH0543025A (ja) 1991-08-09 1993-02-23 Sumitomo Heavy Ind Ltd 仕分機用シユ−ト
JPH0553612A (ja) 1991-08-28 1993-03-05 Yokogawa Electric Corp プログラム変換装置
JP3012716B2 (ja) 1991-08-29 2000-02-28 株式会社日立製作所 プロセス制御方法及びその制御装置
US5315468A (en) 1992-07-28 1994-05-24 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor having antiferromagnetic layer for exchange bias
US5500633A (en) 1992-08-03 1996-03-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
JP2725977B2 (ja) 1992-08-28 1998-03-11 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 磁気抵抗センサ及びその製造方法、磁気記憶システム
JP2851212B2 (ja) 1992-09-21 1999-01-27 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果型ヘッド
US5549978A (en) * 1992-10-30 1996-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
JP2637360B2 (ja) 1992-10-30 1997-08-06 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子
US5373238A (en) 1992-11-06 1994-12-13 International Business Machines Corporation Four layer magnetoresistance device and method for making a four layer magnetoresistance device
US5287238A (en) 1992-11-06 1994-02-15 International Business Machines Corporation Dual spin valve magnetoresistive sensor
JPH06219144A (ja) 1993-01-25 1994-08-09 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 低騒音ダクト構造体及びその製造方法
US5552949A (en) 1993-03-03 1996-09-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element with improved antiferromagnetic layer
JP3247535B2 (ja) 1993-03-03 2002-01-15 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子
JP2784457B2 (ja) 1993-06-11 1998-08-06 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 磁気抵抗センサ装置
JP2860233B2 (ja) 1993-09-09 1999-02-24 株式会社日立製作所 巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびそれを用いた磁気記録再生装置
JPH0850710A (ja) * 1994-04-07 1996-02-20 Read Rite Corp 絶縁酸化物交換層を有する磁気抵抗効果式変換器
US5583725A (en) * 1994-06-15 1996-12-10 International Business Machines Corporation Spin valve magnetoresistive sensor with self-pinned laminated layer and magnetic recording system using the sensor
US5528440A (en) 1994-07-26 1996-06-18 International Business Machines Corporation Spin valve magnetoresistive element with longitudinal exchange biasing of end regions abutting the free layer, and magnetic recording system using the element
FR2724482B1 (fr) 1994-09-13 1996-12-06 Commissariat Energie Atomique Tete magnetique a magnetoresistance multicouche longitudinale sous-jacente
JP3393963B2 (ja) 1994-09-13 2003-04-07 株式会社東芝 交換結合膜および磁気抵抗効果素子
US5756191A (en) 1994-09-13 1998-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Exchange coupling film and magnetoresistance effect element
US5608593A (en) * 1995-03-09 1997-03-04 Quantum Peripherals Colorado, Inc. Shaped spin valve type magnetoresistive transducer and method for fabricating the same incorporating domain stabilization technique
JPH08279117A (ja) 1995-04-03 1996-10-22 Alps Electric Co Ltd 巨大磁気抵抗効果材料膜およびその製造方法とそれを用いた磁気ヘッド
JP3274318B2 (ja) 1995-07-19 2002-04-15 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッド
US5768067A (en) 1995-09-19 1998-06-16 Alps Electric Co., Ltd. Magnetoresistive head using exchange anisotropic magnetic field with an antiferromagnetic layer
EP0768641A1 (en) 1995-10-09 1997-04-16 TDK Corporation Manufacturing method of magnetic head apparatus with spin valve effect magnetoresistive head
US5654854A (en) 1995-11-30 1997-08-05 Quantum Corporation Longitudinally biased magnetoresistive sensor having a concave shaped active region to reduce Barkhausen noise by achieving a substantially single magnetic domain state
US5843589A (en) 1995-12-21 1998-12-01 Hitachi, Ltd. Magnetic layered material, and magnetic sensor and magnetic storage/read system based thereon
US5708358A (en) * 1996-03-21 1998-01-13 Read-Rite Corporation Spin valve magnetoresistive transducers having permanent magnets
US5764056A (en) * 1996-05-16 1998-06-09 Seagate Technology, Inc. Nickel-manganese as a pinning layer in spin valve/GMR magnetic sensors
US5739987A (en) * 1996-06-04 1998-04-14 Read-Rite Corporation Magnetoresistive read transducers with multiple longitudinal stabilization layers
JPH1088118A (ja) 1996-09-20 1998-04-07 Denso Corp 吸収液組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
日本応用磁気学会誌，Ｖｏｌ．２０（１９９６），ｐｐ．３６５−３６８

Also Published As

Publication number Publication date
US5910344A (en) 1999-06-08
KR19980032618A (ko) 1998-07-25
US6295186B1 (en) 2001-09-25
US6496338B2 (en) 2002-12-17
US20010050834A1 (en) 2001-12-13
JPH10112562A (ja) 1998-04-28

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