JP3455037B2 - スピンバルブ型薄膜素子、その製造方法、及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド - Google Patents
スピンバルブ型薄膜素子、その製造方法、及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JP3455037B2 JP3455037B2 JP31204296A JP31204296A JP3455037B2 JP 3455037 B2 JP3455037 B2 JP 3455037B2 JP 31204296 A JP31204296 A JP 31204296A JP 31204296 A JP31204296 A JP 31204296A JP 3455037 B2 JP3455037 B2 JP 3455037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- magnetic layer
- free magnetic
- antiferromagnetic
- thin 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims description 225
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 105
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 55
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 41
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 308
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 31
- 230000005330 Barkhausen effect Effects 0.000 description 30
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 13
- 229910018979 CoPt Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910019041 PtMn Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 8
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 8
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002555 FeNi Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 3
- GUBSQCSIIDQXLB-UHFFFAOYSA-N cobalt platinum Chemical compound [Co].[Pt].[Pt].[Pt] GUBSQCSIIDQXLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- IGOJMROYPFZEOR-UHFFFAOYSA-N manganese platinum Chemical compound [Mn].[Pt] IGOJMROYPFZEOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002440 Co–Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000883306 Huso huso Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZVJRPRFJIXRGV-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co].[Ta] Chemical compound [Cr].[Co].[Ta] TZVJRPRFJIXRGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVYYOKWPCQYKEY-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co] Chemical compound [Fe].[Co] QVYYOKWPCQYKEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co].[Ni] Chemical compound [Fe].[Co].[Ni] KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002885 antiferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005303 antiferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/66—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/002—Antiferromagnetic thin films, i.e. films exhibiting a Néel transition temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B2005/3996—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/90—Magnetic feature
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定磁性層（ピン
（Pinned）磁性層）の磁化の方向と外部磁界の影響を受
けるフリー（Free）磁性層の磁化の方向との関係で電気
抵抗が変化するいわゆるスピンバルブ型薄膜素子に係
り、特に、フリー磁性層に安定したバイアス磁界を与え
てバルクハウゼンノイズの発生を低減させたスピンバル
ブ型薄膜素子に関する。
（Pinned）磁性層）の磁化の方向と外部磁界の影響を受
けるフリー（Free）磁性層の磁化の方向との関係で電気
抵抗が変化するいわゆるスピンバルブ型薄膜素子に係
り、特に、フリー磁性層に安定したバイアス磁界を与え
てバルクハウゼンノイズの発生を低減させたスピンバル
ブ型薄膜素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、ハードディスクからの記録磁界
を検出するスピンバルブ型薄膜素子（スピンバルブ型薄
膜磁気ヘッド）の従来の構造を示す断面図である。図に
示すように、反強磁性層１１，固定磁性層（ピン（Pinn
ed）磁性層）２，非磁性導電層３及びフリー（Free）磁
性層４が積層され、その両側にはハードバイアス層６，
６が形成されている。従来は、反強磁性層１１にはＦｅ
Ｍｎ（鉄―マンガン）合金膜、固定磁性層２及びフリー
磁性層４にはＦｅＮｉ（鉄―ニッケル；パーマロイ）合
金膜、非磁性導電層３にはＣｕ（銅）膜、またハードバ
イアス層６にはＣｏＰｔ（コバルト―白金）合金膜など
が一般に使用されている。なお、符号７，８はＴａ（タ
ンタル）などの非磁性材料で形成された下地層及び保護
層である。
を検出するスピンバルブ型薄膜素子（スピンバルブ型薄
膜磁気ヘッド）の従来の構造を示す断面図である。図に
示すように、反強磁性層１１，固定磁性層（ピン（Pinn
ed）磁性層）２，非磁性導電層３及びフリー（Free）磁
性層４が積層され、その両側にはハードバイアス層６，
６が形成されている。従来は、反強磁性層１１にはＦｅ
Ｍｎ（鉄―マンガン）合金膜、固定磁性層２及びフリー
磁性層４にはＦｅＮｉ（鉄―ニッケル；パーマロイ）合
金膜、非磁性導電層３にはＣｕ（銅）膜、またハードバ
イアス層６にはＣｏＰｔ（コバルト―白金）合金膜など
が一般に使用されている。なお、符号７，８はＴａ（タ
ンタル）などの非磁性材料で形成された下地層及び保護
層である。
【０００３】図４に示すスピンバルブ型薄膜素子の製造
方法としては、まず下地層７から保護層８までの６層が
成膜され、その後イオンミリングなどのエッチング工程
で、前記６層の側部が傾斜面となるように削り取られ、
その後に、前記６層の両側にハードバイアス層６が成膜
される。ハードバイアス層６の表面は、他の層と平行な
上面である水平面６′と、前記６層の両側の傾斜面に添
う傾斜面６″とが連続する。前記水平面６′の部分では
ハードバイアス層６は一定の膜厚ｈ1で形成されるのに
対し、傾斜面６″の部分では、ハードバイアス層６の膜
厚は、上方に向かうにしたがって徐々に薄くなる。前記
固定磁性層２は反強磁性層１１と接して形成され、前記
固定磁性層２は、反強磁性層１１との界面での交換結合
による交換異方性磁界により、Ｙ方向へ単磁区化され、
磁化の方向がＹ方向へ固定される。
方法としては、まず下地層７から保護層８までの６層が
成膜され、その後イオンミリングなどのエッチング工程
で、前記６層の側部が傾斜面となるように削り取られ、
その後に、前記６層の両側にハードバイアス層６が成膜
される。ハードバイアス層６の表面は、他の層と平行な
上面である水平面６′と、前記６層の両側の傾斜面に添
う傾斜面６″とが連続する。前記水平面６′の部分では
ハードバイアス層６は一定の膜厚ｈ1で形成されるのに
対し、傾斜面６″の部分では、ハードバイアス層６の膜
厚は、上方に向かうにしたがって徐々に薄くなる。前記
固定磁性層２は反強磁性層１１と接して形成され、前記
固定磁性層２は、反強磁性層１１との界面での交換結合
による交換異方性磁界により、Ｙ方向へ単磁区化され、
磁化の方向がＹ方向へ固定される。
【０００４】また、フリー磁性層４の磁化方向は、Ｘ方
向に磁化されているハードバイアス層６の影響を受け、
Ｘ方向へ揃えられる。このスピンバルブ型薄膜素子で
は、ハードバイアス層６，６上にタンタルなどの中間層
９，９を介して形成された導電層１０，１０から、固定
磁性層２，非磁性導電層３及びフリー磁性層４に定常電
流（検出電流）が与えられる。ハードディスクなどの磁
気記録媒体の走行方向はＺ方向であり、前記磁気記録媒
体からの洩れ磁界がＹ方向に与えられると、フリー磁性
層４の磁化の方向がＸからＹ方向へ向けて変化する。こ
のフリー磁性層４内での磁化の方向の変動と、固定磁性
層２の固定磁化方向との関係で電気抵抗が変化し、この
電気抵抗値の変化に基づく電圧変化により、磁気記録媒
体からの洩れ磁界が検出される。
向に磁化されているハードバイアス層６の影響を受け、
Ｘ方向へ揃えられる。このスピンバルブ型薄膜素子で
は、ハードバイアス層６，６上にタンタルなどの中間層
９，９を介して形成された導電層１０，１０から、固定
磁性層２，非磁性導電層３及びフリー磁性層４に定常電
流（検出電流）が与えられる。ハードディスクなどの磁
気記録媒体の走行方向はＺ方向であり、前記磁気記録媒
体からの洩れ磁界がＹ方向に与えられると、フリー磁性
層４の磁化の方向がＸからＹ方向へ向けて変化する。こ
のフリー磁性層４内での磁化の方向の変動と、固定磁性
層２の固定磁化方向との関係で電気抵抗が変化し、この
電気抵抗値の変化に基づく電圧変化により、磁気記録媒
体からの洩れ磁界が検出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このスピンバルブ型薄
膜素子では、固定磁性層２，非磁性導電層３及びフリー
磁性層４は比較的薄い膜厚で形成されるが、反強磁性層
１１はかなり厚い膜厚で形成される。例えば、固定磁性
層２，非磁性導電層３及びフリー磁性層４はそれぞれが
１００オングストローム以下で形成されるのに対し、反
強磁性層１１は３００オングストローム程度の膜厚で形
成される。このため、下から反強磁性層１１，固定磁性
層２，非磁性導電層３及びフリー磁性層４が積層され、
前記４層の側部にハードバイアス層６が形成される従来
のスピンバルブ型薄膜素子では、厚さ寸法ｈ1を有する
水平面６′の部分のハードバイアス層６は、フリー磁性
層４よりもかなり下方に形成され、水平面６′は、フリ
ー磁性層４の下面よりも下方に位置し、前記フリー磁性
層４の側面には、傾斜面６″の部分でハードバイアス層
６が薄く残るだけである。
膜素子では、固定磁性層２，非磁性導電層３及びフリー
磁性層４は比較的薄い膜厚で形成されるが、反強磁性層
１１はかなり厚い膜厚で形成される。例えば、固定磁性
層２，非磁性導電層３及びフリー磁性層４はそれぞれが
１００オングストローム以下で形成されるのに対し、反
強磁性層１１は３００オングストローム程度の膜厚で形
成される。このため、下から反強磁性層１１，固定磁性
層２，非磁性導電層３及びフリー磁性層４が積層され、
前記４層の側部にハードバイアス層６が形成される従来
のスピンバルブ型薄膜素子では、厚さ寸法ｈ1を有する
水平面６′の部分のハードバイアス層６は、フリー磁性
層４よりもかなり下方に形成され、水平面６′は、フリ
ー磁性層４の下面よりも下方に位置し、前記フリー磁性
層４の側面には、傾斜面６″の部分でハードバイアス層
６が薄く残るだけである。
【０００６】前記ハードバイアス層６はその保磁力によ
りＸ方向に磁化されている層であるが、傾斜面６″が形
成されているｈ2の部分ではＸ方向へハードバイアス層
６の膜厚が薄いために、この部分からフリー磁性層４に
Ｘ方向への十分なバイアス磁界を与えることができない
構造となっている。したがって、前記フリー磁性層４の
磁化の方向がＸ方向へ安定しにくく、バルクハウゼンノ
イズが発生しやすい欠点がある。
りＸ方向に磁化されている層であるが、傾斜面６″が形
成されているｈ2の部分ではＸ方向へハードバイアス層
６の膜厚が薄いために、この部分からフリー磁性層４に
Ｘ方向への十分なバイアス磁界を与えることができない
構造となっている。したがって、前記フリー磁性層４の
磁化の方向がＸ方向へ安定しにくく、バルクハウゼンノ
イズが発生しやすい欠点がある。
【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、ハードバイアス層の水平面がフリー磁性層
に接近し、好ましくはフリー磁性層の下面よりも上方に
形成されるようにして、前記フリー磁性層の磁化方向が
Ｘ方向に揃いやすくし、その結果バルクハウゼンノイズ
の発生を低減できるようにしたスピンバルブ型薄膜素子
を提供することを目的としている。
ものであり、ハードバイアス層の水平面がフリー磁性層
に接近し、好ましくはフリー磁性層の下面よりも上方に
形成されるようにして、前記フリー磁性層の磁化方向が
Ｘ方向に揃いやすくし、その結果バルクハウゼンノイズ
の発生を低減できるようにしたスピンバルブ型薄膜素子
を提供することを目的としている。
【０００８】また本発明は、前記バイアス層と反強磁性
層との間にＣｒ（クロム）などで緩衝膜および配向膜を
形成することにより、安定したバイアス磁界を発生させ
ることが可能となったスピンバルブ型薄膜素子を提供す
ることを目的としている。
層との間にＣｒ（クロム）などで緩衝膜および配向膜を
形成することにより、安定したバイアス磁界を発生させ
ることが可能となったスピンバルブ型薄膜素子を提供す
ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願発明は、反強磁性層
の上に、前記反強磁性層との交換異方性結合により磁化
方向が固定される固定磁性層が形成され、その上に非磁
性導電層、およびフリー磁性層が順に積層され、少なく
とも前記フリー磁性層の両側に位置して前記フリー磁性
層の磁化方向を前記固定磁性層の磁化方向と交叉する方
向へ揃えるバイアス層と、固定磁性層と非磁性導電層と
フリー磁性層に検出電流を与える導電路とが設けられて
いるスピンバルブ型薄膜素子において、前記反強磁性層
は、固定磁性層、非磁性導電層およびフリー磁性層より
もさらに両側の領域に延び、この両側に延びている前記
反強磁性層の上面が、前記固定磁性層の下面よりも低い
位置にあり、前記反強磁性層の両側に延びる部分の上面
から前記反強磁性層の傾斜面、及び前記固定磁性層、前
記非磁性導電層、前記フリー磁性層の側面にかけてＣ
ｒ，Ｔｉ，ＭｏまたはＷ50Ｍｏ50のいずれか１種以上か
らなる金属膜が成膜され、この金属膜上に前記バイアス
層が形成されていることにより前記バイアス層の他の層
と平行な上面である水平面が、両側に延びている反強磁
性層の上に位置しており、各層の重なり方向を検出ギャ
ップ方向としたときに、前記バイアス層の前記水平面
と、前記フリー磁性層の下面との検出ギャップ方向の距
離は、フリー磁性層の膜厚寸法の６０％以上であること
を特徴とするものである。
の上に、前記反強磁性層との交換異方性結合により磁化
方向が固定される固定磁性層が形成され、その上に非磁
性導電層、およびフリー磁性層が順に積層され、少なく
とも前記フリー磁性層の両側に位置して前記フリー磁性
層の磁化方向を前記固定磁性層の磁化方向と交叉する方
向へ揃えるバイアス層と、固定磁性層と非磁性導電層と
フリー磁性層に検出電流を与える導電路とが設けられて
いるスピンバルブ型薄膜素子において、前記反強磁性層
は、固定磁性層、非磁性導電層およびフリー磁性層より
もさらに両側の領域に延び、この両側に延びている前記
反強磁性層の上面が、前記固定磁性層の下面よりも低い
位置にあり、前記反強磁性層の両側に延びる部分の上面
から前記反強磁性層の傾斜面、及び前記固定磁性層、前
記非磁性導電層、前記フリー磁性層の側面にかけてＣ
ｒ，Ｔｉ，ＭｏまたはＷ50Ｍｏ50のいずれか１種以上か
らなる金属膜が成膜され、この金属膜上に前記バイアス
層が形成されていることにより前記バイアス層の他の層
と平行な上面である水平面が、両側に延びている反強磁
性層の上に位置しており、各層の重なり方向を検出ギャ
ップ方向としたときに、前記バイアス層の前記水平面
と、前記フリー磁性層の下面との検出ギャップ方向の距
離は、フリー磁性層の膜厚寸法の６０％以上であること
を特徴とするものである。
【００１０】なお、前記金属膜は、体心立方構造で且つ
（１００）配向していることが好ましい。
（１００）配向していることが好ましい。
【００１１】また、前記金属膜の膜厚の好ましい範囲
は、１８オングストローム以上で５５オングストローム
以下である。さらに好ましい前記金属膜の膜厚の範囲
は、２０オングストローム以上で５０オングストローム
以下である。
は、１８オングストローム以上で５５オングストローム
以下である。さらに好ましい前記金属膜の膜厚の範囲
は、２０オングストローム以上で５０オングストローム
以下である。
【００１２】
【００１３】本発明では、固定磁性層、非磁性導電層、
およびフリー磁性層の両側に、その下層となる反強磁性
層が延びており、ハードバイアス層が反強磁性層の上に
形成されている。したがって、反強磁性層の膜厚が大き
くても、ハードバイアス層を従来の位置よりも高い位置
でフリー磁性層に近い位置に形成することができ、ハー
ドバイアス層の他の層と平行な上面すなわち水平面６′
（図４のｈ1の部分）をフリー磁性層の下面よりも上方
に位置させることも可能である。
およびフリー磁性層の両側に、その下層となる反強磁性
層が延びており、ハードバイアス層が反強磁性層の上に
形成されている。したがって、反強磁性層の膜厚が大き
くても、ハードバイアス層を従来の位置よりも高い位置
でフリー磁性層に近い位置に形成することができ、ハー
ドバイアス層の他の層と平行な上面すなわち水平面６′
（図４のｈ1の部分）をフリー磁性層の下面よりも上方
に位置させることも可能である。
【００１４】ハードバイアス層の水平面６′の部分をフ
リー磁性層に接近させ、さらに好ましくは、ハードバイ
アス層の水平面６′を、フリー磁性層の下面よりも上側
の位置に形成することにより、フリー磁性層に対して水
平方向（縦バイアス方向；Ｘ方向）に対して強いバイア
ス磁界を与えることができる。よって、前記フリー磁性
層は、従来に比べて固定磁性層の磁化方向と交叉する方
向に単磁区化されやすくなり、バルクハウゼンノイズの
発生を低減させることが可能となる。
リー磁性層に接近させ、さらに好ましくは、ハードバイ
アス層の水平面６′を、フリー磁性層の下面よりも上側
の位置に形成することにより、フリー磁性層に対して水
平方向（縦バイアス方向；Ｘ方向）に対して強いバイア
ス磁界を与えることができる。よって、前記フリー磁性
層は、従来に比べて固定磁性層の磁化方向と交叉する方
向に単磁区化されやすくなり、バルクハウゼンノイズの
発生を低減させることが可能となる。
【００１５】特に前記バイアス層下に、結晶構造が体心
立方構造で且つ（１００）配向のＣｒなどで形成された
金属膜が緩衝膜および配向膜として成膜されると、バイ
アス層の保磁力及び角形比が大きくなり、フリー磁性層
の磁化を固定磁性層の磁化方向と交叉する方向に単磁区
化させるためのバイアス磁界を増大させることができ
る。また、前記金属膜の膜厚が１８から５５オングスト
ロームの範囲内であれば、バルクハウゼンノイズの発生
をより低減させることができる。さらに、前記金属膜の
膜厚を２０から５０オングストロームの範囲とすれば、
よりバルクハウゼンノイズの発生を低減させることがで
きる。また、本願発明の薄膜磁気ヘッドは、上述した本
発明のスピンバルブ型薄膜素子を用いることを特徴とす
るものである。また、本発明のスピンバルブ型薄膜素子
の製造方法は以下の工程を有するものである。 （ａ） 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフ
リー磁性層を順に成膜する工程、 （ｂ） 前記フリー磁性層、前記非磁性導電層、前記固
定磁性層の中心部分を残し、その両側部分を削って除去
する工程と、 （ｃ） 前記（ｂ）の工程で削り残った前記フリー磁性
層、前記非磁性導電層、前記固定磁性層の両側に延びて
いる前記反強磁性層を部分的に削り、前記反強磁性層の
両側に延びる部分の上面を前記固定磁性層の下面よりも
低い位置にする工程、 （ｄ） 前記反強磁性層の両側に延びる部分の上面から
前記反強磁性層の傾斜面、及び前記固定磁性層、前記非
磁性導電層、前記フリー磁性層の側面にかけてＣｒ，Ｔ
ｉ，ＭｏまたはＷ50Ｍｏ50のいずれか１種以上からなる
金属膜を成膜する工程、 （ｅ） 前記金属膜上にハードバイアス層を成膜して、
前記ハードバイアス層の他の層と平行な上面である水平
面を、両側に延びている反強磁性層の上に位置させ、し
かも各層の重なり方向を検出ギャップ方向としたとき
に、前記ハードバイアス層の前記水平面と、前記フリー
磁性層の下面との検出ギャップ方向の距離を 、フリー磁
性層の膜厚寸法の６０％以上にする工程、
立方構造で且つ（１００）配向のＣｒなどで形成された
金属膜が緩衝膜および配向膜として成膜されると、バイ
アス層の保磁力及び角形比が大きくなり、フリー磁性層
の磁化を固定磁性層の磁化方向と交叉する方向に単磁区
化させるためのバイアス磁界を増大させることができ
る。また、前記金属膜の膜厚が１８から５５オングスト
ロームの範囲内であれば、バルクハウゼンノイズの発生
をより低減させることができる。さらに、前記金属膜の
膜厚を２０から５０オングストロームの範囲とすれば、
よりバルクハウゼンノイズの発生を低減させることがで
きる。また、本願発明の薄膜磁気ヘッドは、上述した本
発明のスピンバルブ型薄膜素子を用いることを特徴とす
るものである。また、本発明のスピンバルブ型薄膜素子
の製造方法は以下の工程を有するものである。 （ａ） 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフ
リー磁性層を順に成膜する工程、 （ｂ） 前記フリー磁性層、前記非磁性導電層、前記固
定磁性層の中心部分を残し、その両側部分を削って除去
する工程と、 （ｃ） 前記（ｂ）の工程で削り残った前記フリー磁性
層、前記非磁性導電層、前記固定磁性層の両側に延びて
いる前記反強磁性層を部分的に削り、前記反強磁性層の
両側に延びる部分の上面を前記固定磁性層の下面よりも
低い位置にする工程、 （ｄ） 前記反強磁性層の両側に延びる部分の上面から
前記反強磁性層の傾斜面、及び前記固定磁性層、前記非
磁性導電層、前記フリー磁性層の側面にかけてＣｒ，Ｔ
ｉ，ＭｏまたはＷ50Ｍｏ50のいずれか１種以上からなる
金属膜を成膜する工程、 （ｅ） 前記金属膜上にハードバイアス層を成膜して、
前記ハードバイアス層の他の層と平行な上面である水平
面を、両側に延びている反強磁性層の上に位置させ、し
かも各層の重なり方向を検出ギャップ方向としたとき
に、前記ハードバイアス層の前記水平面と、前記フリー
磁性層の下面との検出ギャップ方向の距離を 、フリー磁
性層の膜厚寸法の６０％以上にする工程、
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のスピンバルブ型
薄膜素子の構造を示す断面図である。図１ではＸ方向に
延びる素子の中央部分のみを破断して示している。この
薄膜磁気ヘッドは、ハードディスク装置に設けられる浮
上式スライダのトレーリング側端部などに設けられてハ
ードディスクなどの記録磁界を検出するものであり、ハ
ードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向はＺ方向で
あり、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向はＹ方向であ
る。
薄膜素子の構造を示す断面図である。図１ではＸ方向に
延びる素子の中央部分のみを破断して示している。この
薄膜磁気ヘッドは、ハードディスク装置に設けられる浮
上式スライダのトレーリング側端部などに設けられてハ
ードディスクなどの記録磁界を検出するものであり、ハ
ードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向はＺ方向で
あり、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向はＹ方向であ
る。
【００１７】図１の最も下に形成されているのはＴａ
（タンタル）などの非磁性材料で形成された下地層７で
ある。この下地層７上に、ＰｔＭｎ（白金―マンガン）
合金で形成された反強磁性層１、ＦｅＮｉ（鉄―ニッケ
ル）合金で形成された固定磁性層（ピン磁性層）２が積
層されている。前記固定磁性層２上に、Ｃｕ（銅）など
電気抵抗の低い非磁性導電層３が形成され、前記非磁性
導電層３上にＦｅＮｉ合金のフリー磁性層４が形成さ
れ、さらに前記フリー磁性層４上にＴａ（タンタル）な
どの保護層８が形成されている。また、前記固定磁性層
２、非磁性導電層３及びフリー磁性層４は、前記反強磁
性層１に対して薄い膜厚で形成されている。例えば固定
磁性層２の膜厚は４０オングストローム、非磁性導電層
３の膜厚は２５オングストローム、フリー磁性層４の膜
厚は８０オングストローム程度であるが、反強磁性層１
の膜厚は３００オングストローム程度である。
（タンタル）などの非磁性材料で形成された下地層７で
ある。この下地層７上に、ＰｔＭｎ（白金―マンガン）
合金で形成された反強磁性層１、ＦｅＮｉ（鉄―ニッケ
ル）合金で形成された固定磁性層（ピン磁性層）２が積
層されている。前記固定磁性層２上に、Ｃｕ（銅）など
電気抵抗の低い非磁性導電層３が形成され、前記非磁性
導電層３上にＦｅＮｉ合金のフリー磁性層４が形成さ
れ、さらに前記フリー磁性層４上にＴａ（タンタル）な
どの保護層８が形成されている。また、前記固定磁性層
２、非磁性導電層３及びフリー磁性層４は、前記反強磁
性層１に対して薄い膜厚で形成されている。例えば固定
磁性層２の膜厚は４０オングストローム、非磁性導電層
３の膜厚は２５オングストローム、フリー磁性層４の膜
厚は８０オングストローム程度であるが、反強磁性層１
の膜厚は３００オングストローム程度である。
【００１８】前記反強磁性層１と固定磁性層２とが積層
された状態で、所定の大きさの磁界中で熱処理を施すこ
とにより、前記両層の界面で交換異方性磁界が得られ、
前記固定磁性層の磁化の方向がＹ方向に単磁区化され固
定される。本発明では、反強磁性層１にＰｔＭｎ合金を
使用したが、前記ＰｔＭｎ合金は従来から使用されてい
るＦｅＭｎ合金に比べて、以下の効果を期待することが
できる。
された状態で、所定の大きさの磁界中で熱処理を施すこ
とにより、前記両層の界面で交換異方性磁界が得られ、
前記固定磁性層の磁化の方向がＹ方向に単磁区化され固
定される。本発明では、反強磁性層１にＰｔＭｎ合金を
使用したが、前記ＰｔＭｎ合金は従来から使用されてい
るＦｅＭｎ合金に比べて、以下の効果を期待することが
できる。
【００１９】まず、ＰｔＭｎ合金は、ＦｅＭｎ合金に比
べて耐食性に優れており、スピンバルブ型薄膜素子の製
造工程における各種の溶剤や洗浄剤においても腐食が全
く進行せず、過酷な環境下でのスピンバルブ型薄膜素子
の動作においても化学的に安定している。また、ＰｔＭ
ｎ合金は、ＦｅＭｎ合金に比べてブロッキング温度が高
く、よって薄膜磁気ヘッドの動作時の温度が高くなって
も、安定した交換異方性磁界を発生でき、読取り精度が
安定する。
べて耐食性に優れており、スピンバルブ型薄膜素子の製
造工程における各種の溶剤や洗浄剤においても腐食が全
く進行せず、過酷な環境下でのスピンバルブ型薄膜素子
の動作においても化学的に安定している。また、ＰｔＭ
ｎ合金は、ＦｅＭｎ合金に比べてブロッキング温度が高
く、よって薄膜磁気ヘッドの動作時の温度が高くなって
も、安定した交換異方性磁界を発生でき、読取り精度が
安定する。
【００２０】さらに、ＰｔＭｎ合金の成膜後の熱処理温
度は２３０℃以下でも十分な交換異方性磁界を得ること
ができる。熱処理温度が特に２５０℃以上になると、非
磁性導電層３と、固定磁性層２及びフリー磁性層４との
界面で拡散が発生しやすいが、ＰｔＭｎ合金を使用する
ことによって、前記拡散を未然に防止することができ
る。また、ＰｔＭｎ合金に代えて、ＰｄＭｎ（パラジウ
ム―マンガン）合金、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ（Ｘ＝Ｎ
ｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）合金を使用
しても、上記の効果を得ることが可能である。また、固
定磁性層２をＦｅＮｉ合金に代えてＣｏ（コバルト），
Ｆｅ―Ｃｏ（鉄―コバルト）合金，Ｆｅ―Ｃｏ―Ｎｉ
（鉄―コバルト―ニッケル）合金で形成しても、反強磁
性層１との界面で交換異方性磁界を得ることができる。
またフリー磁性層４もこれらの磁性材料で形成できる。
度は２３０℃以下でも十分な交換異方性磁界を得ること
ができる。熱処理温度が特に２５０℃以上になると、非
磁性導電層３と、固定磁性層２及びフリー磁性層４との
界面で拡散が発生しやすいが、ＰｔＭｎ合金を使用する
ことによって、前記拡散を未然に防止することができ
る。また、ＰｔＭｎ合金に代えて、ＰｄＭｎ（パラジウ
ム―マンガン）合金、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ（Ｘ＝Ｎ
ｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）合金を使用
しても、上記の効果を得ることが可能である。また、固
定磁性層２をＦｅＮｉ合金に代えてＣｏ（コバルト），
Ｆｅ―Ｃｏ（鉄―コバルト）合金，Ｆｅ―Ｃｏ―Ｎｉ
（鉄―コバルト―ニッケル）合金で形成しても、反強磁
性層１との界面で交換異方性磁界を得ることができる。
またフリー磁性層４もこれらの磁性材料で形成できる。
【００２１】この積層体の製造方法は、下地層７から保
護層８までの６層がスパッタにより成膜された後、前記
固定磁性層２、非磁性導電層３、フリー磁性層４及び保
護膜８をＸ方向の中心に残し、その両側部分がイオンミ
リングなどの乾式エッチング工程、またはこれと湿式エ
ッチングとの併用により除去される。このとき、反強磁
性層１もエッチングの影響を受けて深さ寸法ｄ1の部分
で削り取られる。その結果、固定磁性層２から保護膜８
までの層の両側部が角度θ1の傾斜面となり、さらに反
強磁性層１の両側部分の削り込み部分にも傾斜面１′，
１′が形成される。反強磁性層１の両側部分を削り込む
ことにより、金属膜５が形成される部分に固定磁性層２
が残るのを防止できる。
護層８までの６層がスパッタにより成膜された後、前記
固定磁性層２、非磁性導電層３、フリー磁性層４及び保
護膜８をＸ方向の中心に残し、その両側部分がイオンミ
リングなどの乾式エッチング工程、またはこれと湿式エ
ッチングとの併用により除去される。このとき、反強磁
性層１もエッチングの影響を受けて深さ寸法ｄ1の部分
で削り取られる。その結果、固定磁性層２から保護膜８
までの層の両側部が角度θ1の傾斜面となり、さらに反
強磁性層１の両側部分の削り込み部分にも傾斜面１′，
１′が形成される。反強磁性層１の両側部分を削り込む
ことにより、金属膜５が形成される部分に固定磁性層２
が残るのを防止できる。
【００２２】符号５は、Ｃｒ（クロム）などで形成され
た緩衝膜および配向膜となる金属膜であり、この金属膜
５は、固定磁性層２などからさらに両側に延びる部分で
ある反強磁性層１のＴ1の領域の上面から、前記反強磁
性層１の傾斜面１′及び固定磁性層２、非磁性導電層
３、フリー磁性層４の側面にかけて成膜される。そし
て、前記金属膜５上にＣｏＰｔ（コバルト―白金）合金
などで形成されるハードバイアス層６が成膜される。図
に示すように前記ハードバイアス層６の表面には、他の
層と平行な上面である水平面６′と、前記の角度θ1の
傾斜面に沿って形成される傾斜面６″が形成されてお
り、前記水平面６′はフリー磁性層４の下面４′よりも
上方に形成されている。すなわち層の重なる方向である
Ｚ方向を検出ギャップ方向としたときに、ハードバイア
ス層６の水平面（他の層と平行な上面）６′は、フリー
磁性層４の下面４′よりも検出ギャップ方向での上方に
位置している。
た緩衝膜および配向膜となる金属膜であり、この金属膜
５は、固定磁性層２などからさらに両側に延びる部分で
ある反強磁性層１のＴ1の領域の上面から、前記反強磁
性層１の傾斜面１′及び固定磁性層２、非磁性導電層
３、フリー磁性層４の側面にかけて成膜される。そし
て、前記金属膜５上にＣｏＰｔ（コバルト―白金）合金
などで形成されるハードバイアス層６が成膜される。図
に示すように前記ハードバイアス層６の表面には、他の
層と平行な上面である水平面６′と、前記の角度θ1の
傾斜面に沿って形成される傾斜面６″が形成されてお
り、前記水平面６′はフリー磁性層４の下面４′よりも
上方に形成されている。すなわち層の重なる方向である
Ｚ方向を検出ギャップ方向としたときに、ハードバイア
ス層６の水平面（他の層と平行な上面）６′は、フリー
磁性層４の下面４′よりも検出ギャップ方向での上方に
位置している。
【００２３】特に前記フリー磁性層４の下面４′から水
平面６′までの前検出ギャップ方向の距離（オーバラッ
プ量）をｄ2とし、前記フリー磁性層４の膜厚をｄ3とし
たとき、ｄ2／ｄ3から求められるオーバーラップの比が
６０％以上であることが好ましい。本発明では、前記ハ
ードバイアス層６が金属膜５を介して膜厚の厚い反強磁
性層１の上に形成されているため、前記ハードバイアス
層６の膜厚ｈ1が薄くても、水平面６′をフリー磁性層
４の下面４′に接近させ、好ましくは下面４′よりも上
方に形成することが可能になる。
平面６′までの前検出ギャップ方向の距離（オーバラッ
プ量）をｄ2とし、前記フリー磁性層４の膜厚をｄ3とし
たとき、ｄ2／ｄ3から求められるオーバーラップの比が
６０％以上であることが好ましい。本発明では、前記ハ
ードバイアス層６が金属膜５を介して膜厚の厚い反強磁
性層１の上に形成されているため、前記ハードバイアス
層６の膜厚ｈ1が薄くても、水平面６′をフリー磁性層
４の下面４′に接近させ、好ましくは下面４′よりも上
方に形成することが可能になる。
【００２４】このように、体積の大きいｈ1部分のハー
ドバイアス層６の一部分が、フリー磁性層４の両側に位
置してフリー磁性層４の両側面と対向しまたは接触する
ことにより、ｈ1部分のハードバイアス層の側部から発
生する強いＸ方向へのバイアス磁界がフリー磁性層４に
与えられ、前記フリー磁性層４の磁化方向がＸ方向に容
易に単磁区化される。よってバルクハウゼンノイズは発
生しにくくなり、記録媒体への再生・録音の精度が向上
する。
ドバイアス層６の一部分が、フリー磁性層４の両側に位
置してフリー磁性層４の両側面と対向しまたは接触する
ことにより、ｈ1部分のハードバイアス層の側部から発
生する強いＸ方向へのバイアス磁界がフリー磁性層４に
与えられ、前記フリー磁性層４の磁化方向がＸ方向に容
易に単磁区化される。よってバルクハウゼンノイズは発
生しにくくなり、記録媒体への再生・録音の精度が向上
する。
【００２５】ここで、前記金属膜５の役割について説明
する。金属膜５を形成するＣｒはその結晶構造が体心立
方構造（ｂｃｃ）で且つ（１００）配向となっており、
またハードバイアス層を形成するＣｏＰｔ系合金の結晶
構造は面心立方構造（ｆｃｃ）と稠密六方構造（ｈｃ
ｐ）の混相となっている。ここでＣｒの格子定数とＣｏ
Ｐｔ合金のｈｃｐの格子定数は近い値となっているため
に、前記ＣｏＰｔ合金はｆｃｃ構造を形成しづらくｈｃ
ｐ構造で形成されやすくなっている。このときｈｃｐの
ｃ軸はＣｏＰｔ合金―Ｃｒの境界面内に優先配向され
る。前記ｈｃｐはｆｃｃに比べてｃ軸方向に大きな磁気
異方性を生じるため、ハードバイアス層に磁界を与えた
ときの保磁力Ｈｃは大きくなる。さらにｈｃｐのｃ軸は
ＣｏＰｔ合金―Ｃｒの境界面内で優先配向となっている
ため残留磁化（Ｂｒ）は増大し、残留磁化（Ｂｒ）／飽
和磁束密度（Ｂｓ）で求められる角形比Ｓは大きな値に
なる。その結果、ハードバイアス層から発生するバイア
ス磁界を増大させることが可能となり、フリー磁性層４
を単磁区化しやすくなる。
する。金属膜５を形成するＣｒはその結晶構造が体心立
方構造（ｂｃｃ）で且つ（１００）配向となっており、
またハードバイアス層を形成するＣｏＰｔ系合金の結晶
構造は面心立方構造（ｆｃｃ）と稠密六方構造（ｈｃ
ｐ）の混相となっている。ここでＣｒの格子定数とＣｏ
Ｐｔ合金のｈｃｐの格子定数は近い値となっているため
に、前記ＣｏＰｔ合金はｆｃｃ構造を形成しづらくｈｃ
ｐ構造で形成されやすくなっている。このときｈｃｐの
ｃ軸はＣｏＰｔ合金―Ｃｒの境界面内に優先配向され
る。前記ｈｃｐはｆｃｃに比べてｃ軸方向に大きな磁気
異方性を生じるため、ハードバイアス層に磁界を与えた
ときの保磁力Ｈｃは大きくなる。さらにｈｃｐのｃ軸は
ＣｏＰｔ合金―Ｃｒの境界面内で優先配向となっている
ため残留磁化（Ｂｒ）は増大し、残留磁化（Ｂｒ）／飽
和磁束密度（Ｂｓ）で求められる角形比Ｓは大きな値に
なる。その結果、ハードバイアス層から発生するバイア
ス磁界を増大させることが可能となり、フリー磁性層４
を単磁区化しやすくなる。
【００２６】また、前記金属膜５の膜厚は１８オングス
トローム以上で５５オングストローム以下の範囲内であ
ることが好ましく、さらに好ましくは２０オングストロ
ーム以上で５０オングストローム以下の範囲内である。
この範囲内で前記金属膜５を形成すると、バルクハウゼ
ンノイズの発生が著しく低下する。金属膜５の膜厚が前
記範囲よりも大きいと、フリー磁性層４のＸ方向の側面
とハードバイアス層６との間に介在する前記金属膜５の
影響により、ハードバイアス層６からフリー磁性層４に
与えられるバイアス磁界が低下してしまう。逆に、金属
膜５の膜厚が前記範囲よりも小さいと、反強磁性層１と
ハードバイアス層６とが交換結合を生じ、両層の磁化が
互いに影響を受け、反強磁性層１の磁化方向とハードバ
イアス層６の磁化方向との直交性が低下する。
トローム以上で５５オングストローム以下の範囲内であ
ることが好ましく、さらに好ましくは２０オングストロ
ーム以上で５０オングストローム以下の範囲内である。
この範囲内で前記金属膜５を形成すると、バルクハウゼ
ンノイズの発生が著しく低下する。金属膜５の膜厚が前
記範囲よりも大きいと、フリー磁性層４のＸ方向の側面
とハードバイアス層６との間に介在する前記金属膜５の
影響により、ハードバイアス層６からフリー磁性層４に
与えられるバイアス磁界が低下してしまう。逆に、金属
膜５の膜厚が前記範囲よりも小さいと、反強磁性層１と
ハードバイアス層６とが交換結合を生じ、両層の磁化が
互いに影響を受け、反強磁性層１の磁化方向とハードバ
イアス層６の磁化方向との直交性が低下する。
【００２７】なお、結晶構造が体心立方構造（ｂｃｃ）
で且つ（１００）配向となる金属膜５としては、Ｃｒ以
外にＴｉ（チタン），Ｗ（タングステン），Ｍｏ（モリ
ブデン）またはＷ50Ｍｏ50（50,50はａｔ％）の、いず
れか１種または２種以上で形成されてもよい。また、ハ
ードバイアス層６はＣｏＰｔ合金以外に、Ｃｏ―Ｃｒ―
Ｔａ（コバルト―クロム―タンタル）合金で形成されて
いてもよい。なお、ハードバイアス層６，６の上にはＴ
ａ（タンタル）などの非磁性材料で形成された中間層
９，９が形成され、前記中間層９，９上にはＷ（タング
ステン）、Ｃｕ（銅）などにより形成された導電層１
０，１０が形成されている。
で且つ（１００）配向となる金属膜５としては、Ｃｒ以
外にＴｉ（チタン），Ｗ（タングステン），Ｍｏ（モリ
ブデン）またはＷ50Ｍｏ50（50,50はａｔ％）の、いず
れか１種または２種以上で形成されてもよい。また、ハ
ードバイアス層６はＣｏＰｔ合金以外に、Ｃｏ―Ｃｒ―
Ｔａ（コバルト―クロム―タンタル）合金で形成されて
いてもよい。なお、ハードバイアス層６，６の上にはＴ
ａ（タンタル）などの非磁性材料で形成された中間層
９，９が形成され、前記中間層９，９上にはＷ（タング
ステン）、Ｃｕ（銅）などにより形成された導電層１
０，１０が形成されている。
【００２８】以上上述したスピンバルブ型薄膜素子で
は、導電層１０から固定磁性層２、非磁性導電層３及び
フリー磁性層４に定常電流（検出電流）が与えられ、し
かも記録媒体からＹ方向へ磁界が与えられると、フリー
磁性層４の磁化方向がＸ方向からＹ方向へ向けて変化す
る。このとき、フリー磁性層４と固定磁性層２のうち片
方の層から他方へ移動しようとする電子が、非磁性導電
層３と固定磁性層２との界面、または非磁性導電層３と
フリー磁性層４との界面で散乱を起こし、電気抵抗が変
化する。よって定常電流が変化し、検出出力を得ること
ができる。
は、導電層１０から固定磁性層２、非磁性導電層３及び
フリー磁性層４に定常電流（検出電流）が与えられ、し
かも記録媒体からＹ方向へ磁界が与えられると、フリー
磁性層４の磁化方向がＸ方向からＹ方向へ向けて変化す
る。このとき、フリー磁性層４と固定磁性層２のうち片
方の層から他方へ移動しようとする電子が、非磁性導電
層３と固定磁性層２との界面、または非磁性導電層３と
フリー磁性層４との界面で散乱を起こし、電気抵抗が変
化する。よって定常電流が変化し、検出出力を得ること
ができる。
【００２９】また、本発明では、ハードバイアス層６を
反強磁性層１の表面から固定磁性層２、非磁性導電層３
及びフリー磁性層４の側部にかけて形成することで、ハ
ードバイアス層６と、反強磁性層１からフリー磁性層４
までの前記４層との接触面積を大きくすることができ、
よってスピンバルブ型薄膜素子の直流抵抗（ＤＣＲ）を
小さくすることが可能となる。このため、検出出力は大
きくなり、読み取り精度が安定する。
反強磁性層１の表面から固定磁性層２、非磁性導電層３
及びフリー磁性層４の側部にかけて形成することで、ハ
ードバイアス層６と、反強磁性層１からフリー磁性層４
までの前記４層との接触面積を大きくすることができ、
よってスピンバルブ型薄膜素子の直流抵抗（ＤＣＲ）を
小さくすることが可能となる。このため、検出出力は大
きくなり、読み取り精度が安定する。
【００３０】
【実施例】図１に示す形状のスピンバルブ型薄膜素子を
製作し、バルクハウゼンノイズに関して測定した。ま
ず、金属膜５の膜厚とバルクハウゼンノイズとの関係に
ついて実験を行った。以下に実験時における図１の符号
１から８までの層の材質と膜厚について説明する。
製作し、バルクハウゼンノイズに関して測定した。ま
ず、金属膜５の膜厚とバルクハウゼンノイズとの関係に
ついて実験を行った。以下に実験時における図１の符号
１から８までの層の材質と膜厚について説明する。
【００３１】反強磁性層１はＰｔＭｎ（白金―マンガ
ン）合金で形成し、膜厚を３００オングストロームとし
た。ただし削り込みの深さ寸法ｄ1は１００オングスト
ロームであったため幅寸法Ｔ1における反強磁性層１の
膜厚は２００オングストロームとなった。固定磁性層２
はＦｅＮｉ（鉄―ニッケル）合金で形成し、膜厚を４０
オングストロームとした。非磁性導電層３はＣｕ（銅）
で形成し、膜厚を２５オングストロームとした。フリー
磁性層４はＦｅＮｉ（鉄―ニッケル）合金で形成し、膜
厚を８０オングストロームとした。
ン）合金で形成し、膜厚を３００オングストロームとし
た。ただし削り込みの深さ寸法ｄ1は１００オングスト
ロームであったため幅寸法Ｔ1における反強磁性層１の
膜厚は２００オングストロームとなった。固定磁性層２
はＦｅＮｉ（鉄―ニッケル）合金で形成し、膜厚を４０
オングストロームとした。非磁性導電層３はＣｕ（銅）
で形成し、膜厚を２５オングストロームとした。フリー
磁性層４はＦｅＮｉ（鉄―ニッケル）合金で形成し、膜
厚を８０オングストロームとした。
【００３２】ハードバイアス層６はＣｏＰｔ（コバルト
―白金）合金で形成し、水平面６′の部分の膜厚ｈ1を
３００オングストロームとした。下地層７はＴａ（タン
タル）で形成し、膜厚を４０オングストロームとした。
保護膜８はＴａ（タンタル）で形成し、膜厚を５０オン
グストロームとした。なお、中間層９はＴａ（タンタ
ル）で、導電層１０はＣｒ（クロム）で形成した。ま
た、図の垂直方向と固定磁性層２から保護層８の側部に
形成される傾斜面との角度θ1は２０°であった。
―白金）合金で形成し、水平面６′の部分の膜厚ｈ1を
３００オングストロームとした。下地層７はＴａ（タン
タル）で形成し、膜厚を４０オングストロームとした。
保護膜８はＴａ（タンタル）で形成し、膜厚を５０オン
グストロームとした。なお、中間層９はＴａ（タンタ
ル）で、導電層１０はＣｒ（クロム）で形成した。ま
た、図の垂直方向と固定磁性層２から保護層８の側部に
形成される傾斜面との角度θ1は２０°であった。
【００３３】そして、金属膜５をＣｒ（クロム）で形成
し、膜厚を１０，１５，２０，３０，４０，５０，６
０，７０オングストロームとした８種類の薄膜磁気ヘッ
ドをそれぞれ２０個づつ製作し、２０個中いくつの薄膜
磁気ヘッドに顕著なバルクハウゼンノイズが発生したか
について調べた。その結果を表１に示す。
し、膜厚を１０，１５，２０，３０，４０，５０，６
０，７０オングストロームとした８種類の薄膜磁気ヘッ
ドをそれぞれ２０個づつ製作し、２０個中いくつの薄膜
磁気ヘッドに顕著なバルクハウゼンノイズが発生したか
について調べた。その結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】図２は、表１を元にして作成した金属膜５
の膜厚とバルクハウゼンノイズの発生率との関係を示す
グラフである。図に示すように、金属膜５の膜厚が厚く
なるにつれてバルクハウゼンノイズ発生率は徐々に小さ
くなっていき、膜厚が約３５オングストロームのとき、
前記バルクハウゼンノイズ発生率は最も小さくなる。膜
厚が３５オングストローム以上になると徐々に前記バル
クハウゼンノイズ発生率が大きくなっている。この実験
結果により本発明では金属膜５の膜厚が１８オングスト
ロームから５５オングストロームであれば、バルクハウ
ゼンノイズの発生率を２０％以下に抑制できることが確
認できた。
の膜厚とバルクハウゼンノイズの発生率との関係を示す
グラフである。図に示すように、金属膜５の膜厚が厚く
なるにつれてバルクハウゼンノイズ発生率は徐々に小さ
くなっていき、膜厚が約３５オングストロームのとき、
前記バルクハウゼンノイズ発生率は最も小さくなる。膜
厚が３５オングストローム以上になると徐々に前記バル
クハウゼンノイズ発生率が大きくなっている。この実験
結果により本発明では金属膜５の膜厚が１８オングスト
ロームから５５オングストロームであれば、バルクハウ
ゼンノイズの発生率を２０％以下に抑制できることが確
認できた。
【００３６】さらに、金属膜５の膜厚が２０オングスト
ロームから５０オングストロームであれば、バルクハウ
ゼンノイズの発生率を１０％以下に抑制できより好まし
い。金属膜５が１８オングストローム以下であると、バ
ルクハウゼンノイズ発生率が大きくなっているのは、ハ
ードバイアス層６のＣｏＰｔ膜と反強磁性層１のＰｔＭ
ｎ膜との界面で交換結合が起こり、ハードバイアス層が
Ｘ方向に単磁区化されにくくなり、フリー磁性層４の磁
化をＸ方向に揃えることが困難になるためであると考え
られる。
ロームから５０オングストロームであれば、バルクハウ
ゼンノイズの発生率を１０％以下に抑制できより好まし
い。金属膜５が１８オングストローム以下であると、バ
ルクハウゼンノイズ発生率が大きくなっているのは、ハ
ードバイアス層６のＣｏＰｔ膜と反強磁性層１のＰｔＭ
ｎ膜との界面で交換結合が起こり、ハードバイアス層が
Ｘ方向に単磁区化されにくくなり、フリー磁性層４の磁
化をＸ方向に揃えることが困難になるためであると考え
られる。
【００３７】また、金属膜５が５５オングストローム以
上になると、バルクハウゼンノイズ発生率が大きくなる
のは、ハードバイアス層６とフリー磁性層４の間に介在
する金属膜５の膜厚があまり厚くなり、ハードバイアス
層６からのバイアス磁界がフリー磁性層４にかかりにく
くなり、前記フリー磁性層４の磁化がＸ方向に揃わなく
なるためであると考えられる。
上になると、バルクハウゼンノイズ発生率が大きくなる
のは、ハードバイアス層６とフリー磁性層４の間に介在
する金属膜５の膜厚があまり厚くなり、ハードバイアス
層６からのバイアス磁界がフリー磁性層４にかかりにく
くなり、前記フリー磁性層４の磁化がＸ方向に揃わなく
なるためであると考えられる。
【００３８】次にハードバイアス層６の膜厚を変化させ
て、ハードバイアス層６とフリー磁性層４とのオーバー
ラップ量ｄ2とフリー磁性層４の膜厚ｄ3との比（ｄ2／
ｄ3）と、バルクハウゼンノイズ量との関係について調
べた。金属膜５の膜厚を３０オングストロームに固定し
て、ハードバイアス層６以外の層の材質及び膜厚は上記
に記したものを使用した。前記ハードバイアス層６の膜
厚をオーバーラップ量の比（ｄ2／ｄ3）が１００％，８
０％，６０％，４０％，２０％となるようにし、それぞ
れのオーバーラップ量の比となる薄膜磁気ヘッドを２０
個づつ製作し、２０個中いくつの薄膜磁気ヘッドに顕著
なバルクハウゼンノイズが発生したかについて調べた。
て、ハードバイアス層６とフリー磁性層４とのオーバー
ラップ量ｄ2とフリー磁性層４の膜厚ｄ3との比（ｄ2／
ｄ3）と、バルクハウゼンノイズ量との関係について調
べた。金属膜５の膜厚を３０オングストロームに固定し
て、ハードバイアス層６以外の層の材質及び膜厚は上記
に記したものを使用した。前記ハードバイアス層６の膜
厚をオーバーラップ量の比（ｄ2／ｄ3）が１００％，８
０％，６０％，４０％，２０％となるようにし、それぞ
れのオーバーラップ量の比となる薄膜磁気ヘッドを２０
個づつ製作し、２０個中いくつの薄膜磁気ヘッドに顕著
なバルクハウゼンノイズが発生したかについて調べた。
【００３９】
【表２】
【００４０】図３は、表２を元にして作成したオーバー
ラップ量の比（ｄ2／ｄ3）とバルクハウゼンノイズの発
生率との関係を示したグラフである。図３に示すよう
に、オーバーラップ量の比（％）が大きくなるにつれ
て、バルクハウゼンノイズ発生率が減少していることが
わかる。特にオーバーラップ量の比（％）が６０％以上
であると、バルクハウゼンノイズの発生率を２０％以下
に抑制することができる。さらにオーバーラップ量の比
（％）を８０％以上にすることにより、バルクハウゼン
ノイズの発生率を１０％以下に抑制することができより
好ましい。オーバーラップ量の比（％）が小さくなると
バルクハウゼンノイズが発生しやすくなるのは、ハード
バイアス層６からのバイアス磁界が、フリー磁性層４に
かかりづらくなり、前記フリー磁性層４の磁化がＸ方向
に揃いにくくなるためである。
ラップ量の比（ｄ2／ｄ3）とバルクハウゼンノイズの発
生率との関係を示したグラフである。図３に示すよう
に、オーバーラップ量の比（％）が大きくなるにつれ
て、バルクハウゼンノイズ発生率が減少していることが
わかる。特にオーバーラップ量の比（％）が６０％以上
であると、バルクハウゼンノイズの発生率を２０％以下
に抑制することができる。さらにオーバーラップ量の比
（％）を８０％以上にすることにより、バルクハウゼン
ノイズの発生率を１０％以下に抑制することができより
好ましい。オーバーラップ量の比（％）が小さくなると
バルクハウゼンノイズが発生しやすくなるのは、ハード
バイアス層６からのバイアス磁界が、フリー磁性層４に
かかりづらくなり、前記フリー磁性層４の磁化がＸ方向
に揃いにくくなるためである。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、反強磁性
層上に、フリー磁性層へバイアス磁界を与えるバイアス
層を形成することにより、水平面を有するハードバイア
ス層をフリー磁性層の側面に接近させやすくなり、フリ
ー磁性層に強いバイアス磁界を与えやすくなる。このた
め前記フリー磁性層の磁化を固定磁性層の磁化方向と交
叉する方法に揃えやすくなり、その結果バルクハウゼン
ノイズの発生を低減させることが可能となる。
層上に、フリー磁性層へバイアス磁界を与えるバイアス
層を形成することにより、水平面を有するハードバイア
ス層をフリー磁性層の側面に接近させやすくなり、フリ
ー磁性層に強いバイアス磁界を与えやすくなる。このた
め前記フリー磁性層の磁化を固定磁性層の磁化方向と交
叉する方法に揃えやすくなり、その結果バルクハウゼン
ノイズの発生を低減させることが可能となる。
【００４２】特にフリー磁性層の膜厚をｄ3、前記フリ
ー磁性層の底面からバイアス層の水平部までの前記バイ
アス層の膜厚をｄ2としたとき、ｄ2／ｄ3から求められ
るオーバーラップ量の比が６０％以上であると、よりバ
ルクハウゼンノイズの発生を抑えることができる。
ー磁性層の底面からバイアス層の水平部までの前記バイ
アス層の膜厚をｄ2としたとき、ｄ2／ｄ3から求められ
るオーバーラップ量の比が６０％以上であると、よりバ
ルクハウゼンノイズの発生を抑えることができる。
【００４３】また、前記バイアス層下に結晶構造が体心
立方構造（ｂｃｃ）の緩衝膜および配向膜を形成するこ
とにより、前記バイアス層の保磁力及び角形比が大きく
なりフリー磁性層の単磁区化に必要なバイアス磁界を増
大させることが可能となり、特に前記緩衝膜および配向
膜の膜厚が１８から５５オングストロームの範囲内であ
ると、フリー磁性層に強いバイアス磁界を与えることが
でき、よりバルクハウゼンノイズの発生を低減させるこ
とができる。
立方構造（ｂｃｃ）の緩衝膜および配向膜を形成するこ
とにより、前記バイアス層の保磁力及び角形比が大きく
なりフリー磁性層の単磁区化に必要なバイアス磁界を増
大させることが可能となり、特に前記緩衝膜および配向
膜の膜厚が１８から５５オングストロームの範囲内であ
ると、フリー磁性層に強いバイアス磁界を与えることが
でき、よりバルクハウゼンノイズの発生を低減させるこ
とができる。
【図１】本発明のスピンバルブ型薄膜素子の構造を示す
断面図、
断面図、
【図２】緩衝膜および配向膜の膜厚とバルクハウゼンノ
イズ発生率との関係を示す線図、
イズ発生率との関係を示す線図、
【図３】オーバーラップ量の比とバルクハウゼンノイズ
発生率との関係を示す線図、
発生率との関係を示す線図、
【図４】従来のスピンバルブ型薄膜素子の構造を示す断
面図、
面図、
１ 反強磁性層
２ 固定磁性層
３ 非磁性導電層
４ フリー磁性層
５ 金属膜（緩衝膜および配向膜）
６ ハードバイアス層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−77517（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−203036（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−16918（ＪＰ，Ａ)
国際公開97／11458（ＷＯ，Ａ１)
Claims (6)
- 【請求項１】 反強磁性層の上に、前記反強磁性層との
交換異方性結合により磁化方向が固定される固定磁性層
が形成され、その上に非磁性導電層、およびフリー磁性
層が順に積層され、少なくとも前記フリー磁性層の両側
に位置して前記フリー磁性層の磁化方向を前記固定磁性
層の磁化方向と交叉する方向へ揃えるバイアス層と、固
定磁性層と非磁性導電層とフリー磁性層に検出電流を与
える導電路とが設けられているスピンバルブ型薄膜素子
において、 前記反強磁性層は、固定磁性層、非磁性導電層およびフ
リー磁性層よりもさらに両側の領域に延び、この両側に
延びている前記反強磁性層の上面が、前記固定磁性層の
下面よりも低い位置にあり、前記反強磁性層の両側に延
びる部分の上面から前記反強磁性層の傾斜面、及び前記
固定磁性層、前記非磁性導電層、前記フリー磁性層の側
面にかけてＣｒ，Ｔｉ，ＭｏまたはＷ50Ｍｏ50のいずれ
か１種以上からなる金属膜が成膜され、この金属膜上に
前記バイアス層が形成されていることにより前記バイア
ス層の他の層と平行な上面である水平面が、両側に延び
ている反強磁性層の上に位置しており、各層の重なり方
向を検出ギャップ方向としたときに、前記バイアス層の
前記水平面と、前記フリー磁性層の下面との検出ギャッ
プ方向の距離は、フリー磁性層の膜厚寸法の６０％以上
であることを特徴とするスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項２】 前記金属膜は、体心立方構造で且つ（１
００）配向している請求項１記載のスピンバルブ型薄膜
素子。 - 【請求項３】 前記金属膜の膜厚は、１８オングストロ
ーム以上で５５オングストローム以下である請求項１ま
たは２に記載のスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項４】 前記金属膜の膜厚は、２０オングストロ
ーム以上で５０オングストローム以下である請求項３記
載のスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載され
たスピンバルブ型薄膜素子を用いることを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。 - 【請求項６】 以下の工程を有することを特徴とするス
ピンバルブ型薄膜素子の製造方法。 （ａ） 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフ
リー磁性層を順に成膜する工程、 （ｂ） 前記フリー磁性層、前記非磁性導電層、前記固
定磁性層の中心部分を残し、その両側部分を削って除去
する工程と、 （ｃ） 前記（ｂ）の工程で削り残った前記フリー磁性
層、前記非磁性導電層、前記固定磁性層の両側に延びて
いる前記反強磁性層を部分的に削り、前記反強磁性層の
両側に延びる部分の上面を前記固定磁性層の下面よりも
低い位置にする工程、 （ｄ） 前記反強磁性層の両側に延びる部分の上面から
前記反強磁性層の傾斜面、及び前記固定磁性層、前記非
磁性導電層、前記フリー磁性層の側面にかけてＣｒ，Ｔ
ｉ，ＭｏまたはＷ50Ｍｏ50のいずれか１種以上からなる
金属膜を成膜する工程、 （ｅ） 前記金属膜上にハードバイアス層を成膜して、
前記ハードバイアス層の他の層と平行な上面である水平
面を、両側に延びている反強磁性層の上に位置させ、し
かも各層の重なり方向を検出ギャップ方向としたとき
に、前記ハードバイアス層の前記水平面と、前記フリー
磁性層の下面との検出ギャップ方向の距離を、フリー磁
性層の膜厚寸法の６０％以上にする工程、
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31204296A JP3455037B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | スピンバルブ型薄膜素子、その製造方法、及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド |
| KR1019970060868A KR100283305B1 (ko) | 1996-11-22 | 1997-11-18 | 스핀밸브형박막소자 |
| US08/975,955 US5959810A (en) | 1996-11-22 | 1997-11-21 | Spin-valve magnetoresistive element with biasing layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31204296A JP3455037B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | スピンバルブ型薄膜素子、その製造方法、及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001066127A Division JP3607629B2 (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | スピンバルブ型薄膜素子及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154314A JPH10154314A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3455037B2 true JP3455037B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=18024523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31204296A Expired - Fee Related JP3455037B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | スピンバルブ型薄膜素子、その製造方法、及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5959810A (ja) |
| JP (1) | JP3455037B2 (ja) |
| KR (1) | KR100283305B1 (ja) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3263004B2 (ja) * | 1997-06-06 | 2002-03-04 | アルプス電気株式会社 | スピンバルブ型薄膜素子 |
| SG68063A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-10-19 | Hitachi Ltd | Magnetoresistive effect type reproducing head and magnetic disk apparatus equipped with the reproducing head |
| JP3175922B2 (ja) * | 1997-10-24 | 2001-06-11 | アルプス電気株式会社 | スピンバルブ型薄膜素子の製造方法 |
| JPH11175920A (ja) | 1997-12-05 | 1999-07-02 | Nec Corp | 磁気抵抗効果型複合ヘッドおよびその製造方法 |
| US6278595B1 (en) * | 1998-01-27 | 2001-08-21 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive sensor having a hard-biasing material and a cubic-titanium-tungsten underlayer |
| JPH11259825A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-24 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果型ヘッド |
| JP3134990B2 (ja) * | 1998-03-09 | 2001-02-13 | 日本電気株式会社 | 電流制御機能素子 |
| JP2000030226A (ja) | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果素子、該素子を備えた薄膜磁気ヘッド、及び該素子の製造方法 |
| US6587315B1 (en) * | 1999-01-20 | 2003-07-01 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetoresistive-effect device with a magnetic coupling junction |
| KR100360036B1 (ko) * | 1999-01-27 | 2002-11-07 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 스핀 밸브형 자기 저항 효과 박막 소자와 그 제조 방법 및그 소자를 구비하는 박막 자기 헤드 |
| JP3703348B2 (ja) | 1999-01-27 | 2005-10-05 | アルプス電気株式会社 | スピンバルブ型薄膜素子とそのスピンバルブ型薄膜素子を備えた薄膜磁気ヘッド |
| US6490140B1 (en) * | 1999-04-28 | 2002-12-03 | Seagate Technology Llc | Giant magnetoresistive sensor with a PtMnX pinning layer and a NiFeCr seed layer |
| JP2000331318A (ja) | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果ヘッド |
| US6204071B1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-03-20 | Headway Technologies, Inc. | Method of fabrication of striped magnetoresistive (SMR) and dual stripe magnetoresistive (DSMR) heads with anti-parallel exchange configuration |
| JP2001176030A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Alps Electric Co Ltd | スピンバルブ型薄膜磁気素子及び薄膜磁気ヘッド |
| JP2001177163A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Tdk Corp | 磁気変換素子および薄膜磁気ヘッド |
| JP2001196659A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Tdk Corp | トンネル磁気抵抗効果素子、薄膜磁気ヘッド、メモリ素子ならびにこれらの製造方法 |
| JP3607850B2 (ja) | 2000-04-06 | 2005-01-05 | アルプス電気株式会社 | 磁気抵抗効果型薄膜磁気素子及びその製造方法と、その磁気抵抗効果型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッド |
| JP2002151757A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-24 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜磁気素子及びその製造方法 |
| JP3657875B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2005-06-08 | Ｔｄｋ株式会社 | トンネル磁気抵抗効果素子 |
| US6738237B2 (en) | 2001-01-04 | 2004-05-18 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | AP-pinned spin valve design using very thin Pt-Mn AFM layer |
| JP2002319111A (ja) | 2001-02-15 | 2002-10-31 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| US6721146B2 (en) | 2001-03-14 | 2004-04-13 | International Business Machines Corporation | Magnetic recording GMR read back sensor and method of manufacturing |
| US6668443B2 (en) * | 2001-07-30 | 2003-12-30 | Headway Technologies, Inc. | Process for manufacturing a spin valve recording head |
| US6888706B2 (en) * | 2001-08-08 | 2005-05-03 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic sensing element having hard bias layer formed on bias underlayer and process for manufacturing the same |
| JP3971140B2 (ja) * | 2001-08-14 | 2007-09-05 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ |
| US7027274B1 (en) | 2001-08-30 | 2006-04-11 | Western Digital (Fremont), Inc. | Spin-dependent tunneling read/write sensor for hard disk drives |
| US6636400B2 (en) | 2001-09-18 | 2003-10-21 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive head having improved hard biasing characteristics through the use of a multi-layered seed layer including an oxidized tantalum layer and a chromium layer |
| US7149062B2 (en) | 2002-02-26 | 2006-12-12 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Spin valve structure with Si seed layer and reduced PtMn antiferromagnetic layer thickness |
| US6876527B2 (en) * | 2002-11-08 | 2005-04-05 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor with antiparallel coupled lead/sensor overlap region |
| JP3730976B2 (ja) | 2003-07-14 | 2006-01-05 | Ｔｄｋ株式会社 | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ハードディスク装置 |
| US7155810B2 (en) * | 2003-09-30 | 2007-01-02 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Method for fabricating a magnetic head |
| JP4146818B2 (ja) * | 2004-04-21 | 2008-09-10 | 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 |
| US7688555B2 (en) * | 2004-06-15 | 2010-03-30 | Headway Technologies, Inc. | Hard bias design for extra high density recording |
| JP2006086275A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果素子、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 |
| US7483246B2 (en) * | 2004-09-29 | 2009-01-27 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic sensor having a seedlayer for providing improved hard magnet properties |
| US7310209B2 (en) * | 2004-09-29 | 2007-12-18 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor having a high coercivity hard magnetic bias layer deposited over a metallic layer |
| US7616409B2 (en) * | 2005-01-10 | 2009-11-10 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic sensor having a Ru/Si based seedlayer providing improved free layer biasing |
| US7663847B2 (en) * | 2005-08-09 | 2010-02-16 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor having an anisotropic hard bias without a buffer layer |
| US8325137B2 (en) * | 2009-03-11 | 2012-12-04 | Maroun Gregory Maroun | Quiet mouse |
| US9797963B2 (en) | 2014-03-25 | 2017-10-24 | Allegro Microsystems, Llc | Systems and methods for a magnetic target with magnetic bias field |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5018037A (en) * | 1989-10-10 | 1991-05-21 | Krounbi Mohamad T | Magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias |
| US5079035A (en) * | 1989-10-10 | 1992-01-07 | International Business Machines Corporation | Method of making a magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias |
| US5285339A (en) * | 1992-02-28 | 1994-02-08 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive read transducer having improved bias profile |
| US5442507A (en) * | 1993-09-24 | 1995-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive magnetic head |
| US5491600A (en) * | 1994-05-04 | 1996-02-13 | International Business Machines Corporation | Multi-layer conductor leads in a magnetoresistive head |
| US5438470A (en) * | 1994-05-13 | 1995-08-01 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive structure with contiguous junction hard bias design with low lead resistance |
| US5434826A (en) * | 1994-09-26 | 1995-07-18 | Read-Rite Corporation | Multilayer hard bias films for longitudinal biasing in magnetoresistive transducer |
| US5495378A (en) * | 1995-01-30 | 1996-02-27 | Seagate Technology, Inc. | Magnetoresistive sensor with improved performance and processability |
| 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 |
| US5793207A (en) * | 1996-10-09 | 1998-08-11 | International Business Machines Corporation | Disk drive with a thermal asperity reduction circuitry using a spin valve sensor |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP31204296A patent/JP3455037B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-18 KR KR1019970060868A patent/KR100283305B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-11-21 US US08/975,955 patent/US5959810A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10154314A (ja) | 1998-06-09 |
| US5959810A (en) | 1999-09-28 |
| KR100283305B1 (ko) | 2001-04-02 |
| KR19980042544A (ko) | 1998-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3455037B2 (ja) | スピンバルブ型薄膜素子、その製造方法、及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド | |
| US7372672B2 (en) | GMR magnetic sensing element having an antiferromagnetic layer extending beyond the track width and method for making the same | |
| US7365949B2 (en) | CPP giant magnetoresistive head including pinned magnetic layer that extends in the height direction | |
| JP3263004B2 (ja) | スピンバルブ型薄膜素子 | |
| US6714388B2 (en) | Magnetic sensing element having improved magnetic sensitivity | |
| US6901652B2 (en) | Method for manufacturing magnetic sensing element having improved magnetic field sensitivity | |
| US6867952B2 (en) | Magnetic sensing element with ESD resistance improved by adjusting the lengths of antiferromagnetic layers and free layer in the height direction | |
| US20040004792A1 (en) | GMR magnetic sensing element provided with second free layer extended to outside of track width and method for manufacturing the same | |
| US6760200B2 (en) | Spin-valve thin-film magnetic element suitable for track narrowing and thin-film magnetic head using the same | |
| JP2002151757A (ja) | 薄膜磁気素子及びその製造方法 | |
| JP2004022114A (ja) | 磁気ヘッド及びその製造方法 | |
| US6635366B2 (en) | Spin valve thin film magnetic element and thin film magnetic head | |
| JP3699000B2 (ja) | スピンバルブ型薄膜素子およびその製造方法 | |
| JP3939514B2 (ja) | 磁気検出素子の製造方法 | |
| JP3774375B2 (ja) | 磁気検出素子及びその製造方法、ならびに前記磁気検出素子を用いた薄膜磁気ヘッド | |
| JP3872958B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 | |
| JP3774374B2 (ja) | 磁気検出素子及びその製造方法 | |
| JP3607629B2 (ja) | スピンバルブ型薄膜素子及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド | |
| US6716537B1 (en) | Magnetoresistive element having multilayered film capable of effectively conducting a detecting current for detecting external magnetic field and method for making the same | |
| JP3939519B2 (ja) | 磁気検出素子及びその製造方法 | |
| JP2002151755A (ja) | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法、ならびに前記磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッド | |
| JP3839684B2 (ja) | 薄膜磁気素子の製造方法 | |
| JP3961251B2 (ja) | 磁気検出素子の製造方法 | |
| JPH07182629A (ja) | 磁気センサ | |
| JP3688229B2 (ja) | 磁気検出素子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010410 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070725 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100725 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110725 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120725 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130725 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |