JP3712933B2 - スピン・バルブ・センサ用３層シード層構造体 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピン・バルブ・センサ用のシード層構造体に関し、特に、その微細構造を改善することにより、スピン・バルブ・センサの磁気特性、巨大（giant)磁気抵抗特性、および熱安定性を改善することのできる３層シード層構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータの心臓は、磁気ディスク装置と呼ばれている組立体である。磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスク、再生ヘッドおよび記録ヘッドを備えたスライダ、スライダを回転しているディスクの上方に支持するサスペンション・アーム、並びに、サスペンション・アームを旋回させて、再生ヘッドおよび記録ヘッドを回転しているディスク上の選択した円形のトラックの上方に位置させるアクチュエータを備えている。ディスクが回転していないとき、サスペンション・アームは、スライダを片寄らせてディスクの表面と接触させている。しかし、ディスクが回転すると、回転するディスクによってスライダの空気ベアリング面（ＡＢＳ）の近傍に空気が渦巻くので、スライダは、回転しているディスクの表面から僅かな距離にある空気ベアリングの上に乗る。スライダが空気ベアリング上に乗っているとき、記録ヘッドは回転しているディスクに磁気の痕跡（こんせき）を書き込むのに用い、再生ヘッドは回転しているディスクから磁気の痕跡を読み取るのに用いる。再生ヘッドおよび記録ヘッドは、コンピュータ・プログラムに従って動作して再生機能および記録機能を実現する処理回路に接続されている。
【０００３】
再生ヘッドは、非磁性電気絶縁性の第１および第２の再生ギャップ層の間に設けられたセンサを備えている。そして、第１および第２の再生ギャップ層は、強磁性の第１および第２のシールド層の間に設けられている。記録ヘッドは、第１、第２および第３の絶縁層（絶縁積層体）の中に埋め込まれたコイル層を備えている。そして、絶縁積層体は、第１および第２の磁極片層の間に挟まれている。記録ヘッドの空気ベアリング面（ＡＢＳ）における非磁性のギャップ層によって、第１および第２の磁極片層の間に記録ギャップが形成されている。第１および第２の磁極片層は、バック・ギャップにおいて接続されている。コイル層に流れる電流は、磁極片に入る磁界を誘起する。この磁界は、ＡＢＳにおいて磁極片間のギャップを跨（また）いで縁取りする。この縁取り磁界によって、移動している媒体上のトラック、例えば回転しているディスク上の円形のトラックに情報が書き込まれる。
【０００４】
最近の再生ヘッドでは、回転しているディスクから磁界を検知するのにスピン・バルブ・センサを用いている。スピン・バルブ・センサは、第１および第２の強磁性の層（以下それぞれ「被ピン止め層」および「フリー層」と呼ぶ）の間に挟まれた非磁性導電性の層（以下「スペーサ層」と呼ぶ）をそれぞれ備えている。スピン・バルブ・センサには第１および第２のリードが接続されており、その中を通して検知電流を流す。被ピン止め層の磁化は、再生ヘッドの空気ベアリング面（ＡＢＳ）と垂直にピン止めされている。そして、フリー層の磁化は、ＡＢＳと平行に向けられているが、外部磁界に応答して自由に回転することができる。被ピン止め層の磁化は、通常、反強磁性のピン止め層との交換結合によってピン止めされている。
【０００５】
スペーサ層の厚さは、検知電流の分流およびフリー層と被ピン止め層との間の磁気結合が最小になるように選ぶ。この厚さは、スピン・バルブ・センサを通る伝導電子の平均自由行程未満である。このように構成すると、伝導電子の一部は、スペーサ層と被ピン止め層との界面およびスペーサ層とフリー層との界面によって散乱される。被ピン止め層の磁化とフリー層の磁化とが互いに平行のとき、散乱は最小になる。そして、被ピン止め層の磁化とフリー層の磁化とが互いに反平行（antiparallel: ＡＰ）のとき、散乱は最大になる。散乱が変化すると、スピン・バルブ・センサの抵抗値はｃｏｓθに比例して変化する。ここで、θは被ピン止め層の磁化とフリー層の磁化とがなす角である。再生モードでは、スピン・バルブ・センサの抵抗値は、回転しているディスクからの磁界の大きさに比例して変化する。検知電流がスピン・バルブ・センサを通って流れているとき、抵抗値が変化すると、電位が変化する。この電位は、処理回路が再生信号として検出して処理する。
【０００６】
スピン・バルブ・センサは、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）係数によって特徴付けられいる。ＧＭＲ係数は、ＡＭＲセンサの異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）係数よりもかなり大きい。ＧＭＲ係数は、ΔＲG ／ＲP に等しい。ここで、ΔＲG は、被ピン止め層の磁化とフリー層の磁化とが反平行のときに測定される抵抗値と、被ピン止め層の磁化とフリー層の磁化とが平行のときに測定される抵抗値（ＲP)との間の差である。スピン・バルブ・センサは、ＧＭＲセンサと呼ばれることもある。スピン・バルブ・センサが単一の被ピン止め層を採用している場合、それは、単純スピン・バルブ・センサと呼ばれている。
【０００７】
別の型のスピン・バルブ・センサは、反平行（ＡＰ）被ピン止め型スピン・バルブ・センサである。ＡＰ被ピン止め型スピン・バルブ・センサは、ＡＰ被ピン止め構造が単一の被ピン止め層の代わりに複数の薄膜層を備えている点で、単純スピン・バルブ・センサと異なる。ＡＰ被ピン止め構造は、第１および第２の強磁性の被ピン止め層の間に挟まれたＡＰ結合層を備えている。第１の被ピン止め層は、その磁化が反強磁性のピン止め層との交換結合によって第１の方向に向けられている。第２の被ピン止め層は、スペーサ層に直（じか）に隣接しており、第１および第２の被ピン止め層の間に設けられたＡＰ結合層（８Åオーダーの厚さ）をまたいで第１の被ピン止め層と反平行交換結合している。したがって、第２の被ピン止め層の磁化は、第１の被ピン止め層の磁化の第１の方向と反平行である第２の方向に向けられている。
【０００８】
反強磁性のニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）、プラチナ・マンガン（Ｐｔ−Ｍｎ）、およびイリジウム・マンガン（Ｉｒ−Ｍｎ）の膜が、単純スピン・バルブ・センサおよびＡＰ被ピン止め型スピン・バルブ・センサの双方用のピン止め層として広く使われている。Ｎｉ−Ｍｎ膜およびＰｔ−Ｍｎ膜は、堆積後約２８０°Ｃでアニールして、非磁性の面心立方（ｆｃｃ）相から反強磁性の面心正方（ｆｃｔ）相に変換する必要がある。Ｉｒ−Ｍｎは、堆積後に反強磁性の面心立方相を有しているので、アニールを必要としない。Ｎｉ−Ｍｎ反強磁性層を使うスピン・バルブ・センサは、２８０°Ｃ１２時間の堆積後アニールを行なって、６２２Ｏｅの一方向の異方性磁界（ＨUA）を生じさせる必要がある。しかしながら、従来のようにタンタルのシールド層を使っていると、この延長されたアニールによって、ＧＭＲ係数が５．８％から２．４％へ低減する。
【０００９】
以上の点から、Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサを適切にアニールして、熱安定性が良好であり、かつ、ＧＭＲ係数が低減しない状態で大きな一方向の異方性磁界を生じさせることのできる、改善されたシード層構造体が必要とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ピン止め層がニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）およびニッケル・マンガンを基盤にした合金（Ｎｉ−Ｍｎ−Ｍ）（ここで、Ｍは、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、プラチナ（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、およびルテニウム（Ｒｕ）などの第３の金属元素である）を含む部類の材料から成る場合におけるスピン・バルブ・センサの磁気特性およびＧＭＲ特性を改善することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、改善された熱安定性を有するスピン・バルブ・センサを備えた再生ヘッドを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、熱安定性が良好な状態で磁気特性およびＧＭＲ特性を改善することのできるニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）ピン止め層を備えたスピン・バルブ・センサ用のシード層構造体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）のピン止め層と酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3)の第１の再生ギャップ層との間に３層シード層構造体を用いることにより、ＴａおよびＮｉＭｎＯx の単一シード層を用いた場合の巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）係数がそれぞれ５．８％および６．８％であるのに比べて、ＧＭＲ係数が９．４％になることを見出した。３層シード層構造体は、多結晶の酸化ニッケル（ＮｉＯ）から成る第１のシード層、非晶質様のニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成る第２のシード層、および銅（Ｃｕ）から成る第３のシード層を備えている。第１のシード層は酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3)の第１の再生ギャップ層にインタフェース（異種のものを相互接続すること）し、第２のシード層は第１のシード層にインタフェースし、そして、第３のシード層は第２のシード層とフリー層との間に配置されている。３層シード層構造体は、単純スピン・バルブ・センサまたは反平行被ピン止め型スピン・バルブ・センサのどちらにも用いることができる。
以下に本発明の特徴を示す。
（１）信号磁界に応答して始めの方向から自由に回転することのできる磁化を有する強磁性のフリー層と、
磁化を有する強磁性の被ピン止め層と、
前記フリー層と前記被ピン止め層との間に設けられた非磁性導電性のスペーサ層と、
ニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ ) から成り、前記被ピン止め層に接触し、かつ、前記被ピン止め層と交換結合して前記被ピン止め層の磁化をピン止めしている反強磁性のピン止め層と、
酸化ニッケル（ＮｉＯ ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層と、
銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にあり、前記強磁性のフリー層に隣接する第３のシード層と、
ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯ x) から成り、厚さが２０〜４０Åの範 囲にあり、前記第１のシード層と前記第３のシード層との間に設けられた第２のシード層と
を備えた３層シード層構造体と
を備えたスピン・バルブ・センサ
を備えた磁気再生ヘッド。
（２）前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に接続された第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
非磁性非導電性の第１および第２の再生ギャップ層と、
前記第１および第２の再生ギャップ層の間に設けられた前記３層シード層構造体、前記スピン・バルブ・センサ、および前記第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
強磁性の第１および第２のシールド層と、
前記第１および第２のシールド層の間に設けられた前記第１および第２の再生ギャップ層と
を備えた、（１）に記載の磁気再生ヘッド。
（３）前記強磁性の被ピン止め層が、
第１の反平行の被ピン止め層と、
前記反強磁性のピン止め層に隣接した第２の反平行の被ピン止め層と、
前記第１および第２の反平行の被ピン止め層の間に配置された反平行の結合層と
を備えた反平行（ＡＰ）の被ピン止め層構造体
を備えた、（１）または（２）に記載の磁気再生ヘッド。
（４）再生ヘッドおよび記録ヘッドを含む磁気ヘッド組立体であって、
前記記録ヘッドは、
第１および第２の磁極片層と、
磁極先端部とバック・ギャップ部との間に設けられたヨーク部を備えた前記第１および第２の磁極片層と、
前記第１および第２の磁極片層の磁極先端部の間に設けられた非磁性の記録ギャップ層と、
前記第１および第２の磁極片層のヨーク部の間に設けられ、その中に少なくとも１つのコイル層が埋め込まれた絶縁積層体と、
バック・ギャップ部で接続された前記第１および第２の磁極片層と
を備え、
前記再生ヘッドは、
信号磁界に応答して第１の方向から自由に回転することのできる磁化を有する強磁性のフリー層と、
磁化を有する強磁性の被ピン止め層と、
前記フリー層と前記被ピン止め層との間に設けられた非磁性導電性のスペーサ層と、
ニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ ) から成り、前記被ピン止め層に接触し、かつ、前記被ピン止め層と交換結合して前記被ピン止め層の磁化を第２の方向にピン止めしている反強磁性のピン止め層と、
酸化ニッケル（ＮｉＯ ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層と、
銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にあり、前記強磁性のフリー層に隣接する第３のシード層と、
ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯ x) から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にあり、前記第１のシード層と前記第３のシード層との間に設けられた第２のシード層と
を備えた３層シード層構造体と
を備えたスピン・バルブ・センサを備え、
前記再生ヘッドは、さらに、
前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に接続された第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
非磁性電気絶縁性の第１および第２の再生ギャップ層と、
前記第１および第２の再生ギャップ層の間に設けられた前記３層シード層構造体、前記スピン・バルブ・センサ、および前記第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
強磁性の第１のシールド層と、
前記第１のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた前記第１および第２の再生ギャップ層と
を備えた磁気ヘッド組立体。
（５）前記再生ヘッドが、さらに、
強磁性の第２のシールド層と、
前記第２のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた非磁性の分離層と
を備えた、（４）に記載の磁気ヘッド組立体。
（６）前記強磁性の被ピン止め層が、
第１の反平行の被ピン止め層と、
前記反強磁性のピン止め層に隣接する第２の反平行の被ピン止め層と、
前記第１および第２の反平行の被ピン止め層の間に配置されたの結合層と
を含む反平行（ＡＰ）の被ピン止め層構造体と
を備えた、（４）または（５）に記載の磁気ヘッド組立体。
（７）空気ベアリング面（ＡＢＳ）を有する少なくとも１つのスライダを備え、前記スライダが、再生ヘッドおよび記録ヘッドを備えた少なくとも１つの磁気ヘッド組立体を支持している磁気ディスク装置であって、
前記記録ヘッドが、
第１および第２の磁極片層と、
磁極先端部とバック・ギャップ部との間に設けられたヨーク部を備えた前記第１および第２の磁極片層と、
前記第１および第２の磁極片層の磁極先端部の間に設けられた非磁性の記録ギャップ層と、
前記第１および第２の磁極片層の前記ヨーク部の間に設けられ、その中に少なくとも１つのコイル層が埋め込まれた絶縁積層体と、
バック・ギャップ部で接続された前記第１および第２の磁極片層と
を備え、
前記再生ヘッドが、
信号磁界に応答して第１の方向から自由に回転することのできる磁化を有する強磁性のフリー層と、
磁化を有する強磁性の被ピン止め層と、
前記フリー層と前記被ピン止め層との間に設けられた非磁性導電性のスペーサ層と、
ニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ ) から成り、前記被ピン止め層に隣接し、かつ、前記被ピン止め層と交換結合して前記被ピン止め層の磁化を第２の方向にピン止めしている反強磁性のピン止め層と、
酸化ニッケル（ＮｉＯ ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層と、
銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にあり、前記強磁性のフリー層に隣接する第３のシード層と、
ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯ x) から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にあり、前記第１のシード層と前記第３のシード層との間に設けられた第２のシード層と
を備えた３層シード層構造体と
を備えたスピン・バルブ・センサを備え、
前記再生ヘッドが、さらに、
前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に接続された第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
複数の再生ギャップ層と、前記第１および第２の再生ギャップ層の中に設けられた前記３層シールド層構造体、前記スピン・バルブ・センサ、および前記第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
強磁性の第１のシールド層と、
前記第１のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた前記第１および第２の再生ギャップ層と
を備え、
さらに、
ハウジングと、
前記ハウジング内で回転可能に支持された磁気ディスクと、
前記磁気ヘッド組立体が前記磁気ディスクと変換関係にあるように、前記磁気ディスクに面するＡＢＳを備えた前記磁気ヘッド組立体を支持する、前記ハウジング内に取り付けられた支持体と、
前記磁気ディスクを回転させるモーターと、
前記磁気ディスクに対して複数の位置に前記磁気ヘッド組立体を移動させる、前記支持体に接続されたアクチュエータ・アームと、
前記磁気ヘッド組立体、前記磁気ディスクを回転させるモーター、および前記アクチュエータ・アームに接続されており、前記磁気ヘッド組立体と信号を交換し、前記磁気ディスクの回転を制御し、そして、前記磁気ヘッド組立体の位置を制御する処理回路と
を備えた磁気ディスク装置。
（８）前記再生ヘッドが、さらに、
強磁性の第２のシールド層と、
前記第２のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた非磁性の分離層と
を備えた、（７）に記載の磁気ディスク装置。
（９）前記強磁性の被ピン止め層が、
第１の反平行の被ピン止め層と、
前記反強磁性のピン止め層に隣接する第２の反平行の被ピン止め層と、
前記第１および第２の反平行の被ピン止め層の間に配置された反平行の結合層と
を備えた反平行（ＡＰ）の被ピン止め層構造体
を備えた、（７）または（８）に記載の磁気ディスク装置。
（１０）強磁性のフリー層、強磁性の被ピン止め層、前記フリー層と前記被ピン止め層との間に配置された非磁性のスペーサ層、およびニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ ) から成り、前記被ピン止め層に隣接する反強磁性のピン止め層を含むスピン・バルブ・センサを含む磁気再生ヘッドの製造方法であって、
酸化ニッケル（ＮｉＯ ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１ のシード層を形成する工程と、
前記第１のシード層上に、ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯ x) から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にある第２のシード層を形成する工程と、
前記第２のシード層上に、銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にある第３のシード層を形成する工程と、
前記第３のシード層上に前記スピン・バルブ・センサを形成して、前記第２のシード層と前記スピン・バルブ・センサとの間に前記第３のシード層を前記フリー層に隣接させて位置させる工程と
を備えた、磁気再生ヘッドの製造方法。
（１１）前記スピン・バルブ・センサの強磁性のフリー層が、前記第３のシード層と前記スピン・バルブ・センサの非磁性のスペーサ層との間に設けられている、（１０）に記載の、磁気再生ヘッドの製造方法。
（１２）再生ヘッドおよび記録ヘッドを備えた磁気ヘッド組立体の製造方法であって、前記再生ヘッドは、強磁性のフリー層、強磁性の被ピン止め層、前記フリーと前記被ピン止め層との間に配置された非磁性のスペーサ層、およびニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ ) から成り、前記被ピン止め層に隣接する反強磁性のピン止め層を含むスピン・バルブ・センサを備え、
前記再生ヘッドの製造方法が、
強磁性の第１のシールド層を形成する工程と、
前記第１のシールド層上に非磁性非導電性の第１の再生ギャップ層を形成する工程と、
前記第１の再生ギャップ層上に、酸化ニッケル（ＮｉＯ ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層を形成する工程と、
前記第１のシード層上に、ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯ x) から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にある第２のシード層を形成する工程と、
前記第２のシード層上に、銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にある第３のシード層を形成する工程と、
前記第３のシード層上に前記スピン・バルブ・センサを形成して、前記第２のシード層と前記スピン・バルブ・センサとの間に前記第３のシード層を前記フ リー層に隣接させて位置させる工程と、
前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に第１および第２のハード・バイアス／リード層を接続する工程と、
前記スピン・バルブ・センサ並びに第１および第２のハード・バイアス／リード層上に非磁性非導電性の第２の再生ギャップ層を形成する工程と
を備え、
前記記録ヘッドの製造方法が、
磁極先端領域とバック・ギャップ領域との間に設けられたヨーク領域を備えた前記第２の再生ギャップ層上に強磁性の第１の磁極片層を形成する工程と、
前記ヨーク領域中の前記第１の磁極片層上に、その中に少なくとも１つのコイル層が埋め込まれた絶縁積層体を形成する工程と、
前記磁極先端領域中の前記第１の磁極片層上に非磁性非導電性の記録ギャップ層を形成する工程と、
前記記録ギャップ層上に強磁性の第２の磁極片層を形成する工程と
を備えた、磁気ヘッド組立体の製造方法。
（１３）前記スピン・バルブ・センサの前記強磁性のフリー層が、前記第３のシード層と前記スピン・バルブ・センサの前記非磁性のスペーサ層との間に設けられている、（１２）に記載の、磁気ヘッド組立体の製造方法。
（１４）前記再生ヘッドの製造方法が、さらに、
前記第２の再生ギャップ層上に強磁性の第２のシールド層を形成する工程と、
前記第２のシールド層上に非磁性の分離層を形成し、前記分離層を前記第２のシールド層と前記第１の磁極片層との間に位置させる工程と
を備えた、（１２）または（１３）に記載の、磁気ヘッド組立体の製造方法。
（１５）第１、第２および第３のシード層、強磁性のフリー層、強磁性の被ピン止め層、前記フリー層と前記被ピン止め層との間に配置された非磁性のスペーサ層、およびニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ ) から成り、前記被ピン止めに隣接する反強磁性のピン止め層を含むスピン・バルブ・センサを備えた磁気再生ヘッドの製造方法であって、
ＤＣマグネトロン・スパッタ・モードおよびイオン・ビーム・スパッタ・モードを備えたスパッタ装置を準備する工程と、
アルゴン（Ａｒ）および酸素（Ｏ 2 ) の混合ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、酸化ニッケル（ＮｉＯ ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層を形成する工程と、
アルゴン（Ａｒ）および酸素（Ｏ 2 ) の混合ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、前記第１のシード層上に、ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯ x) から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にある第２のシード層を形成する工程と、
アルゴン（Ａｒ）ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、前記第２のシード層上に、銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にある第３のシード層を形成する工程と、
キセノン（Ｘｅ）イオンを使うイオン・ビーム・スパッタ・モードを使って、前記第３のシード層上に前記強磁性のフリー層を形成する工程と、
アルゴン（Ａｒ）ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、前記フリー層上に、前記非磁性のスペーサ層、前記強磁性の被ピン止め層、および前記反強磁性のピン止め層を順次形成する工程と
を備えた、磁気再生ヘッドの製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔磁気ディスク装置〕
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図中、同一の参照符号は同一または同様の部品を示す。図１〜図３は、磁気ディスク装置３０を示す図である。磁気ディスク装置３０は、磁気ディスク３４を支持すると共にそれを回転させるスピンドル３２を備えている。スピンドル３２は、モーター・コントローラ３８によって制御されるモーター３６が回転させる。組み合わされた再生磁気ヘッドおよび記録磁気ヘッドを備えたスライダ４２は、サスペンション４４およびアクチュエータ・アーム４６によって支持されている。図３に示すように、大容量のＤＡＳＤ（direct access storage device）では、複数のディスク、スライダ、およびサスペンションを用いることができる。サスペンション４４およびアクチュエータ・アーム４６は、磁気ヘッド４０が磁気ディスク３４の表面と変換関係にあるように、スライダ４２を位置決めする。ディスク３４がモーター３６によって回転しているとき、スライダは、ディスク３４の表面と空気ベアリング面（ＡＢＳ）との間の薄い（典型的には０．０５μｍ）空気のクッション（空気ベアリング）上に支持されている。そのとき、磁気ヘッド４０は、ディスク３４の表面上の複数の円形のトラックに情報を書き込むのに使用することができると共に、それらから情報を読み取るのに使用することができる。処理回路５０は、磁気ヘッド４０と上記の情報を表わす信号を交換し、磁気ディスク３４を回転させるモーター駆動信号を供給し、そして、スライダを様々なトラックへ移動させる制御信号を供給する。図４に、サスペンション４４に取り付けられたスライダ４２を示す。上述した部品群は、図３に示すハウジングのフレーム５４上に取り付けることができる。
【００１５】
図５は、スライダ４２および磁気ヘッド４０のＡＢＳを示す図である。スライダ４２は、磁気ヘッド４０を支持する中央レール５６、およびサイド・レール５８、６０を備えている。レール５６、５８、６０は、交差レール６２から伸びている。磁気ディスク３４の回転に関して、交差レール６２はスライダ４２の前縁に位置しており、磁気ヘッド４０はスライダ４２の後縁に位置している。
【００１６】
図６は、ピギーバック（piggyback)型磁気ヘッド４０の側断面正面図である。ピギーバック型磁気ヘッド４０は記録ヘッド部７０および再生ヘッド部７２を備えており、再生ヘッド部７２は本発明のスピン・バルブ・センサ７４を用いている。図８は、図６のＡＢＳを示す図である。スピン・バルブ・センサ７４は、非磁性電気絶縁性の第１および第２の再生ギャップ層７６、７８の間に挟まれている。そして、第１および第２の再生ギャップ層７６、７８は、強磁性の第１および第２のシールド層８０、８２の間に挟まれている。外部磁界に応答して、スピン・バルブ・センサ７４の抵抗値が変化する。スピン・バルブ・センサ７４中を流れる検知電流ＩS によって、これら抵抗値の変化は、電位の変化として表される。次いで、これら電位の変化は、再生信号として図３に示す処理回路によって処理される。
【００１７】
磁気ヘッド４０の記録ヘッド部７０は、第１および第２の絶縁層８６、８８の間に挟まれたコイル層８４を備えている。ヘッドを平坦化して、コイル層８４によって第２の絶縁層に生じたリップル（ripple: 波状の起伏）を取り除くために、第３の絶縁層９０を用いることができる。第１、第２および第３の絶縁層は、当技術分野では「絶縁積層体」と呼ばれている。コイル層８４並びに第１、第２および第３の絶縁層８６、８８、９０は、第１および第２の磁極片層９２、９４の間に挟まれている。第１および第２の磁極片層９２、９４は、バック・ギャップ９６において磁気的に結合されており、ＡＢＳにおいて記録ギャップ層１０２によって分離されている第１および第２の磁極先端９８、１００を備えている。第２のシールド層８２と第１の磁極片層９２との間には、絶縁層１０３が設けられている。第２のシールド層８２と第１の磁極片層９２とが別々の層であることから、このヘッドは、ピギーバック型磁気ヘッドと呼ばれている。図２および図４に示すように、第１および第２のはんだ接続１０４、１０６によってスピン・バルブ・センサ７４からのリードがサスペンション４４上のリード１１２、１１４に接続されている。そして、第３および第４のはんだ接続１１６、１１８によってコイル８４（図８参照）からのリード１２０、１２２がサスペンション４４上のリード１２４、１２６に接続されている。
【００１８】
図７および図９は、第２のシールド層８２および第１の磁極片層９２が共通層である点を除いて、図６および図８と同じである。この型のヘッドは、一体型磁気ヘッドと呼ばれている。図７および図９における一体型磁気ヘッドでは、図６および図８におけるピギーバック型ヘッドの絶縁層１０３が取り除かれている。
【００１９】
図１１は、図６または図８に示す再生ヘッド７２のＡＢＳの等角投影図である。再生ヘッド７２は、絶縁性の第１の再生ギャップ（Ｇ１）１４８上に位置する本発明によるスピン・バルブ・センサ１３０を備えている。スピン・バルブ・センサ１３０中の強磁性の被ピン止め層（後述する）は、反強磁性のピン止め層との交換結合によってピン止めされている磁化を有する。第１および第２のハード・バイアス／リード層１３４、１３６が、スピン・バルブ・センサ１３０の第１および第２の側端１３８、１４０に接続されている。この接続は、当技術分野で、接触接合と呼ばれており、米国特許第５０１８０３７号に詳述されている。第１のハード・バイアス／リード層１３４は、第１のハード・バイアス層１４０および第１のリード層１４２を備えている。そして、第２のハード・バイアス／リード層１３６は、第２のハード・バイアス層１４４および第２のリード層１４６を備えている。ハード・バイアス層１４０、１４４によって、磁界がスピン・バルブ・センサ１３０中を長手方向に沿って伸び、その中の強磁性のフリー層の磁区を安定させる。スピン・バルブ・センサ１３０並びに第１および第２のハード・バイアス／リード層１３４、１３６は、非磁性電気絶縁性の第１および第２の再生ギャップ層１４８、１５０の間に設けられている。さらに、第１および第２の再生ギャップ層１４８、１５０は、強磁性の第１および第２のシールド層１５２、１５４の間に設けられている。本発明は、スピン・バルブ・センサの下に３層シード層構造体を設けて、スピン・バルブ・センサの磁気特性、ＧＭＲ特性、および熱安定性を改善する。
【００２０】
以下に示す３つの実例では、スピン・バルブ・センサの下に横たわる様々な層群およびスピン・バルブ・センサの層群を、膜堆積のＤＣマグネトロン・スパッタ・モードおよびイオン・ビーム・スパッタ・モードを備えたスパッタ装置で堆積した。ＤＣマグネトロン・スパッタ・モードでは、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気中で様々なターゲットをスパッタした。また、イオン・ビーム・スパッタ・モードでは、キセノン（Ｘｅ）イオンによって様々なターゲットをスパッタした。ターゲットからスパッタされた材料を基板上に堆積させて層を形成した。スピン・バルブ・センサの膜形成が完了した後、ＡＢＳを横切る方向に向けられた磁界の存在下で、スピン・バルブ・センサを予め定めておいた温度で予め定めておいた時間だけアニールした。単純スピン・バルブ・センサの場合、８００Ｏｅの磁界の存在下でアニール温度は２８０°Ｃであり、アニール時間は２時間であった。反平行の被ピン止め型スピン・バルブ・センサの場合、１０ｋＯｅの磁界の存在下でアニール温度は２６０°Ｃであり、アニール時間は１０時間であった。各実例において、強磁性結合磁界（ＨF)、ＧＭＲ係数、および一方向の異方性磁界（ＨUA) を測定した。ＧＭＲ係数は、被ピン止め層の磁化とフリー層の磁化とが平行および反平行のときの抵抗値の差を、被ピン止め層の磁化とフリー層の磁化とが平行のときに測定される抵抗値（ＲP)で除算して求めた。上述した強磁性結合磁界（ＨF)は、フリー層と被ピン止め層との間の交換結合に起因して被ピン止め層がフリー層上に誘起する磁界である。この磁界は、スピン・バルブ・センサの最適バイアス点を制御する困難さを最小にすることができるように、比較的小さな値、例えば１０Ｏｅに維持する必要がある。ここで、バイアス点とは、信号磁界が存在しない状態でスピン・バルブ・センサ中を検知電流Ｉs が流れるときにおける伝達曲線上の点である。バイアス点は、伝達曲線上の中程に位置させる必要がある。したがって、バイアス点が中程の位置から片寄っている場合、再生センサは、非対称な信号を読み取っていることになる。伝達曲線とは、磁気抵抗の変化対印加磁界の変化をプロットしたものである。
【００２１】
〔実例１〕
単純スピン・バルブ・センサ２００の第１の実例を図１２に示す。スピン・バルブ・センサ２００は、回転している磁気ディスクのトラックからの信号磁界に応答して第１の方向から自由に回転することのできる磁化２０４を有する強磁性のフリー層２０２を備えている。磁化２０４は、通常、図１２に示すようにＡＢＳと平行に向けられている。スピン・バルブ・センサ２００は、第２の方向に向けられた磁化２０８を有する強磁性の被ピン止め層２０６をも備えている。第２の方向とは、通常、ＡＢＳと垂直の方向であり、ＡＢＳから離れる方向またはＡＢＳへ向かう方向に向けることができる。検知電流ＩS ２１０が左から右へ流れている場合、望ましい方向はＡＢＳから離れる方向である。磁化２０４が回転しているディスクからの信号磁界に応答して自由に回転することができるのに対して、磁化２０８はピン止めされており、自由に回転することはできない。磁化２０４が信号磁界によって上方へすなわち紙面の中へ向かって回転すると、磁化２０４および磁化２０８は、より平行になる。その結果、スピン・バルブ・センサの抵抗値が低減する。磁化２０４が信号磁界によって下方へすなわち紙面中から外に向かって回転すると、磁化２０４および磁化２０８は、より反平行になる。その結果、スピン・バルブ・センサの抵抗値が増加する。検知電流ＩS ２１０がスピン・バルブ・センサ中を流れているときに、抵抗値が変化すると、検知電流の電位が変化する。検知電流は、再生信号を生成する図３の処理回路によって処理される。
【００２２】
フリー層２０２と被ピン止め層２０６との間には、非磁性導電性のスペーサ層２１２が設けられている。反強磁性のピン止め層２１４は、被ピン止め層２０６とインタフェースし、かつ、被ピン止め層２０６と交換結合して磁化２０８をＡＢＳと垂直の方向にピン止めしている。フリー層２０２は、タンタル（Ｔａ）またはニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成るシード層２１４上に設けられている。シード層２１４は、通常、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3)から成る第１の再生ギャップ層（Ｇ１）２１６上に設けられている。フリー層２０２には、図１２に示すように、ニッケル鉄（Ｎｉ−Ｆｅすなわちパーマロイ）から成る第１の強磁性の副層２１８およびコバルト鉄（Ｃｏ−Ｆｅ）から成る第２の強磁性の副層２２０を備えた積層構造体を用いるのが望ましい。
【００２３】
この実例では、ピン止め層２１４は２５０Å厚のニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）であり、被ピン止め層２０６は３２Å厚のコバルト（Ｃｏ）であり、スペーサ層２１２は２４Å厚の銅（Ｃｕ）であり、そして、フリー層２０２は４５Å厚のニッケル鉄（Ｎｉ−Ｆｅ）から成る第１の強磁性の副層２１８および６Å厚のコバルト鉄（Ｃｏ−Ｆｅ）から成る第２の強磁性の副層２２０であった。ピン止め層２１４上に設けたキャップ層２２６は、６０Å厚のタンタル（Ｔａ）であり、ピン止め層２１４を保護している。以上の代わりに、ピン止め層２１４をプラチナ・マンガン（Ｐｔ−Ｍｎ）またはイリジウム・マンガン（Ｉｒ−Ｍｎ）で形成することができる。
【００２４】
２８０°Ｃ２時間のアニール後、スピン・バルブ・センサ２００は、ＧＭＲ係数が５．８％、ピン止め層と被ピン止め層との間の一方向の異方性磁界（ＨUA) が７６Ｏｅ、そして、強磁性結合磁界（ＨF)が７．４Ｏｅを示した。この場合、ＧＭＲ係数および一方向の異方性磁界（ＨUA) が比較的小さい。この代わりに、フリー層２０２の第１の強磁性の副層２１８と第１の再生ギャップ層２１６との間に３９Å厚のＮｉＭｎＯx のシード層を用いると、ＧＭＲ係数が６．８％、一方向の異方性磁界（ＨUA) が４１２Ｏｅ、そして、強磁性結合磁界（ＨF)が１１．２Ｏｅになる。本発明の目的は、強磁性結合磁界（ＨF)を小さな値に維持したまま、ＧＭＲ係数および一方向の異方性磁界（ＨUA) を改善することである。本発明の他の目的は、スピン・バルブ・センサの熱安定性を改善することであり、特に、高温での拡張されたアニール後の小さなＨF および大きなＧＭＲ係数を保証することである。
【００２５】
〔実例２（本発明の第１の実施形態）〕
図１３のスピン・バルブ・センサ３００は、本発明の第１の実施形態である。スピン・バルブ・センサ３００は、第１の再生ギャップ層２１６とフリー層２０２の第１の強磁性の副層２１８との間に設けられている３層シード層（ＳＬ）構造体３０２を除いて、図１２のスピン・バルブ・センサ２００と同じである。３層シード層構造体３０２は、酸化ニッケル（ＮｉＯ）から成る第１のシード層（ＳＬ１）３０４、非晶質様酸化物、好ましくはニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成る第２のシード層（ＳＬ２）３０６、および、非磁性高導電率金属、好ましくは銅（Ｃｕ）から成る第３のシード層（ＳＬ３）３０８を備えている。この代わりに、第３のシード層には、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、およびそれらの合金を用いることができる。第１のシード層３０４は、第１の再生ギャップ層２１６上に設けられていると共に、それにインタフェースしている。第２のシード層３０６は、第１のシード層３０４と第３のシード層３０８とにインタフェースしていると共に、それらの間に位置している。そして、第３のシード層３０８は、第２のシード層上に設けられていると共に、フリー層２０２の第１の強磁性の副層２１８にインタフェースしている。この実例では、第１のシード層３０４は３３０Å厚の酸化ニッケル（ＮｉＯ）であり、第２のシード層３０６は３０Å厚のニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)であり、そして、第３のシード層３０８は１４Å厚の銅（Ｃｕ）であった。第１および第２のシード層３０４、３０６は電気絶縁性の材料から形成されているので、第１および第２のシード層３０４、３０６は、第１のギャップ層（Ｇ１）２１６の厚さを増すように堆積することができる。
【００２６】
２８０°Ｃ２時間のアニール後、スピン・バルブ・センサ３００は、ＧＭＲ係数が９．４％、一方向の異方性磁界（ＨUA) が５９０Ｏｅ、そして、強磁性結合磁界（ＨF)が２．７Ｏｅを示した。スピン・バルブ・センサ３００のＧＭＲ係数は、ＴａまたはＮｉＭｎＯx のシード層を備えたスピン・バルブ・センサ２００のＧＭＲ係数よりも大幅に改善している。次の点が判明した。すなわち、ＧＭＲ係数の改善は、主として酸化ニッケル（ＮｉＯ）の第１のシード層３０４に起因する、その理由は、酸化ニッケル（ＮｉＯ）の第１のシード層３０４は強い｛２００｝結晶構造を示す、その結果、引き続いて堆積するスピン・バルブ・センサの層群の結晶構造が望みの｛２００｝になるからである。この知見は、低角度Ｘ線回折パターンから得られる。すなわち、低角度Ｘ線回折パターンは、ＴａまたはＮｉＭｎＯx のシード層を備えた、堆積したままの状態のＮｉ−Ｍｎのスピン・バルブ・センサ２００では強いｆｃｃ｛１１１｝結晶構造を示し、３層シード層またはＮｉＯだけのシード層を備えた、堆積したままの状態のＮｉ−Ｍｎのスピン・バルブ・センサ３００では弱いｆｃｃ｛１１１｝結晶構造に加えてｆｃｃ｛２００｝結晶構造を示している。この｛２００｝結晶構造が存在することにより、アニール後のＮｉ−Ｍｎ膜中における｛２００｝結晶構造を備えたｆｃｃ相から（２００）、（０２０）および（００２）結晶構造を備えたｆｃｔ相への転移が容易になる。その結果、３層シード層またはＮｉＯだけのシード層を備えた、Ｎｉ−Ｍｎのスピン・バルブ・センサ３００は、ＧＭＲ係数を大きな値に保ったまま大きな一方向の異方性磁界（ＨUA) を得るのに、アニール時間はより少ししか必要としない。
【００２７】
より厚いＮｉＯ層を使うと、より大きなＧＭＲ係数が得られるが、反強磁性のＮｉＯと強磁性のフリー層との間で交換結合が生じるようにもなる。ＮｉＯ層とフリー層との間にＮｉＭｎＯx の薄い非磁性層である第２のシード層３０６およびＣｕの薄い非磁性層である第３のシード層３０８をそれぞれ挿入することにより、上記交換結合を生じなくさせることができる。さらに、ＮｉＭｎＯx およびＣｕの薄いシード層を両方共挿入すると、ＧＭＲ係数がさらに増大する。
【００２８】
ＮｉＭｎＯx のシード層は、非常に小さな強磁性結合磁界（ＨF)を得るのに重要かつ独特の役割を演じる。断面を示す透過電子顕微鏡写真から次の点が観察されている。すなわち、薄い非晶質様のＮｉＭｎＯx のシード層が、厚い多結晶のＮｉＯシード層の多結晶粒の境界溝を覆っている、その結果、滑らかな形状が得られている。この滑らかな形状により、強磁性結合磁界（ＨF)は、Ｃｕのスペーサ層の厚さに従って振動する。その結果、Ｃｕのスペーサ層の厚さの広い範囲にわたって４Ｏｅ未満のＨF が得られる（Ｃｕのスペーサ層の厚さが２４Åのとき、ＨF は最小値２．７Ｏｅをつける）。次の点にも留意すべきである。すなわち、交換結合を抑制すると共に小さな強磁性結合磁界（ＨF)を実現する一方で、スピン・バルブ・センサ上の厚いＮｉＯのシード層の微細構造効果に衝撃を与えないように、非晶質様のＮｉＭｎＯx のシード層の厚さは、非常に薄くする必要がある。
【００２９】
Ｃｕのシード層も、フリー層の良好な軟強磁性特性を維持するのに重要かつ独特の役割を演じている。ＮｉＯまたはＮｉＭｎＯx のシード層がフリー層と直接接触すると、フリー層の軟磁気特性が劣化する。アニール後は特にそうである。したがって、ＮｉＭｎＯx のシード層とフリー層との間に、薄いＣｕのシード層が挿入してある。Ｃｕのシード層を挿入することより、フリー層の容易軸飽和保磁力磁界（ＨCE) が６．５Ｏｅから３．５Ｏｅに低減する。そして、より重要な点は、フリー層の単軸異方性磁界（ＨK)が１５Ｏｅから６Ｏｅに大幅に低減することである。単軸異方性磁界（ＨK)が低減することは、記録媒体からの信号磁界の透磁率が増大することを示している。さらに、Ｃｕのシード層を使うと、鏡面電子散乱によってＧＭＲ係数が増大する。次の点に留意すべきである。すなわち、フリー層の良好な軟強磁性特性を維持すると共にＧＭＲ係数を増大させながら、スピン・バルブ・センサ中で電流が分流するのを最小にするために、高導電性のＣｕのシード層は、非常に薄くする必要がある。
【００３０】
以上のように、ＮｉＯの第１のシード層３０４、ＮｉＭｎＯx の第２のシード層３０６、およびＣｕの第３のシード層３０８から成る３層シード層構造体を用いると、実例１で述べたスピン・バルブ・センサ２００に対してＴａまたはＮｉＭｎＯx の単一のシード層を用いるのに比べて、ＧＭＲ係数が大幅に増大し、一方向の異方性磁界（ＨUA) が低減し、そして、強磁性結合磁界（ＨF)が低減する。
【００３１】
〔実例３（本発明の第２の実施形態）〕
図１４のスピン・バルブ・センサ４００は、本発明の第２の実施形態である。このスピン・バルブ・センサは、スピン・バルブ・センサ３００の被ピン止め層２０６の代わりに反平行（ＡＰ）被ピン止め層構造体４０２が使われている点を除いて、図１３のスピン・バルブ・センサ３００と同じである。ＡＰ被ピン止め層構造体４０２は、反平行結合（ＡＰＣ）層４０６によって分離された第１の反平行被ピン止め（ＡＰ１）層４０４および第２の反平行被ピン止め（ＡＰ２）層４０８を備えている。ピン止め層２１４と第２の反平行被ピン止め層４０８との間の交換結合によって、第２の反平行被ピン止め層４０８の磁化４１２は、ＡＢＳと垂直にＡＢＳに向かう方向およびＡＢＳから離れる方向にピン止めされる。反平行結合層４０６をまたぐ反平行結合によって、第１の反平行被ピン止め層４０４の磁化４１０は、第２の反平行被ピン止め層４０８の磁化４１２と反平行になっている。
【００３２】
第２の実施形態では、第１および第２の反平行被ピン止め層４０４、４０８は、２０〜４０Åの範囲の厚さのコバルト（Ｃｏ）またはコバルト鉄（Ｃｏ−Ｆｅ）から形成することができ、反平行結合層４０６は、６〜８Åの範囲の厚さのルテニウム（Ｒｕ）から形成することができる。しかしながら、反平行被ピン止め層４０４、４０８の一方の磁化を他方の反平行被ピン止め層よりも大きくして、合計の磁化を有限にしてリセットできるようにすることが重要である。
【００３３】
この実例では、ピン止め層２１４が厚さ２５０Åのニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）であり、第１の反平行被ピン止め層４０４が厚さ３２Åのコバルト（Ｃｏ）であり、反平行結合層４０６が厚さ８Åのルテニウム（Ｒｕ）であり、第２の反平行被ピン止め層４０８が厚さ３２Åのコバルト（Ｃｏ）であり、スペーサ層２１２が厚さ２４Åの銅（Ｃｕ）であり、そして、フリー層２０２が厚さ４５Åのニッケル鉄（Ｎｉ−Ｆｅ）から成る第１の強磁性副層２１８および厚さ６Åのコバルト鉄（Ｃｏ−Ｆｅ）から成る第２の強磁性副層２２０であった。ピン止め層２１４を保護するキャップ層２２６は、ピン止め層２１４上に設けた厚さ６０Åのタンタル（Ｔａ）であった。３層シード層構造体３０２は、図１３の単純スピン・バルブ・センサ３００に用いたものと同じであった。
【００３４】
高真空炉中、１０ｋＯｅの磁界の存在下で２６０°Ｃ１０時間のアニール後、反平行被ピン止め型スピン・バルブ・センサ４００は、ＧＭＲ係数が８．１％、一方向の異方性磁界（ＨUA) が２０９８Ｏｅ、そして、強磁性結合磁界（ＨF)が５．６Ｏｅを示した。これらの磁気特性およびＧＭＲ特性は、Ｔａから成る単一のシード層を備えた反平行被ピン止め型Ｍｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ（ＧＭＲ係数＝４．３％、ＨUA＝１７３５Ｏｅ、ＨF ＝３．２Ｏｅ）またはＮｉＭｎＯx から成る単一のシード層を備えた反平行被ピン止め型Ｍｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ（ＧＭＲ係数＝６．６％、ＨUA＝１９０３Ｏｅ、ＨF ＝５．５Ｏｅ）の特性を上回る顕著な改善を示している。
【００３５】
次の点に留意すべきである。すなわち、反平行の被ピン止めＣｏ層は２つ共厚さが同じであるが、Ｃｏ膜とＮｉ−Ｍｎ膜との間の界面における磁気モーメントの損失に起因して、約０．０８ｍｅｍｕ／ｃｍ2 の合計磁気モーメントが、アニール後にもまだ存在する。この合計磁気モーメントは、反平行被ピン止め型Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサを熱設定するためには必要である、しかし、非常に大きなＨUAを得るためには、非常に小さな値であることが望ましい。
【００３６】
〔観察〕
３つのシード層３０４、３０６、３０８は、各々、本発明のＮｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサの磁気特性およびＧＭＲ特性を改善するのに独特の役割を演じている。各シード層の厚さは、様々な磁気特性およびＧＭＲ特性を最適化することにより決定する。次に示す層構造を備えた単純スピン・バルブ・センサ用に実験データを得た。すなわち、シード／Ｎｉ−Ｆｅ（４５Å）／Ｃｏ−Ｆｅ（６Å）／Ｃｕ（２４Å）／Ｃｏ（３２Å）／Ｎｉ−Ｍｎ（２５０Å）／Ｔａ（６０Å）であった。ここで、「シード」は、単一層、２層シード層構造体、または３層シード層構造体から成っていた。
【００３７】
図１５および図１６は、ＮｉＯ／Ｃｕ（１４Å）の２層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサおよびＮｉＯ／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ（１４Å）の３層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサに対するＧＭＲ係数および強磁性結合磁界（ＨF)を、それぞれ、ＮｉＯ第１シード層厚さの関数として比較したデータである。図１７および図１８は、ＮｉＯ（３３０Å）／Ｃｕの２層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサおよびＮｉＯ（３３０Å）／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕの３層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサに対するＧＭＲ係数および強磁性結合磁界（ＨF)を、それぞれ、Ｃｕシード層厚さの関数として比較したデータである。ＮｉＯ第１シード層厚さが増大するのにつれて、ＧＭＲ係数および強磁性結合磁界（ＨF)の双方が増大する。ＮｉＯ層は、強い面心立方（ｆｃｃ）｛２００｝結晶構造を備えた柱状の多結晶粒を含んでいる。これにより、スピン・バルブ・センサ３００の層群の｛２００｝結晶構造を備えた結晶粒が成長するのが容易になる。その結果、アニール中にＮｉ−Ｍｎ層中での相転移が容易になる。２００Åよりも厚い反強磁性のＮｉＯ層は、強磁性のフリー層と交換結合する。その結果、フリー層の飽和保磁力が増大すると共にＨF が増大する。反強磁性のＮｉＯシード層と強磁性のＮｉ−Ｆｅ副層との間に非磁性のＮｉＭｎＯx またはＣｕから成る薄いシード層を挿入すると、スピン・バルブ・センサの層群上の厚いＮｉＯシード層の微細構造効果を維持しながら、交換結合の発生を防止することができる。
【００３８】
ＮｉＯ／Ｃｕの２層シード層構造体により、Ｃｕシード層の厚さが増すのにつれて、ＨF が大幅に増大すると共にＧＭＲ係数が増大する。意外なことに、本発明のＮｉＯ／ＮｉＭｎＯx ／Ｃｕの３層シード層構造体により、広い範囲のシード層厚さにわたって、ＨF が１０Ｏｅ以下にまで低減し、ＧＭＲ係数は１０％近くまで増大する。これは、２層シード層構造体によって得られる特性を上回る大幅な改善である。
【００３９】
本発明の３層シード層構造体の場合、ＮｉＯの第１のシード層３０４の厚さは、１００〜４００Åの範囲の値をとることができるが、３３０Åの厚さが望ましい。ＮｉＭｎＯx の第２のシード層３０６の厚さは、２０〜４０Åの範囲の値をとることができるが、３０Åの厚さが望ましい。Ｃｕの第３のシード層３０８の厚さは、１０〜２０Åの範囲の値をとることができるが、１４Åの厚さが望ましい。３層シード層構造体３０２の３つのシード層の厚さを最適化することにより、本発明の第１の実施形態のスピン・バルブ・センサ３００は、ＧＭＲ係数が９．４％、一方向の異方性磁界（ＨUA) が５９０Ｏｅ、そして、強磁性結合磁界（ＨF)が２．７Ｏｅを示す。これらの磁気特性およびＧＭＲ特性は、Ｔａの単一シード層を備えた単純スピン・バルブ・センサ２００（ＧＭＲ係数＝５．８％、ＨUA＝７６Ｏｅ、ＨF ＝７．４Ｏｅ）またはＮｉＭｎＯx の単一シード層を備えた単純スピン・バルブ・センサ２００（ＧＭＲ係数＝６．８％、ＨUA＝４１２Ｏｅ、ＨF ＝１１．２Ｏｅ）の特性を上回る大幅な改善である。
【００４０】
図１９および図２０は、Ｔａ（３０Å）およびＮｉＭｎＯx （３０Å）の単一シード層を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ、ＮｉＯ（３３０Å）／Ｃｕ（１４Å）の２層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ、および、ＮｉＯ（３３０Å）／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ（１４Å）の３層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサについて、強磁性結合磁界（ＨF)およびＧＭＲ係数をそれぞれ２８０°Ｃでのアニール時間の関数として比較したデータである。図１９から、本発明の３層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサの場合、強磁性結合磁界（ＨF)が、単一シード層または２層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサの場合よりも顕著に小さい（５Ｏｅ未満である）ことが分かる。３層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサの熱安定性も、アニール時間が１３．２時間になるまでＨF が小さなそしてほとんど一定の値を示しているように、顕著に改善されている。図２０から、本発明の３層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサのＧＭＲ係数の大きさおよび熱安定性が、単一のシード層または２層シード層構造体を備えたスピン・バルブ・センサと比べて改善していることが分かる。ＧＭＲ係数は、アニール時間が１３．２時間になるまで、大きく（９％超）そして一定である。さらに、Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサの一方向の異方性磁界（ＨUA）は、アニールの間中増加し続け、２８０°Ｃ６．４時間のアニールの後で最大値７７９Ｏｅに到達する。
【００４１】
３層シード層構造体を備えたＮｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサの磁気特性およびＧＭＲ特性を改善するために、異なったスパッタ・モードを使って各層を堆積した。次の場合に、最も良好な磁気特性およびＧＭＲ特性が得られることが分かった。すなわち、アルゴン（Ａｒ）ガスおよび酸素（Ｏ2)ガスを用いる反応性ＤＣパルス・マグネトロン・スパッタ・モードを使ってＮｉＯシード層およびＮｉＭｎＯx シード層を堆積する場合と、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いるＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使ってＣｕシード層、Ｃｕスペーサ層、Ｃｏ被ピン止め層、Ｎｉ−Ｍｎピン止め層、およびＴａキャップ層を堆積する場合と、キセノン（Ｘｅ）を用いるイオン・ビーム・スパッタ・モードを使ってフリー層のＮｉ−Ｆｅ副層およびＣｏ−Ｆｅ副層を堆積する場合とである。特に、これらのスパッタ・モードを使うと、強磁性結合磁界（ＨF)は、Ｃｕスペーサ層の広い範囲の厚さにわたって４Ｏｅ以下の大きさが達成される。
【００４２】
次の点を理解すべきである。すなわち、上の実例において、様々な層の磁気モーメントおよび検知電流ＩS は、本発明の本旨から離れることなく、逆向きにすることができる。
【００４３】
ここでの教示に鑑み、当業者が本発明の他の実施形態および変形例を容易に想到することは明らかである。したがって、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。特許請求の範囲は、上述した詳細な説明および添付図面と共に考察した場合、このような実施形態および変形例を全て含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 典型的な磁気ディスク装置の平面図である。
【図２】 磁気ディスク装置の、磁気ヘッドを備えたスライダの一端を２−２平面で見た図である。
【図３】 複数のディスクおよび磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置の正面図である。
【図４】 スライダおよび磁気ヘッドを支持する典型的なサスペンション装置の等角投影図である。
【図５】 図２の５−５面で見た磁気ディスク装置のＡＢＳを示す図である。
【図６】 図２の６−６面で見たスライダおよびピギーバック型磁気ヘッドの一部を示す図である。
【図７】 図２の７−７面で見たスライダおよび一体型磁気ヘッドの一部を示す図である。
【図８】 図６の８−８面で見た、ピギーバック型磁気ヘッドの再生要素および記録要素を示すスライダのＡＢＳの一部を示す図である。
【図９】 図７の９−９面で見た、一体型磁気ヘッドの再生要素および記録要素を示すスライダのＡＢＳの一部を示す図である。
【図１０】 コイル層およびリードより上の材料を全て除去した状態で図６または図７の１０−１０面で見た図である。
【図１１】 単純スピン・バルブ・センサを用いた再生ヘッドのＡＢＳの等角投影図（等拡大してない）である。
【図１２】 本発明者らが調べた単純スピン・バルブ・センサの第１の実例のＡＢＳの等角投影図（等拡大してない）である。
【図１３】 単純スピン・バルブ・センサの第２の実例のＡＢＳの等角投影図（等拡大してない）であり、本発明の第１の実施形態であり、フリー層と第１の再生ギャップ層との間に３層シード層構造体を用いたものである。
【図１４】 第３の実例のＡＢＳの等角投影図（等拡大してない）であり、本発明の第２の実施形態であり、第１の再生ギャップ層と反平行被ピン止め型スピン・バルブ・センサのフリー層との間に３層シード層構造体を用いたものである。
【図１５】 ＧＭＲ係数対ＮｉＯ第１シード層厚さを示す図であり、ＮｉＯ／Ｃｕ（１４Å）２層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとＮｉＯ／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ（１４Å）３層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとを比較したものである。
【図１６】 強磁性結合磁界（ＨF)対ＮｉＯ第１シード層厚さを示す図であり、ＮｉＯ／Ｃｕ（１４Å）２層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとＮｉＯ／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ（１４Å）３層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとを比較したものである。
【図１７】 ＧＭＲ係数対Ｃｕシード層厚さを示す図であり、ＮｉＯ（３３０Å）／Ｃｕ２層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとＮｉＯ（３３０Å）／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ３層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとを比較したものである。
【図１８】 強磁性結合磁界（ＨF)対Ｃｕシード層厚さを示す図であり、ＮｉＯ（３３０Å）／Ｃｕ２層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとＮｉＯ（３３０Å）／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ３層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサとを比較したものである。
【図１９】 強磁性結合磁界（ＨF)対２８０°Ｃでのアニール時間を示す図であり、Ｔａ（３０Å）の単一シード層を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ、ＮｉＯ（３３０Å）／Ｃｕ（１４Å）２層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ、およびＮｉＯ（３３０Å）／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ（１４Å）３層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサを比較したものである。
【図２０】 ＧＭＲ係数対２８０°Ｃでのアニール時間を示す図であり、Ｔａ（３０Å）の単一シード層を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ、ＮｉＯ（３３０Å）／Ｃｕ（１４Å）２層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサ、およびＮｉＯ（３３０Å）／ＮｉＭｎＯx （３０Å）／Ｃｕ（１４Å）３層シード層構造体を備えた単純Ｎｉ−Ｍｎスピン・バルブ・センサを比較したものである。
【符号の説明】
３０…磁気ディスク装置、３２…スピンドル、３４…磁気ディスク、３６…モーター、３８…モーター・コントローラ、４０…磁気ヘッド、４２…スライダ、４４…サスペンション、４６…アクチュエータ・アーム、５０…処理回路、５４…フレーム、５６…中央レール、５８…サイド・レール、６０…サイド・レール、６２…交差レール、７０…記録ヘッド部、７２…再生ヘッド部、７４…スピン・バルブ・センサ、７６…第１の再生ギャップ層、７８…第２の再生ギャップ層、８０…第１のシールド層、８２…第２のシールド層、８６…第１の絶縁層、８８…第２の絶縁層、８４…コイル層、９０…第３の絶縁層、９２…第１の磁極片層、９４…第２の磁極片層、９６…バック・ギャップ、９８…第１の磁極先端、１００…第２の磁極先端、１０２…記録ギャップ層、１０３…絶縁層、１０４…第１のはんだ接続、１０６…第２のはんだ接続、１１２…リード、１１４…リード、１１６…第３のはんだ接続、１１８…第４のはんだ接続、１２０…リード、１２２…リード、１２４…リード、１２６…リード、１３０…スピン・バルブ・センサ、１３４…第１のハード・バイアス／リード層、１３６…第２のハード・バイアス／リード層、１３８…第１の側端、１４０…第２の側端、１４０…第１のハード・バイアス層、１４２…第１のリード層、１４４…第２のハード・バイアス層、１４６…第２のリード層、１４８…第１の再生ギャップ層、１５０…第２の再生ギャップ層、１５２…第１のシールド層、１５４…第２のシールド層、２００…スピン・バルブ・センサ、２０２…フリー層、２０４…磁化、２０６…被ピン止め層、２０８…磁化、２１０…検知電流ＩS 、２１２…スペーサ層、２１４…ピン止め層、２１４…シード層、２１６…第１の再生ギャップ層（Ｇ１）、２１８…第１の強磁性の副層、２２０…第２の強磁性の副層、２２６…キャップ層、３００…スピン・バルブ・センサ、３０２…３層シード層（ＳＬ）構造体、３０４…第１のシード層（ＳＬ１）、３０６…第２のシード層（ＳＬ２）、３０８…第３のシード層（ＳＬ３）、４００…スピン・バルブ・センサ、４０２…反平行（ＡＰ）被ピン止め層構造体、４０４…第１の反平行被ピン止め（ＡＰ１）層、４０６…反平行結合（ＡＰＣ）層、４０８…第２の反平行被ピン止め（ＡＰ２）層、４１０…磁化、４１２…磁化。

Claims (15)

  1. 信号磁界に応答して始めの方向から自由に回転することのできる磁化を有する強磁性のフリー層と、
    磁化を有する強磁性の被ピン止め層と、
    前記フリー層と前記被ピン止め層との間に設けられた非磁性導電性のスペーサ層と、
    ニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ )から成り、前記被ピン止め層に接触し、かつ、前記被ピン止め層と交換結合して前記被ピン止め層の磁化をピン止めしている反強磁性のピン止め層と、
    酸化ニッケル（ＮｉＯ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層と、
    銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にあり、前記強磁性のフリー層に隣接する第３のシード層と、
    ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にあり、前記第１のシード層と前記第３のシード層との間に設けられた第２のシード層と
    を備えた３層シード層構造体と
    を備えたスピン・バルブ・センサ
    を備えた磁気再生ヘッド。
  2. 前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に接続された第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
    非磁性非導電性の第１および第２の再生ギャップ層と、
    前記第１および第２の再生ギャップ層の間に設けられた前記３層シード層構造体、前記スピン・バルブ・センサ、および前記第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
    強磁性の第１および第２のシールド層と、
    前記第１および第２のシールド層の間に設けられた前記第１および第２の再生ギャップ層と
    を備えた、請求項１に記載の磁気再生ヘッド。
  3. 前記強磁性の被ピン止め層が、
    第１の反平行の被ピン止め層と、
    前記反強磁性のピン止め層に隣接した第２の反平行の被ピン止め層と、
    前記第１および第２の反平行の被ピン止め層の間に配置された反平行の結合層と
    を備えた反平行（ＡＰ）の被ピン止め層構造体
    を備えた、請求項１または請求項２に記載の磁気再生ヘッド。
  4. 再生ヘッドおよび記録ヘッドを含む磁気ヘッド組立体であって、
    前記記録ヘッドは、
    第１および第２の磁極片層と、
    磁極先端部とバック・ギャップ部との間に設けられたヨーク部を備えた前記第１および第２の磁極片層と、
    前記第１および第２の磁極片層の磁極先端部の間に設けられた非磁性の記録ギャップ層と、
    前記第１および第２の磁極片層のヨーク部の間に設けられ、その中に少なくとも１つのコイル層が埋め込まれた絶縁積層体と、
    バック・ギャップ部で接続された前記第１および第２の磁極片層と
    を備え、
    前記再生ヘッドは、
    信号磁界に応答して第１の方向から自由に回転することのできる磁化を有する強磁性のフリー層と、
    磁化を有する強磁性の被ピン止め層と、
    前記フリー層と前記被ピン止め層との間に設けられた非磁性導電性のスペーサ層と、
    ニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ )から成り、前記被ピン止め層に接触し、かつ、前記被ピン止め層と交換結合して前記被ピン止め層の磁化を第２の方向にピン止めしている反強磁性のピン止め層と、
    酸化ニッケル（ＮｉＯ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層と、
    銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にあり、前記強磁性のフリー層に隣接する第３のシード層と、
    ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にあり、前記第１のシード層と前記第３のシード層との間に設けられた第２のシード層と
    を備えた３層シード層構造体と
    を備えたスピン・バルブ・センサを備え、
    前記再生ヘッドは、さらに、
    前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に接続された第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
    非磁性電気絶縁性の第１および第２の再生ギャップ層と、
    前記第１および第２の再生ギャップ層の間に設けられた前記３層シード層構造体、前記スピン・バルブ・センサ、および前記第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
    強磁性の第１のシールド層と、
    前記第１のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた前記第１および第２の再生ギャップ層と
    を備えた磁気ヘッド組立体。
  5. 前記再生ヘッドが、さらに、
    強磁性の第２のシールド層と、
    前記第２のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた非磁性の分離層と
    を備えた、請求項４に記載の磁気ヘッド組立体。
  6. 前記強磁性の被ピン止め層が、
    第１の反平行の被ピン止め層と、
    前記反強磁性のピン止め層に隣接する第２の反平行の被ピン止め層と、
    前記第１および第２の反平行の被ピン止め層の間に配置されたの結合層と
    を含む反平行（ＡＰ）の被ピン止め層構造体と
    を備えた、請求項４または請求項５に記載の磁気ヘッド組立体。
  7. 空気ベアリング面（ＡＢＳ）を有する少なくとも１つのスライダを備え、前記スライダが、再生ヘッドおよび記録ヘッドを備えた少なくとも１つの磁気ヘッド組立体を支持している磁気ディスク装置であって、
    前記記録ヘッドが、
    第１および第２の磁極片層と、
    磁極先端部とバック・ギャップ部との間に設けられたヨーク部を備えた前記第１および第２の磁極片層と、
    前記第１および第２の磁極片層の磁極先端部の間に設けられた非磁性の記録ギャップ層と、
    前記第１および第２の磁極片層の前記ヨーク部の間に設けられ、その中に少なくとも１つのコイル層が埋め込まれた絶縁積層体と、
    バック・ギャップ部で接続された前記第１および第２の磁極片層と
    を備え、
    前記再生ヘッドが、
    信号磁界に応答して第１の方向から自由に回転することのできる磁化を有する強磁性のフリー層と、
    磁化を有する強磁性の被ピン止め層と、
    前記フリー層と前記被ピン止め層との間に設けられた非磁性導電性のスペーサ層と、
    ニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ )から成り、前記被ピン止め層に隣接し、かつ、前記被ピン止め層と交換結合して前記被ピン止め層の磁化を第２の方向にピン止めしている反強磁性のピン止め層と、
    酸化ニッケル（ＮｉＯ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層と、
    銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にあり、前記強磁性のフリー層に隣接する第３のシード層と、
    ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にあり、前記第１のシード層と前記第３のシード層との間に設けられた第２のシード層と
    を備えた３層シード層構造体と
    を備えたスピン・バルブ・センサを備え、
    前記再生ヘッドが、さらに、
    前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に接続された第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
    複数の再生ギャップ層と、前記第１および第２の再生ギャップ層の中に設けられた前記３層シールド層構造体、前記スピン・バルブ・センサ、および前記第１および第２のハード・バイアス／リード層と、
    強磁性の第１のシールド層と、
    前記第１のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた前記第１および第２の再生ギャップ層と
    を備え、
    さらに、
    ハウジングと、
    前記ハウジング内で回転可能に支持された磁気ディスクと、
    前記磁気ヘッド組立体が前記磁気ディスクと変換関係にあるように、前記磁気ディスクに面するＡＢＳを備えた前記磁気ヘッド組立体を支持する、前記ハウジング内に取り付けられた支持体と、
    前記磁気ディスクを回転させるモーターと、
    前記磁気ディスクに対して複数の位置に前記磁気ヘッド組立体を移動させる、前記支持体に接続されたアクチュエータ・アームと、
    前記磁気ヘッド組立体、前記磁気ディスクを回転させるモーター、および前記アクチュエータ・アームに接続されており、前記磁気ヘッド組立体と信号を交換し、前記磁気ディスクの回転を制御し、そして、前記磁気ヘッド組立体の位置を制御する処理回路と
    を備えた磁気ディスク装置。
  8. 前記再生ヘッドが、さらに、
    強磁性の第２のシールド層と、
    前記第２のシールド層と前記第１の磁極片層との間に設けられた非磁性の分離層と
    を備えた、請求項７に記載の磁気ディスク装置。
  9. 前記強磁性の被ピン止め層が、
    第１の反平行の被ピン止め層と、
    前記反強磁性のピン止め層に隣接する第２の反平行の被ピン止め層と、
    前記第１および第２の反平行の被ピン止め層の間に配置された反平行の結合層と
    を備えた反平行（ＡＰ）の被ピン止め層構造体
    を備えた、請求項７または請求項８に記載の磁気ディスク装置。
  10. 強磁性のフリー層、強磁性の被ピン止め層、前記フリー層と前記被ピン止め層との間に配置された非磁性のスペーサ層、およびニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ )から成り、前記被ピン止め層に隣接する反強磁性のピン止め層を含むスピン・バルブ・センサを含む磁気再生ヘッドの製造方法であって、
    酸化ニッケル（ＮｉＯ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層を形成する工程と、
    前記第１のシード層上に、ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にある第２のシード層を形成する工程と、
    前記第２のシード層上に、銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にある第３のシード層を形成する工程と、
    前記第３のシード層上に前記スピン・バルブ・センサを形成して、前記第２のシード層と前記スピン・バルブ・センサとの間に前記第３のシード層を前記フリー層に隣接させて位置させる工程と
    を備えた、磁気再生ヘッドの製造方法。
  11. 前記スピン・バルブ・センサの強磁性のフリー層が、前記第３のシード層と前記スピン・バルブ・センサの非磁性のスペーサ層との間に設けられている、請求項１０に記載の、磁気再生ヘッドの製造方法。
  12. 再生ヘッドおよび記録ヘッドを備えた磁気ヘッド組立体の製造方法であって、前記再生ヘッドは、強磁性のフリー層、強磁性の被ピン止め層、前記フリーと前記被ピン止め層との間に配置された非磁性のスペーサ層、およびニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ )から成り、前記被ピン止め層に隣接する反強磁性のピン止め層を含むスピン・バルブ・センサを備え、
    前記再生ヘッドの製造方法が、
    強磁性の第１のシールド層を形成する工程と、
    前記第１のシールド層上に非磁性非導電性の第１の再生ギャップ層を形成する工程と、
    前記第１の再生ギャップ層上に、酸化ニッケル（ＮｉＯ) から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層を形成する工程と、
    前記第１のシード層上に、ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にある第２のシード層を形成する工程と、
    前記第２のシード層上に、銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にある第３のシード層を形成する工程と、
    前記第３のシード層上に前記スピン・バルブ・センサを形成して、前記第２のシード層と前記スピン・バルブ・センサとの間に前記第３のシード層を前記フリー層に隣接させて位置させる工程と、
    前記スピン・バルブ・センサの第１および第２の側端に第１および第２のハード・バイアス／リード層を接続する工程と、
    前記スピン・バルブ・センサ並びに第１および第２のハード・バイアス／リード層上に非磁性非導電性の第２の再生ギャップ層を形成する工程と
    を備え、
    前記記録ヘッドの製造方法が、
    磁極先端領域とバック・ギャップ領域との間に設けられたヨーク領域を備えた前記第２の再生ギャップ層上に強磁性の第１の磁極片層を形成する工程と、
    前記ヨーク領域中の前記第１の磁極片層上に、その中に少なくとも１つのコイル層が埋め込まれた絶縁積層体を形成する工程と、
    前記磁極先端領域中の前記第１の磁極片層上に非磁性非導電性の記録ギャップ層を形成する工程と、
    前記記録ギャップ層上に強磁性の第２の磁極片層を形成する工程と
    を備えた、磁気ヘッド組立体の製造方法。
  13. 前記スピン・バルブ・センサの前記強磁性のフリー層が、前記第３のシード層と前記スピン・バルブ・センサの前記非磁性のスペーサ層との間に設けられている、請求項１２に記載の、磁気ヘッド組立体の製造方法。
  14. 前記再生ヘッドの製造方法が、さらに、
    前記第２の再生ギャップ層上に強磁性の第２のシールド層を形成する工程と、
    前記第２のシールド層上に非磁性の分離層を形成し、前記分離層を前記第２のシールド層と前記第１の磁極片層との間に位置させる工程と
    を備えた、請求項１２または請求項１３に記載の、磁気ヘッド組立体の製造方法。
  15. 第１、第２および第３のシード層、強磁性のフリー層、強磁性の被ピン止め層、前記フリー層と前記被ピン止め層との間に配置された非磁性のスペーサ層、およびニッケル・マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ )から成り、前記被ピン止めに隣接する反強磁性のピン止め層を含むスピン・バルブ・センサを備えた磁気再生ヘッドの製造方法であって、
    ＤＣマグネトロン・スパッタ・モードおよびイオン・ビーム・スパッタ・モードを備えたスパッタ装置を準備する工程と、
    アルゴン（Ａｒ）および酸素（Ｏ2)の混合ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、酸化ニッケル（ＮｉＯ)から成り、厚さが１００〜４００Åの範囲にある第１のシード層を形成する工程と、
    アルゴン（Ａｒ）および酸素（Ｏ2)の混合ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、前記第１のシード層上に、ニッケル・マンガン酸化物（ＮｉＭｎＯx)から成り、厚さが２０〜４０Åの範囲にある第２のシード層を形成する工程と、
    アルゴン（Ａｒ）ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、前記第２のシード層上に、銅（Ｃｕ）から成り、厚さが１０〜２０Åの範囲にある第３のシード層を形成する工程と、
    キセノン（Ｘｅ）イオンを使うイオン・ビーム・スパッタ・モードを使って、前記第３のシード層上に前記強磁性のフリー層を形成する工程と、
    アルゴン（Ａｒ）ガスを使うＤＣマグネトロン・スパッタ・モードを使って、前記フリー層上に、前記非磁性のスペーサ層、前記強磁性の被ピン止め層、および前記反強磁性のピン止め層を順次形成する工程と
    を備えた、磁気再生ヘッドの製造方法。
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