JP3790218B2 - スピン・バルブ・センサおよびその製造方法 - Google Patents
スピン・バルブ・センサおよびその製造方法 Download PDFInfo
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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・センサ用の増強したフリー層に関する。本発明は、特に、スピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させるためにフリー層とキャップ層との間に銅層を配置しても所望の負の強磁性結合磁界を保持しているフリー層およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク駆動装置は、コンピュータの心臓部である。磁気ディスク駆動装置は、回転する磁気ディスクと、記録・再生ヘッドを備えたスライダと、回転する磁気ディスクの上方に設けられたサスペンション・アームと、サスペンションを旋回させて記録・再生ヘッドを回転している磁気ディスク上の選択した円形のトラックの上に位置させるアクチュエータ・アームとを備えている。ディスクが回転していないときは、サスペンション・アームがスライダを片寄らせてディスクの表面に接触させる。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）の近傍で空気が渦巻く結果、回転しているディスクの表面からわずかに離れた空気ベアリングの上にスライダが乗ることになる。このスライダが空気ベアリングの上に乗った状態で、記録・再生ヘッドを用いて、回転しているディスクに磁気の痕跡（こんせき）を書き込んだり、回転しているディスクから磁界信号を読み取ったりする。記録・再生ヘッドは、記録・再生機能を実現するコンピュータ・プログラムに従って動作する処理回路に接続されている。
【０００３】
典型的な高性能再生ヘッドは、回転している磁気ディスクから磁界信号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、強磁性の被ピン止め層と強磁性のフリー層との間に挟まれた非磁性導電性のスペーサ層を備えている。被ピン止め層には反強磁性のピン止め層がインタフェースして、被ピン止め層の磁気モーメントを空気ベアリング面（ＡＢＳ）に対して９０°にピン止めしている。スピン・バルブ・センサには、その中を検知電流を流すために第１および第２のリードが接続されている。フリー層の磁気モーメントは、回転している磁気ディスクが出す正負の磁界信号に応答して、静止位置（すなわち零バイアス点位置）からＡＢＳに対して上下方向に自由に回転する。フリー層の磁気モーメントは、回転している磁気ディスクが磁界信号を出さない状態でスピン・バルブ・センサ中を検知電流が流れるときに静止位置にある。この静止位置はＡＢＳに平行であるのが望ましい。フリー層の磁気モーメントの静止位置がＡＢＳに平行でないと、フリー層の正負の応答が等しくなくなる結果、再生信号が非対称になってしまう（この点は下で詳述する）。
【０００４】
スピン・バルブ・センサの感度は、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒで表わす。ただし、ｄｒはスピン・バルブ・センサの最小抵抗値（フリー層と被ピン止め層の磁気モーメントが平行）から最大抵抗値（フリー層と被ピン止め層の磁気モーメントが反平行）までの抵抗値の変化量であり、Ｒは最小抵抗値状態におけるスピン・バルブ・センサの抵抗値である。スピン・バルブ・センサは、磁気抵抗が大きいので、巨大磁気抵抗（giant magnetoresistive: ＧＭＲ）センサと呼ばれることがある。スピン・バルブ・センサの抵抗変化は、ｃｏｓθの関数である。ただし、θは被ピン止め層の磁気モーメントとフリー層の磁気モーメントとがなす角である。スピン・バルブ・センサ中を検知電流が流れると、抵抗が変化する結果、回転している磁気ディスクが出す再生信号として検出・処理される電位が変化する。
【０００５】
スピン・バルブ・センサの伝達曲線は、上述したｃｏｓθによって定義する。ただし、θは被ピン止め層の磁気モーメントの方向とフリー層の磁気モーメントの方向とがなす角である。バイアス点は、この伝達曲線の上端と下端の中間点に設定する必要がある。バイアス点を中間点よりも下に設定すると、スピン・バルブ・センサは、負にバイアスされるので、正の非対称を有することになる。バイアス点を中間点よりも上に設定すると、スピン・バルブ・センサは、正にバイアスされるので、負の非対称を有することになる。バイアス点に対する伝達曲線の位置は、スピン・バルブ・センサのフリー層にかかる４大力の影響を受ける。４大力とは、被ピン止め層とフリー層との間の強磁性結合磁界ＨFC、被ピン止め層が出す減磁（デマグ）磁界ＨD 、フリー層を除くスピン・バルブのすべての導電層が出す検知電流磁界ＨI 、ならびに、第１および第２のシールド層が出す合計イメージ電流磁界ＨIMのことである。フリー層構造体にかかる最も大きな磁力は、検知電流磁界ＨI である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させるために、フリー層とキャップ層との間に銅層を設けても、負の強磁性結合磁界−ＨFCが劣化しないスピン・バルブ・センサを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記目的を達成するのに加え、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最適化しうるように、銅層の厚さを適切に設定することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、フリー層に作用している他の磁界を釣り合わせるために、負の強磁性結合磁界−ＨFCを実現している。これにより、スピン・バルブ・センサの伝達曲線上のバイアス点をより適切に位置決めすることが可能になる。好適な実例では、プラチナ・マンガン（ＰｔＭｎ）から成るピン止め層と、酸化ニッケル・マンガン（ＮｉＭｎＯ）から成る第１のシード層と、タンタル（Ｔａ）から成る第２のシード層を形成することにより、これを実現している。ただし、第１のシード層は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成る第１の再生ギャップ層にインタフェースしており、第２のシード層は第１のシード層とピン止め層との間に設けられている。本発明は、さらに、フリー層とキャップ層との間に設けられた銅（Ｃｕ）層を備えている。キャップ層はタンタル（Ｔａ）から成るのが望ましい。銅（Ｃｕ）層（スピン・フィルタ層とも呼ばれる）の目的は、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させることである。都合の悪いことに、スピン・フィルタ層を設けると、フリー層の適切な釣り合いを探している負の強磁性結合磁界が小さくなってしまう。さらに、スピン・フィルタ層を設けると、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒは、増大するどころか減少してしまう可能性がある。
【０００９】
本発明では、キャップ層を形成する前にフリー層の表面を酸化することにより、負の強磁性結合磁界が減少するのを防止している。これは、まず３つの副層（コバルト鉄、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、およびコバルト鉄（ＣｏＦｅ）またはコバルト（Ｃｏ））から成るフリー層の表面をスパッタ堆積した後、スパッタ室に酸素を導入して、堆積した層の表面を酸化することにより実現することができる。したがって、フリー層は、酸化膜部と未酸化膜部を備えている。ただし、酸化膜部は未酸化膜部とキャップ層との間に設けられている。本発明者の実験によれば、次の点が判明した。すなわち、スピン・フィルタ層がない場合、負の強磁性結合磁界−ＨFCは、約−１６Ｏｅである。スピン・フィルタ層を付加すると、負の強磁性結合磁界−ＨFCは、劣化して約−８Ｏｅになる。そして、キャップ層を形成する前にニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成るフリー層の表面を酸化すると、負の強磁性結合磁界−ＨFCは、−１６Ｏｅに回復する。さらに探究し、銅層の厚さを適切に設定することにより、本発明の磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最適化した。銅層の厚さを約０．６ｎｍにしたときに、本発明の磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最適化することができた。また、本発明は、銅層を完全に酸化するか、あるいは、銅層の表面部を酸化するか、および／または、フリー層とキャップ層から成る複数の膜の表面部を酸化する形態を含む。（「Ａおよび／またはＢ」は「ＡおよびＢ、Ａ、またはＢ」を表わす）。
【００１０】
本発明の別の側面は、スピン・バルブ・センサの銅から成るスペーサ層を薄く形成すると、ｄｒ／Ｒが増大する、という点である。しかし、スペーサ層を薄くすると、強磁性結合磁界が増大する結果、フリー層のバイアスに悪影響を与える可能性がある。本発明によれば、薄いスペーサ層とスピン・フィルタ層とを組み合わせて用いることにより、ｄｒ／Ｒをさらに増大させることが可能になる。本発明によって−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界−ＨFCが得られる場合、スペーサ層を薄くすることに起因して増大する正の強磁性結合磁界は、−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界によって補償することができる。また、結果として得られる−８Ｏｅでも、フリー層を適切にバイアスするように効率的に使うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔磁気ディスク駆動装置〕
次に、図面を参照する。いくつかの図面を通して、同一の参照符号は同一または同様の部品を表わしている。図１〜図３は、磁気ディスク駆動装置３０を示す図である。磁気ディスク駆動装置３０は、磁気ディスク３４を支持しかつ回転させるスピンドル３２を備えている。スピンドル３２は、モータ制御装置３８が制御するスピンドル・モータ３６が回転させる。スライダ４２は、組み合わされた記録・再生磁気ヘッド４０を備えている。スライダ４２は、サスペンション４４と、アクチュエータ４７が回転させて位置決めするアクチュエータ・アーム４６とによって支持されている。大容量のＤＡＳＤ（direct access storage device: 直接アクセス記憶装置）では、図３に示すように、ディスク、スライダ、サスペンションを複数個備えることができる。アクチュエータ４７は、サスペンション４４とアクチュエータ・アーム４６を動かして、磁気ヘッド４０が磁気ディスク３４の表面との間で変換関係を維持するようにスライダ４２を位置決めする。スピンドル・モータ３６がディスク３４を回転させている間、スライダ４２は、ディスク３４と空気ベアリング面（ＡＢＳ）４８との間に形成される薄い（通常０．０５μｍ）空気のクッション（すなわち空気ベアリング）の上に支持されている。この状態で、磁気ヘッド４０を用いて、ディスク３４の表面の複数の円形のトラックに情報を記録することができると共に、それらから情報を再生することができる。処理回路５０は、このような情報を表わす信号を磁気ヘッド４０と交換する。処理回路５０は、さらに、磁気ディスク３４を回転させるスピンドル・モータ駆動信号を供給すると共に、スライダ４２を様々なトラックに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に取り付けたスライダ４２を示す。上述した構成要素は、図３に示すように、筐体のフレーム５４に取り付けることができる。
【００１２】
図５は、スライダ４２と磁気ヘッド４０のＡＢＳを示す図である。スライダ４２は、磁気ヘッド４０を支持している中央レール５６と、側部レール５８、６０とを備えている。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が回転すると、交差レール６２はスライダ４２の前縁に位置し、磁気ヘッド４０はスライダ４２の後縁に位置する。
【００１３】
図６は、ピギーバック型磁気ヘッド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と再生ヘッド部７２を備えている。再生ヘッド部７２は、本発明に係る二重スピン・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。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。スピン・バルブ・センサ７４の抵抗値は、外部磁界に応答して変化する。この抵抗値の変化は、スピン・バルブ・センサ７４を流れる検知電流ＩS によって電位の変化として現れる。次いで、図３に示した処理回路５０がこの電位の変化を再生信号として処理する。
【００１４】
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。磁気ヘッド４０を平坦化して、コイル層８４によって第２の絶縁層８８に生じたしわを取り除くために、第３の絶縁層９０を用いてもよい。第１、第２、第３の絶縁層は、当技術分野では「絶縁積層体（insulation stack）」と呼ばれている。コイル層８４と第１、第２、第３の絶縁層８６、８８、９０とは、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で磁気的に結合されていると共に、ＡＢＳ（４８）で記録ギャップ層１０２によって分離された第１および第２のポール・チップ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とは別々の層であるから、このヘッドは、ピギーバック型ヘッドと呼ばれいてる。また、図２と図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からサスペンション４４上に形成されたリード１１２、１１４までリード接続されている。第３および第４のはんだ接続１１６、１１８によって、コイル８４からサスペンション４４上に形成されたリード１２４、１２６までリード１２０、１２２で接続されている（図１０参照）。
【００１５】
図７および図９は、第２のシールド層８２と第１の磁極片層９２が１つの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６および図８に示すピギーバック型ヘッドの絶縁層１０３は、取り除かれている。
【００１６】
図１１は、図６または図８に示した再生ヘッド７２のＡＢＳの等角投影図である。再生ヘッド７２は、反強磁性（ＡＦＭ）のピン止め層１３２上に設けられた、本発明に係る二重スピン・バルブ・センサ７４を備えている。スピン・バルブ・センサ１３０の第１および第２の側端１３８、１４０に、第１および第２のハード・バイアス／リード層１３４、１３６が接続されている。この接続は、当技術分野で、接触接合（contiguous junction)と呼ばれており、本願の出願人の出願に係る米国特許第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と第１のリード層１４２を備えている。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と第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中を長手方向に伸びるので、スピン・バルブ・センサ１３０中の磁区が安定する。スピン・バルブ・センサ１３０と、第１および第２のハード・バイアス／リード層１３４、１３６とは、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。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。
【００１７】
〔実例１〕
図１２は、スピン・バルブ・センサ２００を示す図である。スピン・バルブ・センサ２００は、第１の再生ギャップ層（Ｇ１）１４８上に設けられている。第１の再生ギャップ（Ｇ１）１４８は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成る。スピン・バルブ・センサ２００は、反強磁性（ＡＦＭ）のピン止め層２０６がピン止めしている磁気モーメント２０４を有する被ピン止め層２０２を備えている。磁気モーメント２０４は、図１２に示すように、ＡＢＳと垂直にＡＢＳに向かう方向またはＡＢＳから離れる方向にピン止めされている。この実例では、被ピン止め層２０２は、強磁性の第１の反平行層（ＡＰ１）２１０および強磁性の第２の反平行層（ＡＰ２）２１２と、それらの間に設けられた反平行の結合層（ＡＰＣ）２０８とを備えた反平行（ＡＰ）の被ピン止め層であった。第２の反平行層（ＡＰ２）２１２とフリー層２１６との間には、スペーサ層（Ｓ）２１４が設けられている。フリー層２１６は、スピン・バルブ・センサ２００のバイアス点をその伝達曲線の中間点に定めたときに、ＡＢＳと平行かつ層群の主薄膜表面と平行に配置された磁気モーメント２１８を有する。フリー層２１６は、第１のフリー膜（Ｆ１）２２０と第２のフリー膜（Ｆ２）２２２を備えている。第２のフリー膜（Ｆ２）２２２の表面に、キャップ層２２４が設けられている。第１の再生ギャップ（Ｇ１）１４８とピン止め層２０６との間に、第１のシード層（ＳＬ１）２２６と第２のシード層（ＳＬ２）２２８が設けられている。第２のシード層（ＳＬ２）２２８は、第１のシード層（ＳＬ１）２２６とピン止め層２０６との間に位置している。
【００１８】
Ａｌ2 Ｏ3 から成る第１の再生ギャップ層１４８の典型的な厚さは、２０ｎｍ〜７０ｎｍである。その他の層の厚さと材料は、次に示す通りである。第１のシード層２２６は３．０ｎｍ厚の酸化ニッケル・マンガン（ＮｉＭｎＯ）、第２のシード層２２８は３．５ｎｍ厚のタンタル（Ｔａ）、ピン止め層２０６は１７．５ｎｍ厚のプラチナ・マンガン（ＰｔＭｎ）、第１のＡＰ被ピン止め層２１０は１．７ｎｍ厚のコバルト鉄（ＣｏＦｅ）、反平行の結合層２０８は０．８ｎｍ厚のルテニウム（Ｒｕ）、第２のＡＰ被ピン止め層２１２は２．６ｎｍ厚のコバルト鉄（ＣｏＦｅ）、スペーサ層２１４は２．０ｎｍ厚の銅（Ｃｕ）、第１のフリー薄膜２２０は１．５ｎｍ厚のコバルト鉄（ＣｏＦｅ）、第２のフリー薄膜２２２は２．５ｎｍ厚のニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、そして、キャップ層２２４は５．０ｎｍ厚のタンタル（Ｔａ）である。
【００１９】
検知電流ＩS は、図１２に示すように、右から左または左から右に向けることができる。回転している磁気ディスクが出す磁界信号が磁気モーメント２１８を上方に、すなわちスピン・バルブ・センサ２００の中に入って行くように回転させると、磁気モーメント２０４と２１８はより平行になるので、検知電流ＩS に対するスピン・バルブ・センサ２００の抵抗値は、低減する。回転している磁気ディスクが出す磁界信号が磁気モーメント２１８を下方に、すなわちスピン・バルブ・センサ２００の中から出て来るように回転させると、磁気モーメント２０４と２１８はより反平行になるので、検知電流ＩS に対するスピン・バルブ・センサ２００の抵抗値は、増大する。スピン・バルブ・センサ２００の抵抗値のこれらの増減は、図３に示す処理回路５０が再生信号として処理する。
【００２０】
〔課題を解決するための手段〕の項で述べたように、フリー層２１６の磁気モーメント２１８の位置決めには、様々な磁力が影響する。磁気モーメント２１８が、図１２に示すように、ＡＢＳに平行であるとき、フリー層２１６は、これらの磁力によって適切にバイアスされている。これらの磁力のうちの少なくとも１つを釣り合わせてフリー層２１６を適切にバイアスさせるためには、負の強磁性結合磁界−ＨFCが望ましい。この負の強磁性結合磁界は、プラチナ・マンガン（ＰｔＭｎ）から成るピン止め層２０６、酸化ニッケル・マンガン（ＮｉＭｎＯ）から成る第１のシード層２２６、および、タンタル（Ｔａ）から成る第２のシード層２２８を用いることにより実現した。さらに、第１のシード層２２６は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成る第１の再生ギャップ層１４８にインタフェースしているか、あるいは、約３．０ｎｍ厚の酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成るシード層上に設けられているかする必要がある。図１２のスピン・バルブ・センサ２００は、その強磁性結合磁界−ＨFCを試験したところ、−１６Ｏｅであった。この結果を、図１７の実例１に示す。
【００２１】
スペーサ層２１４が薄くなると、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが増大する、という点に留意する必要がある。しかし、スペーサ層２１４が薄くなると、強磁性結合磁界−ＨFCが正の方向に増大する。そして、このことがフリー層２１６のバイアスに悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、実例１の−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界−ＨFCは、望ましい。なぜなら、スペーサ層２１４を薄くすると磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させることができ、かつ、スペーサ層２１４が薄くなったことに起因して増大する強磁性結合磁界は−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界の一部で補償することができるからである。
【００２２】
〔実例２〕
図１３は、スピン・バルブ・センサ３００を示す図である。スピン・バルブ・センサ３００は、第２のフリー膜２２２とキャップ層２２４との間にスピン・フィルタ層（ＳＦ）３０２が設けられている点を除いて、図１２のスピン・バルブ・センサ２００と同じである。スピン・バルブ・センサ３００を試験したところ、図１７の実例２で示すように、負の強磁性結合磁界−ＨFCは−８Ｏｅであることが分かった。実例２の負の強磁性結合磁界−ＨFCは、図１２の実例１の負の強磁性結合磁界−ＨFCと比べて５０％小さい、ということが分かる。スピン・フィルタ層３０２には、１．０ｎｍ厚の銅（Ｃｕ）を用いた。（このため、スピン・フィルタ層は、銅層とも呼ばれる）。−８Ｏｅという負の強磁性結合磁界−ＨFCは、フリー層２１６をバイアスするのには望ましい値かも知れないけれども、この値は小さ過ぎて、ｄｒ／Ｒをさらに増大させるためにスペーサ層２１４を薄くしたときに、スペーサ層２１４が薄くなったことに起因して増大する強磁性結合磁界を全く補償できない。
【００２３】
〔実例３〕
図１４のスピン・バルブ・センサ４００は、第２のフリー膜２２２の上部４０２が酸化されている点を除くと、図１３のスピン・バルブ・センサ３００と同じである。したがって、第２のフリー膜は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成る未酸化膜部２２２と酸化ニッケル鉄（ＮｉＦｅＯ）から成る酸化膜部４０２とを備えている。酸化膜部４０２は、未酸化膜部２２２とスピン・フィルタ層３０２との間に直接設けられている。第２のフリー膜２２２をスパッタ堆積（たいせき）した後、スパッタ室に酸素を導入して、第２のフリー膜２２２を約２×１０-5Ｔｏｒｒの酸素にさらすことにより、酸化膜部４０２を形成した。スピン・バルブ・センサ４００を試験したところ、図１７の実例３で示すように、負の強磁性結合磁界−ＨFCは−１６Ｏｅであることが分かった。すなわち、図１４に示す本発明に係るスピン・バルブ・センサ４００によって、負の強磁性結合磁界は、実例１で得られた値に完全に回復した。したがって、スピン・フィルタ層３０２を用いると、下で説明するような利点を得ることができる。負の強磁性結合磁界が増大したのは、酸化によって第２のフリー膜２２２とスピン・フィルタ層３０２との間の界面が滑らかになったためである、と考えられる。
【００２４】
次に、図１４の銅から成るスピン・フィルタ層３０２の厚さを変化させて、図１８〜図２２に示すように、スピン・バルブ・センサの抵抗値Ｒに対するこの厚さの影響、スピン・バルブ・センサの抵抗値の変化ｄｒに対するこの厚さの影響、スピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒの変化、スピン・バルブ・センサの単軸異方性磁界ＨK の変化、および、スピン・バルブ・センサの容易軸保磁力ＨC をそれぞれ調べた。この試験は、スピン・フィルタ層３０２の厚さを、０ｎｍ（スピン・フィルタ層なし）、０．５ｎｍ、１．０ｎｍ、１．５ｎｍ、２．０ｎｍに変化させて行なった。スピン・フィルタ層３０２がない（０ｎｍ）場合、図１８に示すように抵抗値Ｒが２４、図１９に示すように抵抗値の変化ｄｒが１．９、図２０に示すように磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８、図２１に示すように単軸異方性磁界ＨK が１２．５Ｏｅ、図２２に示すように容易軸保磁力ＨC が７Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さが０．５ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２３、抵抗値の変化ｄｒが１．９、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８．３、単軸異方性磁界ＨK が１０Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．７Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さが１．０ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２２、抵抗値の変化ｄｒが１．７５、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８．１５、単軸異方性磁界ＨK が９Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．２Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さが１．５ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２０．５、抵抗値の変化ｄｒが１．６、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが７．９５、単軸異方性磁界ＨK が９．５Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．４Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さをさらに増して２．０ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが１９、抵抗値の変化ｄｒが１．４５、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが７．６５、単軸異方性磁界ＨK が１０Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．４Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さを最適化して、図２０に示すように、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最大化するのが望ましい。したがって、スピン・フィルタ層３０２の最適な厚さは、８．４５という磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを達成する約０．６ｎｍである。図２１から、スピン・フィルタ層３０２の厚さが０．６ｎｍの場合、単軸異方性磁界ＨK は７．５Ｏｅという最小値をとる、ということが分かる。このことは、フリー層２１６が軟らかい磁気特性を有し、回転している磁気ディスクが出す磁界信号に自由に応答しうるようになるという点から望ましい。さらに、スピン・フィルタ層３０２の厚さが約０．６ｎｍの場合、図２２の容易軸保磁力ＨC がその最小点に近い。このことも、フリー層２１６が望ましい軟らかい磁気特性を有していることを示している。スピン・フィルタ層３０２の厚さの望ましい範囲は、図２０に示すように、０．５〜０．７ｎｍであろう。スピン・フィルタ層３０２の厚さが０．６ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２２、抵抗値の変化ｄｒが１．８５、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８．４５、単軸異方性磁界ＨK が７．５Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．３Ｏｅであった。
【００２５】
〔実例４〕
図１５のスピン・バルブ・センサ５００は、スピン・フィルタ層３０２の上部５０２が酸化されている点を除いて、図１４のスピン・バルブ・センサ４００と同じである。したがって、スピン・フィルタ層は、銅（Ｃｕ）から成る未酸化膜部３０２と酸化銅（ＣｕＯ）から成る酸化膜部５０２とを備えている。酸化膜部５０２は、未酸化膜部３０２とキャップ層２２４との間に設けられている。スピン・バルブ・センサ５００を試験したところ、図１７の実例４で示すように、負の強磁性結合磁界−ＨFCが−１５Ｏｅであった。したがって、実例４の負の強磁性結合磁界は、実例３の負の強磁性結合磁界と実質的に同じである。
【００２６】
〔実例５〕
図１６のスピン・バルブ・センサ５５０は、図１６のスピン・フィルタ層５５２の厚さがたった０．６ｎｍしかなく、厚さ方向全体が酸化されている点を除いて、図１５のスピン・バルブ・センサ５００と同じである。実例３の項で述べたように、この厚さは、スピン・フィルタ層にとって最適化されかつ望ましいものである。このことは、図１７〜図２３に示してある。
【００２７】
〔実例６〕
図２３のスピン・バルブ・センサ６００は、第３のフリー膜（Ｆ３）６０４が設けら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。第３のフリー膜（Ｆ３）６０４は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）を１．５ｎｍの厚さに堆積したものである。第３のフリー膜（Ｆ３）６０４は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る未酸化膜部６０４と酸化コバルト鉄（ＣｏＦｅＯ）から成る酸化膜部６０６を備えている。
【００２８】
〔実例７〕
図２４のスピン・バルブ・センサ７００は、第１および第２のフリー膜２２０、２２２が各々未酸化部と酸化部を備えている点を除いて、図２３のスピン・バルブ・センサ６００と同じである。第１のフリー膜２２０は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る未酸化膜部２２０と酸化コバルト鉄（ＣｏＦｅＯ）から成る酸化膜部７０２を備えている。第２のフリー膜２２２は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成る未酸化膜部２２２と酸化コバルト鉄（ＣｏＦｅＯ）から成る酸化膜部７０４を備えている。
【００２９】
〔実例８〕
図２５のスピン・バルブ・センサ８００は、スピン・フィルタ層として図１６のスピン・フィルタ層５５２を用いた点を除いて、図２４のスピン・バルブ・センサ７００と同じである。
【００３０】
〔検討〕
図１４の酸化膜４０２を形成するのと同じ方法で、すべての酸化膜を形成することができる。また、様々な層の形成は、ＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、イオン・ビーム・スパッタ、マグネトロン・スパッタなど任意のスパッタ装置で行なうことができる、という点を理解すべきである。さらに、すべての実施形態においてタンタル（Ｔａ）から成るキャップ層２２４は全面的にあるいは部分的に酸化してもよい、という点を理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 典型的な磁気ディスク駆動装置の平面図である。
【図２】 図１の２−２面で見た磁気ディスク駆動装置の磁気ヘッドを備えたスライダの端面を示す図である。
【図３】 複数のディスクと磁気ヘッドを備えた磁気ディスク駆動装置の正面図である。
【図４】 スライダと磁気ヘッドを支持する典型的なサスペンション・システムの等角投影図である。
【図５】 図２の５−５面で見た磁気ヘッドのＡＢＳを示す図である。
【図６】 図２の６−６面で見たピギーバック型磁気ヘッドの部分図である。
【図７】 図２の７−７面で見た一体型磁気ヘッドの部分図である。
【図８】 ピギーバック型磁気ヘッドの記録要素と再生要素を示すために、図６の８−８面で見たスライダのＡＢＳを部分的に示す図である。
【図９】 一体型磁気ヘッドの記録要素と再生要素を示すために、図７の９−９面で見たスライダのＡＢＳを部分的に示す図である。
【図１０】 図６または図７の１０−１０面で見た、コイル層の上のすべての部材とリードを取り除いた状態の図である。
【図１１】 スピン・バルブ・センサを備えた再生ヘッドの拡大等角投影図である。
【図１２】 負の強磁性結合磁界−ＨFCが得られるスピン・バルブ・センサのＡＢＳを示す図である。
【図１３】 フリー層とキャップ層との間に銅から成るスピン・フィルタ層が設けられている点を除いて図１２と同じ図である。
【図１４】 フリー層の上部が酸化されている点を除いて図１３と同じ図である。
【図１５】 銅から成るスピン・フィルタ層の上部も酸化されている点を除いて図１４と同じ図である。
【図１６】 銅から成るスピン・フィルタ層の厚さが０．６ｎｍである点を除いて図１５と同じ図である。
【図１７】 様々な実例１〜４の負の強磁性結合磁界−ＨFCの変化を示す図である。
【図１８】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの抵抗値Ｒの変化を示す図である。
【図１９】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの抵抗値ｄｒの変化を示す図である。
【図２０】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒの変化を示す図である。
【図２１】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの単軸異方性磁界ＨK の変化を示す図である。
【図２２】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの容易軸保磁力ＨC の変化を示す図である。
【図２３】 上部酸化部を備えたコバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る上部膜をフリー層が備えた、本発明の別の実施形態のＡＢＳを示す図である。
【図２４】 フリー層のニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成る追加の膜とコバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る追加の膜とが酸化部を備えている点を除いて図２３と同じ図である。
【図２５】 銅から成るスピン・フィルタ層が上部酸化部を備えている点を除いて図２４と同じ図である。
【符号の説明】
３０ 磁気ディスク駆動装置
３２ スピンドル
３４ 磁気ディスク
３６ スピンドル・モータ
３８ モータ制御装置
４０ 記録・再生磁気ヘッド
４２ スライダ
４４ サスペンション
４６ アクチュエータ・アーム
４７ アクチュエータ
４８ 空気ベアリング面（ＡＢＳ）
５０ 処理回路
５４ フレーム
５６ 中央レール
５８、６０ 側部レール
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
８４ コイル層
８６ 第１の絶縁層
８８ 第２の絶縁層
９０ 第３の絶縁層
９２ 第１の磁極片層
９４ 第２の磁極片層
９８ 第１のポール・チップ
１００ 第２のポール・チップ
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、１１４ リード
１１６ 第３のはんだ接続
１１８ 第４のはんだ接続
１２０、１２２ リード
１２４、１２６ リード
１３０ スピン・バルブ・センサ
１３２ ピン止め層
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 被ピン止め層
２０４ 磁気モーメント
２０６ ピン止め層
２０８ 結合層（ＡＰＣ）
２１０ 第１の反平行層（ＡＰ１）
２１２ 第２の反平行層（ＡＰ２）
２１４ スペーサ層（Ｓ）
２１６ フリー層
２１８ 磁気モーメント
２２０ 第１のフリー膜（Ｆ１）
２２２ 第２のフリー膜（Ｆ２）
２２４ キャップ層
２２６ 第１のシード層（ＳＬ１）
２２８ 第２のシード層（ＳＬ２）
３００ スピン・バルブ・センサ
３０２ スピン・フィルタ層（ＳＦ）
４００ スピン・バルブ・センサ
４０２ 酸化膜部
５００ スピン・バルブ・センサ
５０２ 酸化膜部
５５０ スピン・バルブ・センサ
５５２ スピン・フィルタ層
６００ スピン・バルブ・センサ
６０４ 第３のフリー膜（Ｆ３）
７００ スピン・バルブ・センサ
７０２ 酸化膜部
７０４ 酸化膜部
８００ スピン・バルブ・センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピン・バルブ・センサ用の増強したフリー層に関する。本発明は、特に、スピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させるためにフリー層とキャップ層との間に銅層を配置しても所望の負の強磁性結合磁界を保持しているフリー層およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク駆動装置は、コンピュータの心臓部である。磁気ディスク駆動装置は、回転する磁気ディスクと、記録・再生ヘッドを備えたスライダと、回転する磁気ディスクの上方に設けられたサスペンション・アームと、サスペンションを旋回させて記録・再生ヘッドを回転している磁気ディスク上の選択した円形のトラックの上に位置させるアクチュエータ・アームとを備えている。ディスクが回転していないときは、サスペンション・アームがスライダを片寄らせてディスクの表面に接触させる。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）の近傍で空気が渦巻く結果、回転しているディスクの表面からわずかに離れた空気ベアリングの上にスライダが乗ることになる。このスライダが空気ベアリングの上に乗った状態で、記録・再生ヘッドを用いて、回転しているディスクに磁気の痕跡（こんせき）を書き込んだり、回転しているディスクから磁界信号を読み取ったりする。記録・再生ヘッドは、記録・再生機能を実現するコンピュータ・プログラムに従って動作する処理回路に接続されている。
【０００３】
典型的な高性能再生ヘッドは、回転している磁気ディスクから磁界信号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、強磁性の被ピン止め層と強磁性のフリー層との間に挟まれた非磁性導電性のスペーサ層を備えている。被ピン止め層には反強磁性のピン止め層がインタフェースして、被ピン止め層の磁気モーメントを空気ベアリング面（ＡＢＳ）に対して９０°にピン止めしている。スピン・バルブ・センサには、その中を検知電流を流すために第１および第２のリードが接続されている。フリー層の磁気モーメントは、回転している磁気ディスクが出す正負の磁界信号に応答して、静止位置（すなわち零バイアス点位置）からＡＢＳに対して上下方向に自由に回転する。フリー層の磁気モーメントは、回転している磁気ディスクが磁界信号を出さない状態でスピン・バルブ・センサ中を検知電流が流れるときに静止位置にある。この静止位置はＡＢＳに平行であるのが望ましい。フリー層の磁気モーメントの静止位置がＡＢＳに平行でないと、フリー層の正負の応答が等しくなくなる結果、再生信号が非対称になってしまう（この点は下で詳述する）。
【０００４】
スピン・バルブ・センサの感度は、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒで表わす。ただし、ｄｒはスピン・バルブ・センサの最小抵抗値（フリー層と被ピン止め層の磁気モーメントが平行）から最大抵抗値（フリー層と被ピン止め層の磁気モーメントが反平行）までの抵抗値の変化量であり、Ｒは最小抵抗値状態におけるスピン・バルブ・センサの抵抗値である。スピン・バルブ・センサは、磁気抵抗が大きいので、巨大磁気抵抗（giant magnetoresistive: ＧＭＲ）センサと呼ばれることがある。スピン・バルブ・センサの抵抗変化は、ｃｏｓθの関数である。ただし、θは被ピン止め層の磁気モーメントとフリー層の磁気モーメントとがなす角である。スピン・バルブ・センサ中を検知電流が流れると、抵抗が変化する結果、回転している磁気ディスクが出す再生信号として検出・処理される電位が変化する。
【０００５】
スピン・バルブ・センサの伝達曲線は、上述したｃｏｓθによって定義する。ただし、θは被ピン止め層の磁気モーメントの方向とフリー層の磁気モーメントの方向とがなす角である。バイアス点は、この伝達曲線の上端と下端の中間点に設定する必要がある。バイアス点を中間点よりも下に設定すると、スピン・バルブ・センサは、負にバイアスされるので、正の非対称を有することになる。バイアス点を中間点よりも上に設定すると、スピン・バルブ・センサは、正にバイアスされるので、負の非対称を有することになる。バイアス点に対する伝達曲線の位置は、スピン・バルブ・センサのフリー層にかかる４大力の影響を受ける。４大力とは、被ピン止め層とフリー層との間の強磁性結合磁界ＨFC、被ピン止め層が出す減磁（デマグ）磁界ＨD 、フリー層を除くスピン・バルブのすべての導電層が出す検知電流磁界ＨI 、ならびに、第１および第２のシールド層が出す合計イメージ電流磁界ＨIMのことである。フリー層構造体にかかる最も大きな磁力は、検知電流磁界ＨI である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させるために、フリー層とキャップ層との間に銅層を設けても、負の強磁性結合磁界−ＨFCが劣化しないスピン・バルブ・センサを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記目的を達成するのに加え、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最適化しうるように、銅層の厚さを適切に設定することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、フリー層に作用している他の磁界を釣り合わせるために、負の強磁性結合磁界−ＨFCを実現している。これにより、スピン・バルブ・センサの伝達曲線上のバイアス点をより適切に位置決めすることが可能になる。好適な実例では、プラチナ・マンガン（ＰｔＭｎ）から成るピン止め層と、酸化ニッケル・マンガン（ＮｉＭｎＯ）から成る第１のシード層と、タンタル（Ｔａ）から成る第２のシード層を形成することにより、これを実現している。ただし、第１のシード層は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成る第１の再生ギャップ層にインタフェースしており、第２のシード層は第１のシード層とピン止め層との間に設けられている。本発明は、さらに、フリー層とキャップ層との間に設けられた銅（Ｃｕ）層を備えている。キャップ層はタンタル（Ｔａ）から成るのが望ましい。銅（Ｃｕ）層（スピン・フィルタ層とも呼ばれる）の目的は、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させることである。都合の悪いことに、スピン・フィルタ層を設けると、フリー層の適切な釣り合いを探している負の強磁性結合磁界が小さくなってしまう。さらに、スピン・フィルタ層を設けると、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒは、増大するどころか減少してしまう可能性がある。
【０００９】
本発明では、キャップ層を形成する前にフリー層の表面を酸化することにより、負の強磁性結合磁界が減少するのを防止している。これは、まず３つの副層（コバルト鉄、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、およびコバルト鉄（ＣｏＦｅ）またはコバルト（Ｃｏ））から成るフリー層の表面をスパッタ堆積した後、スパッタ室に酸素を導入して、堆積した層の表面を酸化することにより実現することができる。したがって、フリー層は、酸化膜部と未酸化膜部を備えている。ただし、酸化膜部は未酸化膜部とキャップ層との間に設けられている。本発明者の実験によれば、次の点が判明した。すなわち、スピン・フィルタ層がない場合、負の強磁性結合磁界−ＨFCは、約−１６Ｏｅである。スピン・フィルタ層を付加すると、負の強磁性結合磁界−ＨFCは、劣化して約−８Ｏｅになる。そして、キャップ層を形成する前にニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成るフリー層の表面を酸化すると、負の強磁性結合磁界−ＨFCは、−１６Ｏｅに回復する。さらに探究し、銅層の厚さを適切に設定することにより、本発明の磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最適化した。銅層の厚さを約０．６ｎｍにしたときに、本発明の磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最適化することができた。また、本発明は、銅層を完全に酸化するか、あるいは、銅層の表面部を酸化するか、および／または、フリー層とキャップ層から成る複数の膜の表面部を酸化する形態を含む。（「Ａおよび／またはＢ」は「ＡおよびＢ、Ａ、またはＢ」を表わす）。
【００１０】
本発明の別の側面は、スピン・バルブ・センサの銅から成るスペーサ層を薄く形成すると、ｄｒ／Ｒが増大する、という点である。しかし、スペーサ層を薄くすると、強磁性結合磁界が増大する結果、フリー層のバイアスに悪影響を与える可能性がある。本発明によれば、薄いスペーサ層とスピン・フィルタ層とを組み合わせて用いることにより、ｄｒ／Ｒをさらに増大させることが可能になる。本発明によって−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界−ＨFCが得られる場合、スペーサ層を薄くすることに起因して増大する正の強磁性結合磁界は、−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界によって補償することができる。また、結果として得られる−８Ｏｅでも、フリー層を適切にバイアスするように効率的に使うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔磁気ディスク駆動装置〕
次に、図面を参照する。いくつかの図面を通して、同一の参照符号は同一または同様の部品を表わしている。図１〜図３は、磁気ディスク駆動装置３０を示す図である。磁気ディスク駆動装置３０は、磁気ディスク３４を支持しかつ回転させるスピンドル３２を備えている。スピンドル３２は、モータ制御装置３８が制御するスピンドル・モータ３６が回転させる。スライダ４２は、組み合わされた記録・再生磁気ヘッド４０を備えている。スライダ４２は、サスペンション４４と、アクチュエータ４７が回転させて位置決めするアクチュエータ・アーム４６とによって支持されている。大容量のＤＡＳＤ（direct access storage device: 直接アクセス記憶装置）では、図３に示すように、ディスク、スライダ、サスペンションを複数個備えることができる。アクチュエータ４７は、サスペンション４４とアクチュエータ・アーム４６を動かして、磁気ヘッド４０が磁気ディスク３４の表面との間で変換関係を維持するようにスライダ４２を位置決めする。スピンドル・モータ３６がディスク３４を回転させている間、スライダ４２は、ディスク３４と空気ベアリング面（ＡＢＳ）４８との間に形成される薄い（通常０．０５μｍ）空気のクッション（すなわち空気ベアリング）の上に支持されている。この状態で、磁気ヘッド４０を用いて、ディスク３４の表面の複数の円形のトラックに情報を記録することができると共に、それらから情報を再生することができる。処理回路５０は、このような情報を表わす信号を磁気ヘッド４０と交換する。処理回路５０は、さらに、磁気ディスク３４を回転させるスピンドル・モータ駆動信号を供給すると共に、スライダ４２を様々なトラックに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に取り付けたスライダ４２を示す。上述した構成要素は、図３に示すように、筐体のフレーム５４に取り付けることができる。
【００１２】
図５は、スライダ４２と磁気ヘッド４０のＡＢＳを示す図である。スライダ４２は、磁気ヘッド４０を支持している中央レール５６と、側部レール５８、６０とを備えている。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が回転すると、交差レール６２はスライダ４２の前縁に位置し、磁気ヘッド４０はスライダ４２の後縁に位置する。
【００１３】
図６は、ピギーバック型磁気ヘッド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と再生ヘッド部７２を備えている。再生ヘッド部７２は、本発明に係る二重スピン・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。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。スピン・バルブ・センサ７４の抵抗値は、外部磁界に応答して変化する。この抵抗値の変化は、スピン・バルブ・センサ７４を流れる検知電流ＩS によって電位の変化として現れる。次いで、図３に示した処理回路５０がこの電位の変化を再生信号として処理する。
【００１４】
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。磁気ヘッド４０を平坦化して、コイル層８４によって第２の絶縁層８８に生じたしわを取り除くために、第３の絶縁層９０を用いてもよい。第１、第２、第３の絶縁層は、当技術分野では「絶縁積層体（insulation stack）」と呼ばれている。コイル層８４と第１、第２、第３の絶縁層８６、８８、９０とは、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で磁気的に結合されていると共に、ＡＢＳ（４８）で記録ギャップ層１０２によって分離された第１および第２のポール・チップ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とは別々の層であるから、このヘッドは、ピギーバック型ヘッドと呼ばれいてる。また、図２と図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からサスペンション４４上に形成されたリード１１２、１１４までリード接続されている。第３および第４のはんだ接続１１６、１１８によって、コイル８４からサスペンション４４上に形成されたリード１２４、１２６までリード１２０、１２２で接続されている（図１０参照）。
【００１５】
図７および図９は、第２のシールド層８２と第１の磁極片層９２が１つの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６および図８に示すピギーバック型ヘッドの絶縁層１０３は、取り除かれている。
【００１６】
図１１は、図６または図８に示した再生ヘッド７２のＡＢＳの等角投影図である。再生ヘッド７２は、反強磁性（ＡＦＭ）のピン止め層１３２上に設けられた、本発明に係る二重スピン・バルブ・センサ７４を備えている。スピン・バルブ・センサ１３０の第１および第２の側端１３８、１４０に、第１および第２のハード・バイアス／リード層１３４、１３６が接続されている。この接続は、当技術分野で、接触接合（contiguous junction)と呼ばれており、本願の出願人の出願に係る米国特許第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と第１のリード層１４２を備えている。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と第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中を長手方向に伸びるので、スピン・バルブ・センサ１３０中の磁区が安定する。スピン・バルブ・センサ１３０と、第１および第２のハード・バイアス／リード層１３４、１３６とは、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。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。
【００１７】
〔実例１〕
図１２は、スピン・バルブ・センサ２００を示す図である。スピン・バルブ・センサ２００は、第１の再生ギャップ層（Ｇ１）１４８上に設けられている。第１の再生ギャップ（Ｇ１）１４８は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成る。スピン・バルブ・センサ２００は、反強磁性（ＡＦＭ）のピン止め層２０６がピン止めしている磁気モーメント２０４を有する被ピン止め層２０２を備えている。磁気モーメント２０４は、図１２に示すように、ＡＢＳと垂直にＡＢＳに向かう方向またはＡＢＳから離れる方向にピン止めされている。この実例では、被ピン止め層２０２は、強磁性の第１の反平行層（ＡＰ１）２１０および強磁性の第２の反平行層（ＡＰ２）２１２と、それらの間に設けられた反平行の結合層（ＡＰＣ）２０８とを備えた反平行（ＡＰ）の被ピン止め層であった。第２の反平行層（ＡＰ２）２１２とフリー層２１６との間には、スペーサ層（Ｓ）２１４が設けられている。フリー層２１６は、スピン・バルブ・センサ２００のバイアス点をその伝達曲線の中間点に定めたときに、ＡＢＳと平行かつ層群の主薄膜表面と平行に配置された磁気モーメント２１８を有する。フリー層２１６は、第１のフリー膜（Ｆ１）２２０と第２のフリー膜（Ｆ２）２２２を備えている。第２のフリー膜（Ｆ２）２２２の表面に、キャップ層２２４が設けられている。第１の再生ギャップ（Ｇ１）１４８とピン止め層２０６との間に、第１のシード層（ＳＬ１）２２６と第２のシード層（ＳＬ２）２２８が設けられている。第２のシード層（ＳＬ２）２２８は、第１のシード層（ＳＬ１）２２６とピン止め層２０６との間に位置している。
【００１８】
Ａｌ2 Ｏ3 から成る第１の再生ギャップ層１４８の典型的な厚さは、２０ｎｍ〜７０ｎｍである。その他の層の厚さと材料は、次に示す通りである。第１のシード層２２６は３．０ｎｍ厚の酸化ニッケル・マンガン（ＮｉＭｎＯ）、第２のシード層２２８は３．５ｎｍ厚のタンタル（Ｔａ）、ピン止め層２０６は１７．５ｎｍ厚のプラチナ・マンガン（ＰｔＭｎ）、第１のＡＰ被ピン止め層２１０は１．７ｎｍ厚のコバルト鉄（ＣｏＦｅ）、反平行の結合層２０８は０．８ｎｍ厚のルテニウム（Ｒｕ）、第２のＡＰ被ピン止め層２１２は２．６ｎｍ厚のコバルト鉄（ＣｏＦｅ）、スペーサ層２１４は２．０ｎｍ厚の銅（Ｃｕ）、第１のフリー薄膜２２０は１．５ｎｍ厚のコバルト鉄（ＣｏＦｅ）、第２のフリー薄膜２２２は２．５ｎｍ厚のニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、そして、キャップ層２２４は５．０ｎｍ厚のタンタル（Ｔａ）である。
【００１９】
検知電流ＩS は、図１２に示すように、右から左または左から右に向けることができる。回転している磁気ディスクが出す磁界信号が磁気モーメント２１８を上方に、すなわちスピン・バルブ・センサ２００の中に入って行くように回転させると、磁気モーメント２０４と２１８はより平行になるので、検知電流ＩS に対するスピン・バルブ・センサ２００の抵抗値は、低減する。回転している磁気ディスクが出す磁界信号が磁気モーメント２１８を下方に、すなわちスピン・バルブ・センサ２００の中から出て来るように回転させると、磁気モーメント２０４と２１８はより反平行になるので、検知電流ＩS に対するスピン・バルブ・センサ２００の抵抗値は、増大する。スピン・バルブ・センサ２００の抵抗値のこれらの増減は、図３に示す処理回路５０が再生信号として処理する。
【００２０】
〔課題を解決するための手段〕の項で述べたように、フリー層２１６の磁気モーメント２１８の位置決めには、様々な磁力が影響する。磁気モーメント２１８が、図１２に示すように、ＡＢＳに平行であるとき、フリー層２１６は、これらの磁力によって適切にバイアスされている。これらの磁力のうちの少なくとも１つを釣り合わせてフリー層２１６を適切にバイアスさせるためには、負の強磁性結合磁界−ＨFCが望ましい。この負の強磁性結合磁界は、プラチナ・マンガン（ＰｔＭｎ）から成るピン止め層２０６、酸化ニッケル・マンガン（ＮｉＭｎＯ）から成る第１のシード層２２６、および、タンタル（Ｔａ）から成る第２のシード層２２８を用いることにより実現した。さらに、第１のシード層２２６は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成る第１の再生ギャップ層１４８にインタフェースしているか、あるいは、約３．０ｎｍ厚の酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）から成るシード層上に設けられているかする必要がある。図１２のスピン・バルブ・センサ２００は、その強磁性結合磁界−ＨFCを試験したところ、−１６Ｏｅであった。この結果を、図１７の実例１に示す。
【００２１】
スペーサ層２１４が薄くなると、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが増大する、という点に留意する必要がある。しかし、スペーサ層２１４が薄くなると、強磁性結合磁界−ＨFCが正の方向に増大する。そして、このことがフリー層２１６のバイアスに悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、実例１の−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界−ＨFCは、望ましい。なぜなら、スペーサ層２１４を薄くすると磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを増大させることができ、かつ、スペーサ層２１４が薄くなったことに起因して増大する強磁性結合磁界は−１６Ｏｅという負の強磁性結合磁界の一部で補償することができるからである。
【００２２】
〔実例２〕
図１３は、スピン・バルブ・センサ３００を示す図である。スピン・バルブ・センサ３００は、第２のフリー膜２２２とキャップ層２２４との間にスピン・フィルタ層（ＳＦ）３０２が設けられている点を除いて、図１２のスピン・バルブ・センサ２００と同じである。スピン・バルブ・センサ３００を試験したところ、図１７の実例２で示すように、負の強磁性結合磁界−ＨFCは−８Ｏｅであることが分かった。実例２の負の強磁性結合磁界−ＨFCは、図１２の実例１の負の強磁性結合磁界−ＨFCと比べて５０％小さい、ということが分かる。スピン・フィルタ層３０２には、１．０ｎｍ厚の銅（Ｃｕ）を用いた。（このため、スピン・フィルタ層は、銅層とも呼ばれる）。−８Ｏｅという負の強磁性結合磁界−ＨFCは、フリー層２１６をバイアスするのには望ましい値かも知れないけれども、この値は小さ過ぎて、ｄｒ／Ｒをさらに増大させるためにスペーサ層２１４を薄くしたときに、スペーサ層２１４が薄くなったことに起因して増大する強磁性結合磁界を全く補償できない。
【００２３】
〔実例３〕
図１４のスピン・バルブ・センサ４００は、第２のフリー膜２２２の上部４０２が酸化されている点を除くと、図１３のスピン・バルブ・センサ３００と同じである。したがって、第２のフリー膜は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成る未酸化膜部２２２と酸化ニッケル鉄（ＮｉＦｅＯ）から成る酸化膜部４０２とを備えている。酸化膜部４０２は、未酸化膜部２２２とスピン・フィルタ層３０２との間に直接設けられている。第２のフリー膜２２２をスパッタ堆積（たいせき）した後、スパッタ室に酸素を導入して、第２のフリー膜２２２を約２×１０-5Ｔｏｒｒの酸素にさらすことにより、酸化膜部４０２を形成した。スピン・バルブ・センサ４００を試験したところ、図１７の実例３で示すように、負の強磁性結合磁界−ＨFCは−１６Ｏｅであることが分かった。すなわち、図１４に示す本発明に係るスピン・バルブ・センサ４００によって、負の強磁性結合磁界は、実例１で得られた値に完全に回復した。したがって、スピン・フィルタ層３０２を用いると、下で説明するような利点を得ることができる。負の強磁性結合磁界が増大したのは、酸化によって第２のフリー膜２２２とスピン・フィルタ層３０２との間の界面が滑らかになったためである、と考えられる。
【００２４】
次に、図１４の銅から成るスピン・フィルタ層３０２の厚さを変化させて、図１８〜図２２に示すように、スピン・バルブ・センサの抵抗値Ｒに対するこの厚さの影響、スピン・バルブ・センサの抵抗値の変化ｄｒに対するこの厚さの影響、スピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒの変化、スピン・バルブ・センサの単軸異方性磁界ＨK の変化、および、スピン・バルブ・センサの容易軸保磁力ＨC をそれぞれ調べた。この試験は、スピン・フィルタ層３０２の厚さを、０ｎｍ（スピン・フィルタ層なし）、０．５ｎｍ、１．０ｎｍ、１．５ｎｍ、２．０ｎｍに変化させて行なった。スピン・フィルタ層３０２がない（０ｎｍ）場合、図１８に示すように抵抗値Ｒが２４、図１９に示すように抵抗値の変化ｄｒが１．９、図２０に示すように磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８、図２１に示すように単軸異方性磁界ＨK が１２．５Ｏｅ、図２２に示すように容易軸保磁力ＨC が７Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さが０．５ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２３、抵抗値の変化ｄｒが１．９、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８．３、単軸異方性磁界ＨK が１０Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．７Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さが１．０ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２２、抵抗値の変化ｄｒが１．７５、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８．１５、単軸異方性磁界ＨK が９Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．２Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さが１．５ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２０．５、抵抗値の変化ｄｒが１．６、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが７．９５、単軸異方性磁界ＨK が９．５Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．４Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さをさらに増して２．０ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが１９、抵抗値の変化ｄｒが１．４５、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが７．６５、単軸異方性磁界ＨK が１０Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．４Ｏｅであった。スピン・フィルタ層３０２の厚さを最適化して、図２０に示すように、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを最大化するのが望ましい。したがって、スピン・フィルタ層３０２の最適な厚さは、８．４５という磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒを達成する約０．６ｎｍである。図２１から、スピン・フィルタ層３０２の厚さが０．６ｎｍの場合、単軸異方性磁界ＨK は７．５Ｏｅという最小値をとる、ということが分かる。このことは、フリー層２１６が軟らかい磁気特性を有し、回転している磁気ディスクが出す磁界信号に自由に応答しうるようになるという点から望ましい。さらに、スピン・フィルタ層３０２の厚さが約０．６ｎｍの場合、図２２の容易軸保磁力ＨC がその最小点に近い。このことも、フリー層２１６が望ましい軟らかい磁気特性を有していることを示している。スピン・フィルタ層３０２の厚さの望ましい範囲は、図２０に示すように、０．５〜０．７ｎｍであろう。スピン・フィルタ層３０２の厚さが０．６ｎｍの場合、図１８〜図２２に示すように、それぞれ、抵抗値Ｒが２２、抵抗値の変化ｄｒが１．８５、磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒが８．４５、単軸異方性磁界ＨK が７．５Ｏｅ、容易軸保磁力ＨC が６．３Ｏｅであった。
【００２５】
〔実例４〕
図１５のスピン・バルブ・センサ５００は、スピン・フィルタ層３０２の上部５０２が酸化されている点を除いて、図１４のスピン・バルブ・センサ４００と同じである。したがって、スピン・フィルタ層は、銅（Ｃｕ）から成る未酸化膜部３０２と酸化銅（ＣｕＯ）から成る酸化膜部５０２とを備えている。酸化膜部５０２は、未酸化膜部３０２とキャップ層２２４との間に設けられている。スピン・バルブ・センサ５００を試験したところ、図１７の実例４で示すように、負の強磁性結合磁界−ＨFCが−１５Ｏｅであった。したがって、実例４の負の強磁性結合磁界は、実例３の負の強磁性結合磁界と実質的に同じである。
【００２６】
〔実例５〕
図１６のスピン・バルブ・センサ５５０は、図１６のスピン・フィルタ層５５２の厚さがたった０．６ｎｍしかなく、厚さ方向全体が酸化されている点を除いて、図１５のスピン・バルブ・センサ５００と同じである。実例３の項で述べたように、この厚さは、スピン・フィルタ層にとって最適化されかつ望ましいものである。このことは、図１７〜図２３に示してある。
【００２７】
〔実例６〕
図２３のスピン・バルブ・センサ６００は、第３のフリー膜（Ｆ３）６０４が設けら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。第３のフリー膜（Ｆ３）６０４は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）を１．５ｎｍの厚さに堆積したものである。第３のフリー膜（Ｆ３）６０４は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る未酸化膜部６０４と酸化コバルト鉄（ＣｏＦｅＯ）から成る酸化膜部６０６を備えている。
【００２８】
〔実例７〕
図２４のスピン・バルブ・センサ７００は、第１および第２のフリー膜２２０、２２２が各々未酸化部と酸化部を備えている点を除いて、図２３のスピン・バルブ・センサ６００と同じである。第１のフリー膜２２０は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る未酸化膜部２２０と酸化コバルト鉄（ＣｏＦｅＯ）から成る酸化膜部７０２を備えている。第２のフリー膜２２２は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成る未酸化膜部２２２と酸化コバルト鉄（ＣｏＦｅＯ）から成る酸化膜部７０４を備えている。
【００２９】
〔実例８〕
図２５のスピン・バルブ・センサ８００は、スピン・フィルタ層として図１６のスピン・フィルタ層５５２を用いた点を除いて、図２４のスピン・バルブ・センサ７００と同じである。
【００３０】
〔検討〕
図１４の酸化膜４０２を形成するのと同じ方法で、すべての酸化膜を形成することができる。また、様々な層の形成は、ＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、イオン・ビーム・スパッタ、マグネトロン・スパッタなど任意のスパッタ装置で行なうことができる、という点を理解すべきである。さらに、すべての実施形態においてタンタル（Ｔａ）から成るキャップ層２２４は全面的にあるいは部分的に酸化してもよい、という点を理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 典型的な磁気ディスク駆動装置の平面図である。
【図２】 図１の２−２面で見た磁気ディスク駆動装置の磁気ヘッドを備えたスライダの端面を示す図である。
【図３】 複数のディスクと磁気ヘッドを備えた磁気ディスク駆動装置の正面図である。
【図４】 スライダと磁気ヘッドを支持する典型的なサスペンション・システムの等角投影図である。
【図５】 図２の５−５面で見た磁気ヘッドのＡＢＳを示す図である。
【図６】 図２の６−６面で見たピギーバック型磁気ヘッドの部分図である。
【図７】 図２の７−７面で見た一体型磁気ヘッドの部分図である。
【図８】 ピギーバック型磁気ヘッドの記録要素と再生要素を示すために、図６の８−８面で見たスライダのＡＢＳを部分的に示す図である。
【図９】 一体型磁気ヘッドの記録要素と再生要素を示すために、図７の９−９面で見たスライダのＡＢＳを部分的に示す図である。
【図１０】 図６または図７の１０−１０面で見た、コイル層の上のすべての部材とリードを取り除いた状態の図である。
【図１１】 スピン・バルブ・センサを備えた再生ヘッドの拡大等角投影図である。
【図１２】 負の強磁性結合磁界−ＨFCが得られるスピン・バルブ・センサのＡＢＳを示す図である。
【図１３】 フリー層とキャップ層との間に銅から成るスピン・フィルタ層が設けられている点を除いて図１２と同じ図である。
【図１４】 フリー層の上部が酸化されている点を除いて図１３と同じ図である。
【図１５】 銅から成るスピン・フィルタ層の上部も酸化されている点を除いて図１４と同じ図である。
【図１６】 銅から成るスピン・フィルタ層の厚さが０．６ｎｍである点を除いて図１５と同じ図である。
【図１７】 様々な実例１〜４の負の強磁性結合磁界−ＨFCの変化を示す図である。
【図１８】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの抵抗値Ｒの変化を示す図である。
【図１９】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの抵抗値ｄｒの変化を示す図である。
【図２０】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの磁気抵抗係数ｄｒ／Ｒの変化を示す図である。
【図２１】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの単軸異方性磁界ＨK の変化を示す図である。
【図２２】 実例３の銅から成るスピン・フィルタ層の様々な厚さに対するスピン・バルブ・センサの容易軸保磁力ＨC の変化を示す図である。
【図２３】 上部酸化部を備えたコバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る上部膜をフリー層が備えた、本発明の別の実施形態のＡＢＳを示す図である。
【図２４】 フリー層のニッケル鉄（ＮｉＦｅ）から成る追加の膜とコバルト鉄（ＣｏＦｅ）から成る追加の膜とが酸化部を備えている点を除いて図２３と同じ図である。
【図２５】 銅から成るスピン・フィルタ層が上部酸化部を備えている点を除いて図２４と同じ図である。
【符号の説明】
３０ 磁気ディスク駆動装置
３２ スピンドル
３４ 磁気ディスク
３６ スピンドル・モータ
３８ モータ制御装置
４０ 記録・再生磁気ヘッド
４２ スライダ
４４ サスペンション
４６ アクチュエータ・アーム
４７ アクチュエータ
４８ 空気ベアリング面（ＡＢＳ）
５０ 処理回路
５４ フレーム
５６ 中央レール
５８、６０ 側部レール
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
８４ コイル層
８６ 第１の絶縁層
８８ 第２の絶縁層
９０ 第３の絶縁層
９２ 第１の磁極片層
９４ 第２の磁極片層
９８ 第１のポール・チップ
１００ 第２のポール・チップ
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、１１４ リード
１１６ 第３のはんだ接続
１１８ 第４のはんだ接続
１２０、１２２ リード
１２４、１２６ リード
１３０ スピン・バルブ・センサ
１３２ ピン止め層
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 被ピン止め層
２０４ 磁気モーメント
２０６ ピン止め層
２０８ 結合層（ＡＰＣ）
２１０ 第１の反平行層（ＡＰ１）
２１２ 第２の反平行層（ＡＰ２）
２１４ スペーサ層（Ｓ）
２１６ フリー層
２１８ 磁気モーメント
２２０ 第１のフリー膜（Ｆ１）
２２２ 第２のフリー膜（Ｆ２）
２２４ キャップ層
２２６ 第１のシード層（ＳＬ１）
２２８ 第２のシード層（ＳＬ２）
３００ スピン・バルブ・センサ
３０２ スピン・フィルタ層（ＳＦ）
４００ スピン・バルブ・センサ
４０２ 酸化膜部
５００ スピン・バルブ・センサ
５０２ 酸化膜部
５５０ スピン・バルブ・センサ
５５２ スピン・フィルタ層
６００ スピン・バルブ・センサ
６０４ 第３のフリー膜（Ｆ３）
７００ スピン・バルブ・センサ
７０２ 酸化膜部
７０４ 酸化膜部
８００ スピン・バルブ・センサ
Claims (21)
- 磁気モーメントを有する強磁性の被ピン止め層（２０２）と、
前記被ピン止め層の前記磁気モーメントをピン止めする、前記被ピン止め層に交換結合されたピン止め層（２０６）と、
フリー層（２１６）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（２１４）と、
キャップ層（２２４）と、
を備え、
前記フリー層（２１６）は前記スペーサ層（２１４）と前記キャップ層（２２４）との間に設けられており、
前記フリー層はそれぞれコバルト鉄、ニッケル鉄、およびコバルト鉄から成る３つの副層（２２０、２２２、６０４）を有し、コバルト鉄副層の一方はニッケル鉄副層（２２２）に隣接した未酸化膜部（６０４）と、未酸化膜部（６０４）とキャップ層との間に設けられた酸化膜部（６０６）とを有しており、
さらに、
前記酸化膜部と前記キャップ層との間に設けられた銅層（３０２）
を備えたスピン・バルブ・センサ（４００）
を備えた磁気再生ヘッド。 - 前記フリー層がさらに前記ニッケル鉄膜と前記最初に記載したコバルト鉄膜との間に設けられた酸化ニッケル鉄膜を備えている、
請求項１に記載の磁気再生ヘッド。 - 前記銅層（５５２）が完全に酸化されている、
請求項１または２に記載の磁気再生ヘッド。 - さらに、
非磁性非導電性の第１の再生ギャップ層および第２の再生ギャップ層と、
前記第１の再生ギャップ層と前記第２の再生ギャップ層との間に設けられた前記スピン・バルブ・センサと、
強磁性の第１のシールド層および第２のシールド層と
を備え、
前記第１の再生ギャップ層と前記第２の再生ギャップ層が前記第１のシールド層および前記第２のシールド層との間に設けられている
請求項１〜３のうちの１項に記載の磁気再生ヘッド。 - 前記ピン止め層がプラチナ・マンガンである、
請求項１〜４のうちの１項に記載の磁気再生ヘッド。 - 前記スピン・バルブ・センサが、さらに、
酸化ニッケル・マンガンから成る第１のシード層およびタンタルから成る第２のシード層
を備え、
前記第２のシード層が前記第１のシード層と前記ピン止め層との間に設けられており、
前記第１の再生ギャップ層が酸化アルミニウムから成る、
請求項１〜５のうちの１項に記載の磁気再生ヘッド。 - 前記銅層の厚さが０．５〜０．７ｎｍである、
請求項１〜６のうちの１項に記載の磁気再生ヘッド。 - 前記キャップ層がタンタルである、
請求項１〜７のうちの１項に記載の磁気再生ヘッド。 - 前記被ピン止め層が反平行（ＡＰ）の被ピン止め層から成り、
前記反平行（ＡＰ）の被ピン止め層は、
強磁性の第１の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜および第２の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜と、
前記第１の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜と前記第２の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜との間に設けられ、前記第１の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜および前記第２の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜にインタフェースしている反平行（ＡＰ）の結合膜と
を備え、
前記第１の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜が前記ピン止め層にインタフェースしており、前記第２の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜が前記スペーサ層にインタフェースしている、
請求項１〜８のうちの１項に記載の磁気再生ヘッド。 - 空気ベアリング面（ＡＢＳ）を有する磁気ヘッド組立体であって、
ポール・チップ部とバック・ギャップ部との間に設けられたヨーク部を備えた強磁性の第１の磁極片層および第２の磁極片層と、
前記第１の磁極片層の前記ポール・チップ部と前記第２の磁極片層の前記ポール・チップ部との間に設けられた非磁性の記録ギャップ層と、
前記第１の磁極片層の前記ヨーク部と前記第２の磁極片層の前記ヨーク部との間に設けられ、少なくとも１つのコイル層を内蔵した絶縁積層体と
を備え、
前記第１の磁極片層および前記第２の磁極片層がそれらのバック・ギャップ部で接続されている
記録ヘッドと
請求項１〜９のうちの１項に記載の再生ヘッドと
を備えた
磁気ヘッド組立体。 - 請求項１０に記載の磁気ヘッド組立体を少なくとも１つ備えた
磁気ディスク駆動装置。 - 空気ベアリング面（ＡＢＳ）を有する磁気再生ヘッドの製造方法であって、
磁気モーメントを有する強磁性の被ピン止め層（２０２）を形成する工程と、
前記被ピン止め層の前記磁気モーメントをピン止めする、前記被ピン止め層に交換結合されたピン止め層（２０６）を形成する工程と、
フリー層（２１６）を形成する工程と
前記フリー層と前記被ピン止め層との間に非磁性導電性のスペーサ層（２１４）を形成する工程と、
キャップ層（２２４）を形成して、前記フリー層が前記スペーサ層（２１４）と前記キャップ層（２２４）との間に位置するようにする工程と、
それぞれコバルト鉄、ニッケル鉄、およびコバルト鉄から成る３つの副層（２２０、２２２、６０４）から成る前記フリー層を、コバルト鉄副層の一方がニッケル鉄副層（２２２）に隣接した未酸化膜部（６０４）と、未酸化膜部（６０４）とキャップ層との間に設けられた酸化膜部（６０６）とを有するように形成する工程と、
前記フリー層の前記酸化膜部と前記キャップ層との間に銅層を形成する工程と
を備えたスピン・バルブ・センサ（４００）の製造方法を含む、
磁気再生ヘッドの製造方法。 - 前記フリー層を形成する工程が、さらに
前記ニッケル鉄膜と前記最初に記載したコバルト鉄膜との間に酸化ニッケル鉄膜をを形成する工程
を備えている、
請求項１２に記載の製造方法。 - 前記銅層（５５２）が完全に酸化されている、
請求項１２または１３に記載の製造方法。 - さらに、
非磁性非導電性の第１の再生ギャップ層および第２の再生ギャップ層を形成する工程と、
前記第１の再生ギャップ層と前記第２の再生ギャップ層との間に前記スピン・バルブ・センサを形成する工程と、
強磁性の第１のシールド層および第２のシールド層を形成する工程と、
前記第１のシールド層と前記第２のシールド層との間に前記第１の再生ギャップ層および前記第２の再生ギャップ層を形成する工程と
を備えた、
請求項１２〜１４のうちの１項に記載の製造方法。 - 前記ピン止め層をプラチナ・マンガンで形成する、
請求項１２〜１５のうちの１項に記載の製造方法。 - 前記スピン・バルブ・センサの製造方法が、さらに、
第１のシード層および第２のシード層を形成する工程と、
前記第１の再生ギャップ層を酸化アルミニウムで形成する工程と
を備え、
前記第１のシード層は酸化ニッケル・マンガンから成り、前記第２のシード層はタンタルから成り、
前記第２のシード層は前記第１のシード層と前記ピン止め層との間に設ける、
請求項１２〜１６のうちの１項に記載の製造方法。 - 前記銅層を０．５〜０．７ｎｍの厚さに形成する、
請求項１２〜１７のうちの１項に記載の製造方法。 - 前記キャップ層をタンタルで形成する、
請求項１２〜１８のうちの１項に記載の製造方法。 - 前記被ピン止め層を形成する工程が、
強磁性の第１の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜および第２の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜を形成する工程と、
前記第１の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜と前記第２の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜との間に反平行（ＡＰ）の結合膜を形成する工程と
を備え、
前記第１の反平行（ＡＰ）の被ピン止め膜は前記ピン止め層にインタフェースしている、
請求項１２〜１９のうちの１項に記載の製造方法。 - 空気ベアリング面（ＡＢＳ）を有する磁気ヘッド組立体の製造方法であって、
ポール・チップに強磁性の第１の磁極片層および第２の磁極片層を形成すると共に、ヨーク領域およびバック・ギャップ領域を形成する工程であって、前記ヨーク領域が前記ポール・チップと前記バック・ギャップ領域との間に設けられている工程と、
ポール・チップ領域において前記第１の磁極片層と前記第２の磁極片層との間に非磁性非導電性の記録ギャップ層を形成する工程と、
ヨーク領域において前記第１の磁極片層と前記第２の磁極片層との間に、少なくとも１つのコイル層を内蔵した絶縁積層体を形成する工程と、
前記第１の磁極片層と前記第２の磁極片層とを前記バック・ギャップ領域で接続する工程と
を備えた
記録ヘッドの製造方法と、
請求項１２〜２０のうちの１項に記載の製造方法による
再生ヘッドの製造方法と
を備えた製造方法。
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| US7161771B2 (en) * | 2002-04-02 | 2007-01-09 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Dual spin valve sensor with a longitudinal bias stack |
| US7007373B2 (en) * | 2002-11-18 | 2006-03-07 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method of manufacturing enhanced spin-valve sensor with engineered overlayer |
| US6934131B2 (en) * | 2003-01-13 | 2005-08-23 | Veeco Instruments, Inc. | Spin valve with thermally stable pinned layer structure having ruthenium oxide specular reflecting layer |
| US6800565B2 (en) * | 2003-01-13 | 2004-10-05 | Veeco Instruments, Inc. | Method of forming thin oxidation layer by cluster ion beam |
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| US7173796B2 (en) * | 2003-09-30 | 2007-02-06 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Spin valve with a capping layer comprising an oxidized cobalt layer and method of forming same |
| US7038892B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-05-02 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Apparatus having a hard bias seedlayer structure for providing improved properties of a hard bias layer |
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| WO2005101373A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-27 | Tdk Corporation | Laminated free layer for stabilizing magnetoresistive head having low magnetostriction |
| US7307818B1 (en) | 2004-04-30 | 2007-12-11 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a stable spin filter |
| JP2006286102A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fujitsu Ltd | スピンバルブ抵抗効果素子の評価方法、磁気ヘッドの製造方法、および磁気記憶装置 |
| US20080246103A1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-09 | Headway Technologies, Inc. | MR device with surfactant layer within the free layer |
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