JPH0863715A - 磁気抵抗効果ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッドおよびその製造方法

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JPH0863715A
JPH0863715A JP20354994A JP20354994A JPH0863715A JP H0863715 A JPH0863715 A JP H0863715A JP 20354994 A JP20354994 A JP 20354994A JP 20354994 A JP20354994 A JP 20354994A JP H0863715 A JPH0863715 A JP H0863715A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性が高く交換バイアス磁界量の大きいM
Rヘッドを提供する。 【構成】 アルティック基板10上に下シールド11,
ギャップ層12、CoZrMoからなる隣接バイアス材
13を順次積層し、この上にNiFeからなるMR膜1
4を形成し、この上に縦方向バイアス磁界を生じさせる
ためのMn合金からなる反強磁性膜15を形成する。さ
らに、リード電極16を設け、所定膜厚のギャップ層1
7、NiFeからなる上シールド18、ギャップ層19
を積層し、最後にNiFeからなる書き込みポール20
を形成する。このとき、反強磁性膜15を成膜するため
のMn合金ターゲットを、300℃で窒素中に20時間
の熱処理を行い、ターゲット表面に析出した酸素をエッ
チングにより除去し、そのターゲットを用いて反強磁性
膜を形成する。これにより、反強磁性膜中の酸素,C濃
度を10原子%以下に抑え、交換バイアス量を大きくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果磁気ヘッ
ドおよびその製造方法に関し、特に強磁性磁気抵抗効果
を利用して読み出す強磁性磁気抵抗効果素子(以下、M
R素子と略す)を備える磁気抵抗効果ヘッド(以下、M
Rヘッドと略す)およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】MR素子は高い出力が得られ、出力が素
子と記録媒体との相対速度に依存しないため、小型高密
度の磁気記録装置の再生用ヘッドへの応用が期待されて
いる。しかし、MR素子を磁気記録の信号再生用ヘッド
として実用化するためには、再生印号のノイズの主因と
なり再生信号の再現性を低下させるバルクハウゼンノイ
ズを抑制する必要がある。
【0003】バルクハウゼンノイズの原因は、MR素子
端部での反磁界によって生じる磁壁の不連続な移動であ
ると考えられる。このため、MR素子端部を単磁区化し
て磁壁をなくす方法が数多く提案されている。その一つ
として、特開昭62−40610号公報には、MR素子
の両端に反強磁性材料を置いて反強磁性材料の交換相互
作用によってセンス電流方向にバイアス磁界(以下縦方
向バイアス磁界と呼ぶ)を加える構造が開示されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】バルクハウゼンノイズ
を抑えるための反強磁性材料としてMn合金がある。可
能なMn合金の中で、FeMnはMR素子材料であるN
iFe層と交換結合する能力が最も大きいと考えられ、
FeMnをNiFe層に直接付着する方法が提案されて
いる。しかしながら、FeMnは、非常に酸化しやすい
物質であり、大気中に晒すことにより、バイアス磁界量
の低下が観測された。
【0005】そこで、Crやその他元素をFeMnに添
加し、耐食性を向上させることを目的とした特許が、特
開昭63−273372号公報および特開平4−211
106号公報に開示されている。このFeMnCrを用
いて作製した膜の交換バイアス磁界を測定したところ、
交換バイアス磁界量が“0”となる結果となった。一
方、信頼性の得られる膜となったNiMnについても交
換バイアス磁界量が“0”となる結果となった。
【0006】本発明の目的は、上記従来技術の欠点に鑑
みなされたものであって、その原因を追求し、信頼性の
高い交換バイアス磁界量の大きいMRヘッドを提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果ヘ
ッドは、強磁性磁気抵抗効果層と、この強磁性磁気抵抗
効果層に接し、交換力により縦方向バイアス磁界を生じ
させる反強磁性体層とを備える磁気抵抗効果ヘッドにお
いて、前記反強磁性体層中の酸素濃度を前記反強磁性体
層組成の10原子%以下にしたことを特徴とする。さら
に、前記反強磁性体層と前記強磁性磁気抵抗効果層との
界面における酸素濃度を前記反強磁性体層組成の10原
子%以下にしたことを特徴とする。また、前記酸素濃度
が、炭素濃度であってもよい。
【0008】次に、本発明の磁気抵抗効果ヘッドの製造
方法は、反強磁性体層を成膜するためのMn合金ター
ゲットを窒素中で熱処理し、表面に酸素を析出させる工
程、Mn合金ターゲットの表面に析出した酸素をエッ
チング法により除去する工程、酸素を除去した低酸素
濃度のMn合金ターゲットを用い、蒸着法もしくはスパ
ッタリング法により反強磁性体層を成膜する工程、とを
含んでいる。
【0009】
【作用】反強磁性体であるFeMnCr膜およびNiM
n膜を、ガラス基板上に形成したNiFe膜上にそれぞ
れ積層し、バイアス磁界の大きさ(交換バイアス量)に
ついて調べた。それによると、FeMnCr膜を形成し
た場合、バイアス磁界が“0”となった試料があった。
この試料のオージェ分析による成分分析の結果を図3に
示す。図3は、横軸に試料の表面層の深さを表すものと
して測定の際のスパッタ時間で示し、縦軸にはその組成
を比で示した。これによると、FeMnCr膜の中には
Cが多く存在していることがわかる。
【0010】一方、FeMn膜を形成した場合、バイア
ス磁界の大きさが25(Oe:エルステッド)となり、
図4に示すように、膜中にはC(炭素)がほとんど含ま
れていないことがわかる。すなわち、FeMnCr膜を
形成した試料でバイアス磁界が“0”となったのは、こ
の膜中のCの影響であると考えられる。
【0011】さらに、NiMn膜を形成した試料では、
バイアス磁界の大きさが10(Oe)となった。この試
料を同様にオージェ分析により調べた結果を図5に示
す。これによると、NiMn膜中には酸素が多く存在し
ていることがわかった。このようにNiFe膜との界面
に存在する酸素(O)のみではなく、膜中の酸素もバイ
アス磁界の大きさに関与しており、酸素濃度が高いとバ
イアス磁界は小さくなることがわかった。ここで、反強
磁性膜中の酸素濃度(原子%)とバイアス磁界の大きさ
(交換バイアス量)との関係を図6に示す。これによる
と、バイアス磁界を大きくするには、反強磁性膜中の酸
素,Cの濃度を10原子%以下に抑える必要がある。な
お、図に示す反強磁性膜の組成に存在するTaは、磁気
的分離層もしくは結晶性の向上をはかるための層に用い
たものである。
【0012】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。 (実施例1)図1は、本発明の一実施例を示す構成図で
あって、複合ヘッドを構成するMRヘッド部の構成を示
している。本実施例は、図1に示すように、まず、アル
ティック(AlTiC:アルミナ・チタン・カーバイ
ド)基板10上にNiFeからなる下シールド11、ギ
ャップ層12、CoZrMo等からなる隣接バイアス材
13を順次積層し、この上にNiFeからなるMR膜1
4を形成し、さらに、この上に縦方向バイアス磁界を生
じさせるためのFeMnCrからなる反強磁性膜15を
形成する。そして、Au等からなるリード電極16を設
け、所定膜厚のアルミナ(Al23 )等からなるギャ
ップ層17を形成する。その後、NiFeからなる上シ
ールド18、アルミナからなるギャップ層19を積層
し、最後に、NiFeからなる書き込みポール20を形
成する。
【0013】ここで、第2の実施例で用いた反強磁性膜
の評価のために、ガラス基板上にNiFe/FeMnC
rと順次形成した試料について、バイアス磁界の大きさ
を測定した。その結果、バイアス磁界は20(Oe)で
あり、十分に大きな値が得られた。また、このときの膜
のC濃度は、図2のオージェ分析結果に示すように、十
分に小さいことがわかった。 (実施例2)次に、本発明の第2の実施例によるMRヘ
ッドについて説明する。本実施例は、実施例1におい
て、図1に示す反強磁性膜15のFeMnCrに代えて
NiMnを用いたものであって、それ以外は同様の構成
である。従って、構成の説明は重複を避けるために省略
する。
【0014】ここで、第2の実施例で用いた反強磁性膜
の評価のために、ガラス基板上にNiFe/NiMnと
順次形成した試料について、バイアス磁界の大きさを測
定した。その結果、バイアス磁界は20(Oe)であ
り、十分に大きな値が得られた。また、このときの膜の
酸素濃度は十分に小さいことがわかった。 (実施例3)次に、本発明の第3の実施例によるMRヘ
ッドについて説明する。本実施例の構成は、実施例2の
場合と同様であるが、反強磁性膜15の形成する際に用
いたNiMnターゲットに処理を加えたものであって、
それ以外は同様の構成であり、構成に関する説明は重複
を避けるために省略するが、このNiMnターゲットに
処理は、、まず、反強磁性膜15のNiMnを成膜する
ためのNiMnターゲットを、300℃で窒素中に20
時間の熱処理を行った後、NiMnターゲットの表面に
析出した酸素をエッチング法にて除去する。そして、酸
素を除去した低酸素濃度NiMnターゲットを用いてス
パッタ法により反強磁性膜15を形成する。
【0015】ここで、第3の実施例で用いた反強磁性膜
の評価のために、ガラス基板上にNiFe/NiMn
(低酸素濃度ターゲットで成膜)と順次形成した試料に
ついて、バイアス磁界の大きさを測定した。その結果、
バイアス磁界は25(Oe)以上であり、十分に大きな
値が得られた。また、このときの膜の酸素濃度は十分に
小さいことがわかった。
【0016】なお、第3の実施例では、反強磁性膜とし
てNiMnを用いたが、FeMnCrについても前述の
処理(熱処理と表面に析出した酸素の除去)を行うこと
により、同様の結果が得られる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気抵抗
効果ヘッドは、信頼性が高く、交換バイアス磁界量も十
分に大きいMRヘッドが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】反強磁性体層の組成を説明するための図であ
る。
【図3】反強磁性体層の組成を説明するための図であ
る。
【図4】反強磁性体層の組成を説明するための図であ
る。
【図5】反強磁性体層の組成を説明するための図であ
る。
【図6】反強磁性体層の酸素濃度と交換バイアス量との
関係を示す図である。
【符号の説明】
10 アルティック基板(AlTiC基板) 11 下シールド 13 隣接バイアス材 14 MR膜(磁気抵抗効果膜) 15 反強磁性膜 16 リード電極 12,17,19 ギャップ層 20 書き込みポール

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強磁性磁気抵抗効果層と、この強磁性磁
    気抵抗効果層に接し、交換力により縦方向バイアス磁界
    を生じさせる反強磁性体層とを備える磁気抵抗効果ヘッ
    ドにおいて、前記反強磁性体層中の酸素濃度を前記反強
    磁性体層組成の10原子%以下にしたことを特徴とする
    磁気抵抗効果ヘッド。
  2. 【請求項2】 強磁性磁気抵抗効果層と、この強磁性磁
    気抵抗効果層に接し、交換力により縦方向バイアス磁界
    を生じさせる反強磁性体層とを備える磁気抵抗効果ヘッ
    ドにおいて、前記反強磁性体層と前記強磁性磁気抵抗効
    果層との界面における酸素濃度を前記反強磁性体層組成
    の10原子%以下にしたことを特徴とする磁気抵抗効果
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記酸素濃度が、炭素濃度であることを
    特徴とする請求項1または2記載の磁気抵抗効果ヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 次の工程を含むことを特徴とする磁気抵
    抗効果ヘッドの製造方法。 (イ)反強磁性体層を成膜するためのMn合金ターゲッ
    トを窒素中で熱処理し、表面に酸素を析出させる工程 (ロ)Mn合金ターゲットの表面に析出した酸素をエッ
    チング法により除去する工程 (ハ)酸素を除去した低酸素濃度のMn合金ターゲット
    を用い、蒸着法もしくはスパッタリング法により反強磁
    性体層を成膜する工程
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EP0883196A2 (en) * 1997-06-05 1998-12-09 TDK Corporation Magnetoresistance effect film and magnetoresistance effect type head

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0883196A2 (en) * 1997-06-05 1998-12-09 TDK Corporation Magnetoresistance effect film and magnetoresistance effect type head
US5968676A (en) * 1997-06-05 1999-10-19 Tdk Corporation Magnetoresistance effect film and magnetoresistance effect type head
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