JPH0918069A - 磁気抵抗装置およびそれを形成するためのプロセス - Google Patents
磁気抵抗装置およびそれを形成するためのプロセスInfo
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- JPH0918069A JPH0918069A JP8141326A JP14132696A JPH0918069A JP H0918069 A JPH0918069 A JP H0918069A JP 8141326 A JP8141326 A JP 8141326A JP 14132696 A JP14132696 A JP 14132696A JP H0918069 A JPH0918069 A JP H0918069A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気誘導(MR)層と軟隣接層(SAL)と
における誘導磁壁を除いて装置を安定化させるために共
面薄膜永久磁石を用いて自然磁束閉鎖設計を組込む、軟
隣接層によりバイアスされるMR装置およびその製造方
法を提供する。 【解決手段】 装置構造はMR膜32に関連してSAL
膜34とその上の磁性スペーサ層(MSL)36とを含
んで、MR層がSAL層とMSL層とに対して短縮され
た長さにパターニングされる状態でSALによりバイア
スされる磁気抵抗構造(MRS)を作る。次いで20〜
300Åの非磁性金属または誘電分離層38がMSL層
とMR層の側面との上に堆積され続いてMR層と実質的
に共面に永久磁性部分40が堆積されて、高感度と優れ
た信号出力とを有する低エネルギ平衡装置を製造する。
における誘導磁壁を除いて装置を安定化させるために共
面薄膜永久磁石を用いて自然磁束閉鎖設計を組込む、軟
隣接層によりバイアスされるMR装置およびその製造方
法を提供する。 【解決手段】 装置構造はMR膜32に関連してSAL
膜34とその上の磁性スペーサ層(MSL)36とを含
んで、MR層がSAL層とMSL層とに対して短縮され
た長さにパターニングされる状態でSALによりバイア
スされる磁気抵抗構造(MRS)を作る。次いで20〜
300Åの非磁性金属または誘電分離層38がMSL層
とMR層の側面との上に堆積され続いてMR層と実質的
に共面に永久磁性部分40が堆積されて、高感度と優れ
た信号出力とを有する低エネルギ平衡装置を製造する。
Description
【0001】
【発明の背景】この発明は一般に磁気抵抗(MR)装置
の分野およびそれを製造するための方法に関する。より
特定的には、この発明は磁気抵抗層と軟らかい隣接層と
において誘導される磁壁を除くために、実質的に共面の
永久磁性薄膜安定化を用いて自然磁束閉鎖設計を組込
む、軟らかい隣接層によりバイアスされる磁気抵抗セン
サおよびそれを製造するための方法に関する。
の分野およびそれを製造するための方法に関する。より
特定的には、この発明は磁気抵抗層と軟らかい隣接層と
において誘導される磁壁を除くために、実質的に共面の
永久磁性薄膜安定化を用いて自然磁束閉鎖設計を組込
む、軟らかい隣接層によりバイアスされる磁気抵抗セン
サおよびそれを製造するための方法に関する。
【0002】磁気抵抗センサまたはヘッドは、誘導性ま
たは薄膜ヘッドの感度を超える感度で、磁気媒体からデ
ータを読むことにおいて有用であることが知られてい
る。操作において、MRセンサの抵抗は感知されている
磁束の方向および量の関数として変化するという事実か
ら、MRセンサは磁気媒体から磁界信号変化を検出する
のに用いられる。
たは薄膜ヘッドの感度を超える感度で、磁気媒体からデ
ータを読むことにおいて有用であることが知られてい
る。操作において、MRセンサの抵抗は感知されている
磁束の方向および量の関数として変化するという事実か
ら、MRセンサは磁気媒体から磁界信号変化を検出する
のに用いられる。
【0003】MRセンサが効果的に機能するためには、
それは横方向バイアス磁界を受けてその応答を線形化し
なければならないことがさらに一般的に知られている。
この横方向バイアス磁界は、磁気媒体の面に垂直に、か
つMRセンサの表面に平行に与えられる。電流分路およ
び軟らかい隣接層(SAL)膜バイアスを含む、このよ
うな横方向バイアスを実現するための種々の技術が現在
公知であり、後者の技術は、MRセンサの有用性をより
高い面積密度の記憶装置に拡張することに対し一般的に
より優れている。
それは横方向バイアス磁界を受けてその応答を線形化し
なければならないことがさらに一般的に知られている。
この横方向バイアス磁界は、磁気媒体の面に垂直に、か
つMRセンサの表面に平行に与えられる。電流分路およ
び軟らかい隣接層(SAL)膜バイアスを含む、このよ
うな横方向バイアスを実現するための種々の技術が現在
公知であり、後者の技術は、MRセンサの有用性をより
高い面積密度の記憶装置に拡張することに対し一般的に
より優れている。
【0004】さらに、MRセンサは、磁気媒体の表面に
平行に、かつMRセンサの主軸に平行に延びる縦方向バ
イアス磁界に関連して用いられてもよいことが知られて
いる。縦方向バイアス磁界によるMRセンサの安定化
は、バルクハウゼンノイズを抑圧するために高トラック
密度ディスクファイルを伴なうそれらの適用例のために
必要である。バルクハウゼンノイズは、MR素子内にお
ける複数磁区活動等の不安定な磁気特性から生ずる。
平行に、かつMRセンサの主軸に平行に延びる縦方向バ
イアス磁界に関連して用いられてもよいことが知られて
いる。縦方向バイアス磁界によるMRセンサの安定化
は、バルクハウゼンノイズを抑圧するために高トラック
密度ディスクファイルを伴なうそれらの適用例のために
必要である。バルクハウゼンノイズは、MR素子内にお
ける複数磁区活動等の不安定な磁気特性から生ずる。
【0005】MRセンサにおけるバルクハウゼンノイズ
の抑圧のための縦方向バイアス磁界の適用に関し、文献
は、MR装置に何らかの態様で結合される反強磁石の使
用を通しての「交換バイアス」を主に取扱う多数の技術
を記載するものである。これらの交換バイアスMRセン
サでは、マンガンおよびその合金等の、反強磁石を形成
するのに一般に用いられる材料は、非常に反応性があり
かつ低い熱特性を有することが知られている。
の抑圧のための縦方向バイアス磁界の適用に関し、文献
は、MR装置に何らかの態様で結合される反強磁石の使
用を通しての「交換バイアス」を主に取扱う多数の技術
を記載するものである。これらの交換バイアスMRセン
サでは、マンガンおよびその合金等の、反強磁石を形成
するのに一般に用いられる材料は、非常に反応性があり
かつ低い熱特性を有することが知られている。
【0006】縦方向バイアスを与えるために反響磁石を
使用することに伴う固有の問題を解決しようとして、数
多くの文献が、永久磁性膜の使用を通して安定化される
MRセンサの利用を現在記載している。一般に、バルク
ハウゼンノイズ抑圧のために永久磁石を用いる従来のM
Rヘッド設計は、密結合される磁気遮蔽層とともに使用
することに対して特には十分好適ではないことがわかっ
ている。さらには、永久磁性膜を利用して縦方向バイア
スを与えることはおそらく既知の最も有効な技術ではあ
るが、しかしながら、従来設計は、永久磁性膜の内側端
部からの磁束の傾向によってMR膜および軟らかい隣接
層膜の両方に望ましくない端部の磁区を形成して、劣っ
たおよび/または信頼性のない性能をもたらす。
使用することに伴う固有の問題を解決しようとして、数
多くの文献が、永久磁性膜の使用を通して安定化される
MRセンサの利用を現在記載している。一般に、バルク
ハウゼンノイズ抑圧のために永久磁石を用いる従来のM
Rヘッド設計は、密結合される磁気遮蔽層とともに使用
することに対して特には十分好適ではないことがわかっ
ている。さらには、永久磁性膜を利用して縦方向バイア
スを与えることはおそらく既知の最も有効な技術ではあ
るが、しかしながら、従来設計は、永久磁性膜の内側端
部からの磁束の傾向によってMR膜および軟らかい隣接
層膜の両方に望ましくない端部の磁区を形成して、劣っ
たおよび/または信頼性のない性能をもたらす。
【0007】所与のMR装置の最終的な効果は、特に磁
気遮蔽に関連して用いられる際の、使用される設計の特
性に大きく依存する。これに関し、特に効果的な設計
が、1992年11月12日出願の米国特許出願連続番
号第07/975,479号に開示されている。しかし
ながら、この記載される構成は、いくつかの例では、相
対的な高エネルギ状態を伴なう平衡を有する装置をもた
らし、装置の多数の実現可能な状態で複数のエネルギ平
衡状態が存在する。この結果、設計のロバストネスにも
かかわらず、MR層またはSAL層が近くの状態のうち
の1つに回復不能に切換わり、したがって、装置の伝達
特性およびしたがってその動作特性を変えるかもしれな
いという可能性が存在する。このような変化の結果、装
置は、特定のコンピュータ大容量記憶適用例において
は、効果的なデータトランスデューサとしては動作不能
になるかもしれない。
気遮蔽に関連して用いられる際の、使用される設計の特
性に大きく依存する。これに関し、特に効果的な設計
が、1992年11月12日出願の米国特許出願連続番
号第07/975,479号に開示されている。しかし
ながら、この記載される構成は、いくつかの例では、相
対的な高エネルギ状態を伴なう平衡を有する装置をもた
らし、装置の多数の実現可能な状態で複数のエネルギ平
衡状態が存在する。この結果、設計のロバストネスにも
かかわらず、MR層またはSAL層が近くの状態のうち
の1つに回復不能に切換わり、したがって、装置の伝達
特性およびしたがってその動作特性を変えるかもしれな
いという可能性が存在する。このような変化の結果、装
置は、特定のコンピュータ大容量記憶適用例において
は、効果的なデータトランスデューサとしては動作不能
になるかもしれない。
【0008】
【発明の概要】ここに開示されるのは、軟らかい隣接層
によってバイアスされる磁気抵抗装置のための設計およ
びそれを製造するための方法であり、それは、磁気抵抗
層と軟らかい隣接層とにおいて誘導される磁壁を除きな
がら装置を安定化するために実質的に共面の薄膜永久磁
石を用いて自然磁束閉鎖設計を組込む。開示されるこの
装置は、SALによりバイアスされる磁気抵抗構造(M
RS)を作るためにMR膜と関連するSAL膜とその上
に載る磁性スペーサ層(MSL)とを含み、MR層はS
AL層およびMSL層に対して短い長さにパターニング
される。クロム(Cr)等の非磁性金属、弱い反強磁
石、またはアルミナ(Al2 O3 )等の誘電体材料を含
んでもよい分離層が、次いで、MSL層とMR層の側面
との上に、20〜300Åの厚みに堆積される。次い
で、分離層の上に永久磁性層部分が堆積され、次いで、
その間の間隔がセンサ活性トラック幅を定義する低抵抗
金属導体電極が続く。
によってバイアスされる磁気抵抗装置のための設計およ
びそれを製造するための方法であり、それは、磁気抵抗
層と軟らかい隣接層とにおいて誘導される磁壁を除きな
がら装置を安定化するために実質的に共面の薄膜永久磁
石を用いて自然磁束閉鎖設計を組込む。開示されるこの
装置は、SALによりバイアスされる磁気抵抗構造(M
RS)を作るためにMR膜と関連するSAL膜とその上
に載る磁性スペーサ層(MSL)とを含み、MR層はS
AL層およびMSL層に対して短い長さにパターニング
される。クロム(Cr)等の非磁性金属、弱い反強磁
石、またはアルミナ(Al2 O3 )等の誘電体材料を含
んでもよい分離層が、次いで、MSL層とMR層の側面
との上に、20〜300Åの厚みに堆積される。次い
で、分離層の上に永久磁性層部分が堆積され、次いで、
その間の間隔がセンサ活性トラック幅を定義する低抵抗
金属導体電極が続く。
【0009】好ましい実施例では、電極は永久磁性層部
分の中央側端部と同じ広がりを有してもよい。代替的
に、それらは、MR層の上に載りかつそれと接触する
か、または永久磁性層部分とMR層との間の位置に置か
れてもよい。
分の中央側端部と同じ広がりを有してもよい。代替的
に、それらは、MR層の上に載りかつそれと接触する
か、または永久磁性層部分とMR層との間の位置に置か
れてもよい。
【0010】ここに開示される設計では、その励磁され
ない状態では、MR層およびSAL層における磁気スピ
ンは自然には反平行状態にある。同様に、バイアス電流
が与えられ外部磁界が与えられると、この自然な反平行
性は低エネルギ平衡を生じ、MR層およびSAL層にも
たらされる平衡状態がより少ないため、より信頼性のあ
る装置動作が実現される。さらに、その自然磁束閉鎖設
計のため、この低エネルギ構成は、現在あるセンサによ
ってもたらされるよりも高い装置感度およびより大きな
信号出力をもたらす。
ない状態では、MR層およびSAL層における磁気スピ
ンは自然には反平行状態にある。同様に、バイアス電流
が与えられ外部磁界が与えられると、この自然な反平行
性は低エネルギ平衡を生じ、MR層およびSAL層にも
たらされる平衡状態がより少ないため、より信頼性のあ
る装置動作が実現される。さらに、その自然磁束閉鎖設
計のため、この低エネルギ構成は、現在あるセンサによ
ってもたらされるよりも高い装置感度およびより大きな
信号出力をもたらす。
【0011】広く言うと、ここに開示されるのは、その
主軸を横断する第1および第2の対向して配される端部
部分を呈する磁気抵抗層を含む磁気抵抗装置である。こ
の磁気抵抗層は、軟らかい隣接層に対して上に載る状態
で配置される。第1および第2の永久磁性層部分は、軟
らかい隣接層に対して上に載る状態で位置付けられ、か
つ磁気抵抗層とおおむね共面関係で磁気抵抗層の第1お
よび第2の端部部分に隣接はするがそれらから隔たった
状態で配置される。
主軸を横断する第1および第2の対向して配される端部
部分を呈する磁気抵抗層を含む磁気抵抗装置である。こ
の磁気抵抗層は、軟らかい隣接層に対して上に載る状態
で配置される。第1および第2の永久磁性層部分は、軟
らかい隣接層に対して上に載る状態で位置付けられ、か
つ磁気抵抗層とおおむね共面関係で磁気抵抗層の第1お
よび第2の端部部分に隣接はするがそれらから隔たった
状態で配置される。
【0012】さらに開示されるのは、それに対して下に
置かれる状態で軟らかい隣接層を有する磁気抵抗層を含
む磁気抵抗装置である。分離層は磁気抵抗層の対向する
端部部分に隣接し、第1および第2の永久磁性領域は、
分離層と連なり、かつ磁気抵抗層とその端部部分におい
ておおむね共面である。動作に関連して、第1および第
2の永久磁性領域は磁気抵抗層に縦方向バイアスを与え
る。
置かれる状態で軟らかい隣接層を有する磁気抵抗層を含
む磁気抵抗装置である。分離層は磁気抵抗層の対向する
端部部分に隣接し、第1および第2の永久磁性領域は、
分離層と連なり、かつ磁気抵抗層とその端部部分におい
ておおむね共面である。動作に関連して、第1および第
2の永久磁性領域は磁気抵抗層に縦方向バイアスを与え
る。
【0013】上述の磁気抵抗装置を製造するための方法
に従うと、基板を設けるステップと、その基板上に軟ら
かい隣接層を形成するステップと、次いでその軟らかい
隣接層上に磁性スペーサ層を形成するステップとを含
む、磁気抵抗装置を形成するためのプロセスが開示され
る。次いで磁性スペーサ層上に磁気抵抗層が形成され、
次いで磁気抵抗層上にフォトレジスト領域がパターニン
グされる。フォトレジスト領域を取囲む磁気抵抗層の部
分は、磁気抵抗メサを定義するよう除去される。このプ
ロセスは、磁性スペーサ層と磁気抵抗メサの隣接する側
面部分との上に第1および第2の分離層部分を形成する
ステップと、次いで第1および第2の分離層部分上に第
1および第2の永久磁性層部分をそれぞれ形成するステ
ップと、次いで第1および第2の永久磁性層部分にそれ
ぞれ隣接する第1および第2の導電層部分を形成するス
テップとをさらに含む。次いで磁気抵抗層からフォトレ
ジスト領域が除去される。より特定的なプロセスに従う
と、第1および第2の導電層部分と磁気抵抗メサの上面
との上に別のフォトレジスト領域がさらにパターニング
されてもよく、そこで、フォトレジスト領域を取囲む第
1および第2の導電層部分と磁気抵抗メサの上面との部
分は、磁気抵抗装置の物理的な寸法を規定するよう除去
される。
に従うと、基板を設けるステップと、その基板上に軟ら
かい隣接層を形成するステップと、次いでその軟らかい
隣接層上に磁性スペーサ層を形成するステップとを含
む、磁気抵抗装置を形成するためのプロセスが開示され
る。次いで磁性スペーサ層上に磁気抵抗層が形成され、
次いで磁気抵抗層上にフォトレジスト領域がパターニン
グされる。フォトレジスト領域を取囲む磁気抵抗層の部
分は、磁気抵抗メサを定義するよう除去される。このプ
ロセスは、磁性スペーサ層と磁気抵抗メサの隣接する側
面部分との上に第1および第2の分離層部分を形成する
ステップと、次いで第1および第2の分離層部分上に第
1および第2の永久磁性層部分をそれぞれ形成するステ
ップと、次いで第1および第2の永久磁性層部分にそれ
ぞれ隣接する第1および第2の導電層部分を形成するス
テップとをさらに含む。次いで磁気抵抗層からフォトレ
ジスト領域が除去される。より特定的なプロセスに従う
と、第1および第2の導電層部分と磁気抵抗メサの上面
との上に別のフォトレジスト領域がさらにパターニング
されてもよく、そこで、フォトレジスト領域を取囲む第
1および第2の導電層部分と磁気抵抗メサの上面との部
分は、磁気抵抗装置の物理的な寸法を規定するよう除去
される。
【0014】
【好ましい実施例の説明】添付の図面に関連して以下の
好ましい実施例の説明を参照することにより、この発明
の前述ならびに他の特徴および目的、ならびにそれらを
達成する態様が明らかとなり、本発明自体が最もよく理
解される。
好ましい実施例の説明を参照することにより、この発明
の前述ならびに他の特徴および目的、ならびにそれらを
達成する態様が明らかとなり、本発明自体が最もよく理
解される。
【0015】ここで図1を参照すると、先行技術のMR
センサ10が図示される。先行技術のMRセンサ10
は、関連部分において、SAL層14に対して上に載る
関係にあるMR層12を含み、これら2つの層はMSL
層16によって分離される。導体18の対がMR層12
の上面上に形成されて、それへの電気的接触を与える。
同様の態様で、永久磁性層20の対が導体18上にさら
に積層されて、MR層12へ縦方向バイアスを与える。
センサ10が図示される。先行技術のMRセンサ10
は、関連部分において、SAL層14に対して上に載る
関係にあるMR層12を含み、これら2つの層はMSL
層16によって分離される。導体18の対がMR層12
の上面上に形成されて、それへの電気的接触を与える。
同様の態様で、永久磁性層20の対が導体18上にさら
に積層されて、MR層12へ縦方向バイアスを与える。
【0016】それ自体は下のSAL層14とMSL層1
6と概ね同じ長さに延びるMR層12に対して永久磁性
層20が上に載る関係にある先行技術のMRセンサ10
のこの望ましくない積層構造に加えて、この装置設計は
MR層12とSAL層14との両方に端部の磁区を形成
する傾向を示す。これは、主に、永久磁性層20の中央
側端部から発される磁束が、図示される領域に、誘導さ
れる磁壁22を生じさせるからである。誘導された磁壁
22は、MR層12の活性領域において磁束反転を引起
こし、さらに、SAL層14において、同じ活性領域下
の領域に中間磁気状態をもたらすことがわかる。
6と概ね同じ長さに延びるMR層12に対して永久磁性
層20が上に載る関係にある先行技術のMRセンサ10
のこの望ましくない積層構造に加えて、この装置設計は
MR層12とSAL層14との両方に端部の磁区を形成
する傾向を示す。これは、主に、永久磁性層20の中央
側端部から発される磁束が、図示される領域に、誘導さ
れる磁壁22を生じさせるからである。誘導された磁壁
22は、MR層12の活性領域において磁束反転を引起
こし、さらに、SAL層14において、同じ活性領域下
の領域に中間磁気状態をもたらすことがわかる。
【0017】ここで図2を参照すると、この発明に従う
自然磁束閉鎖MR装置30が図示される。MR装置30
は、関連部分において、下にあるSAL層34と中間M
SL層36とに対して長さが短縮されているMR層32
を含む。特定の実施例では、MR層32は、実質的に2
00〜500Åの間のニッケル鉄(NiFe)を含んで
もよい。SAL層34はさらに実質的に200〜500
Åのニッケル鉄モリブデン(NiFeMo)、ニッケル
鉄クロム(NiFeCr)、またはニッケル鉄タンタル
(NiFeTa)を含んでもよい。MSL層36は約1
00〜250Åのタンタル(Ta)またはチタン(T
i)を含んでもよい。
自然磁束閉鎖MR装置30が図示される。MR装置30
は、関連部分において、下にあるSAL層34と中間M
SL層36とに対して長さが短縮されているMR層32
を含む。特定の実施例では、MR層32は、実質的に2
00〜500Åの間のニッケル鉄(NiFe)を含んで
もよい。SAL層34はさらに実質的に200〜500
Åのニッケル鉄モリブデン(NiFeMo)、ニッケル
鉄クロム(NiFeCr)、またはニッケル鉄タンタル
(NiFeTa)を含んでもよい。MSL層36は約1
00〜250Åのタンタル(Ta)またはチタン(T
i)を含んでもよい。
【0018】分離層部分38の対は、実質的に図示され
るように、MR層32の対向する端部部分に隣接し、か
つMSL層36の上に載る。永久磁性層部分40の対
は、分離層部分38上に、MR層32に対して実質的に
共面関係で堆積される。分離層部分38は、クロム(C
r)等の非磁性金属、弱い反強磁石、またはアルミナ
(Al2 O3 )等の誘電体材料を含んでもよい。分離層
は、MR層32の材料特性を強化または制御するために
さらに利用され得ることは注目されるべきである。特定
の実施例では、永久磁性層は、コバルト白金(CoP
t)、コバルト白金タンタル(CoPtTa)、または
コバルト白金クロム(CoPtCr)を含んでもよい。
るように、MR層32の対向する端部部分に隣接し、か
つMSL層36の上に載る。永久磁性層部分40の対
は、分離層部分38上に、MR層32に対して実質的に
共面関係で堆積される。分離層部分38は、クロム(C
r)等の非磁性金属、弱い反強磁石、またはアルミナ
(Al2 O3 )等の誘電体材料を含んでもよい。分離層
は、MR層32の材料特性を強化または制御するために
さらに利用され得ることは注目されるべきである。特定
の実施例では、永久磁性層は、コバルト白金(CoP
t)、コバルト白金タンタル(CoPtTa)、または
コバルト白金クロム(CoPtCr)を含んでもよい。
【0019】導体42の対は、後により詳細に記載され
るようにMR装置30のトラック幅を規定するよう、図
示されるように永久磁性層部分に接触しかつその上に載
る状態で形成される。金(Au)または他の好適な導電
性材料を含んでもよい導体42は、これも後述されるよ
うに、MR層32のみの上に載るかまたはMR層32と
永久磁性層部分40との両方の上に載ってもよい。代替
的実施例(図示せず)では、永久磁性層部分40は、図
示される導体42の代わりにMR装置30への電気的コ
ンタクトとして利用されてもよい。
るようにMR装置30のトラック幅を規定するよう、図
示されるように永久磁性層部分に接触しかつその上に載
る状態で形成される。金(Au)または他の好適な導電
性材料を含んでもよい導体42は、これも後述されるよ
うに、MR層32のみの上に載るかまたはMR層32と
永久磁性層部分40との両方の上に載ってもよい。代替
的実施例(図示せず)では、永久磁性層部分40は、図
示される導体42の代わりにMR装置30への電気的コ
ンタクトとして利用されてもよい。
【0020】MR装置30の自然磁束閉鎖設計は、永久
磁性層部分40の横側端部とSAL層34の横側端部と
の間の磁束閉鎖により、MR装置30の活性領域にある
MR層32に一様な磁束方向を与え、SAL層34を通
して一様な磁束を与えることがわかる。ここに開示され
る、MR装置30のための自然磁束閉鎖設計を利用すれ
ば、MR層32および下のSAL層34のいずれにおい
ても、所望されない磁壁が誘導されない。
磁性層部分40の横側端部とSAL層34の横側端部と
の間の磁束閉鎖により、MR装置30の活性領域にある
MR層32に一様な磁束方向を与え、SAL層34を通
して一様な磁束を与えることがわかる。ここに開示され
る、MR装置30のための自然磁束閉鎖設計を利用すれ
ば、MR層32および下のSAL層34のいずれにおい
ても、所望されない磁壁が誘導されない。
【0021】次に図3(A)を参照すると、自然磁束閉
鎖MR装置30のための代替的実施例が図示される。図
2に例示された先の実施例のように、MR装置30は、
SAL層34の上に載る直線で囲まれた形のMR層32
を含み、かつそれらの間にMSL層36が介在する、磁
気抵抗構造(MRS)を含む。分離層部分38は、前と
同様、MR層32の対向する端部から永久磁性層部分4
0を分離する。この実施例では、先に図示され記載され
た永久磁性層部分40の代わりに、導体42がMR層3
2と整列しそれに電気的接触を与える。
鎖MR装置30のための代替的実施例が図示される。図
2に例示された先の実施例のように、MR装置30は、
SAL層34の上に載る直線で囲まれた形のMR層32
を含み、かつそれらの間にMSL層36が介在する、磁
気抵抗構造(MRS)を含む。分離層部分38は、前と
同様、MR層32の対向する端部から永久磁性層部分4
0を分離する。この実施例では、先に図示され記載され
た永久磁性層部分40の代わりに、導体42がMR層3
2と整列しそれに電気的接触を与える。
【0022】次にさらに図3(B)を参照すると、この
発明に従うMR装置30のさらなる代替的実施例が図示
される。この実施例では、MR装置30の活性部分は、
適合するように成形される永久磁性層部分から分離層部
分38によって分離される実質的に楕円形のMR層32
を含む。この実質的に楕円形のMR層32は、1992
年11月12日出願の米国特許出願連続番号第07/9
75,479号「改良されたバルクハウゼンノイズ抑制
を伴う磁気抵抗装置および方法(Magnetroresistive De
vice and Method Having Improved Barkhausen Noise S
uppression)」に開示されている。好ましい実施例で
は、この楕円系MR層32は、所望の磁気トラック幅の
1.1〜1.5倍の間の、MR層32の長手軸に沿った
主軸寸法を有する。これに付随して、MR装置30の長
手軸に直交する軸は、好ましくは、所望の磁気抵抗「ス
トライプ高さ」の1.1〜1.5倍である。最終的な空
気軸受面(ABS)を形成するために続いてMR装置3
0をラッピングし機械研磨することにより、MR層32
は、ABSに沿ったMR層32のすべてがそのラッピン
グされ/研磨された表面に露出しかつ平行であるよう
に、わずかに平坦化された底部部分を伴って残る。
発明に従うMR装置30のさらなる代替的実施例が図示
される。この実施例では、MR装置30の活性部分は、
適合するように成形される永久磁性層部分から分離層部
分38によって分離される実質的に楕円形のMR層32
を含む。この実質的に楕円形のMR層32は、1992
年11月12日出願の米国特許出願連続番号第07/9
75,479号「改良されたバルクハウゼンノイズ抑制
を伴う磁気抵抗装置および方法(Magnetroresistive De
vice and Method Having Improved Barkhausen Noise S
uppression)」に開示されている。好ましい実施例で
は、この楕円系MR層32は、所望の磁気トラック幅の
1.1〜1.5倍の間の、MR層32の長手軸に沿った
主軸寸法を有する。これに付随して、MR装置30の長
手軸に直交する軸は、好ましくは、所望の磁気抵抗「ス
トライプ高さ」の1.1〜1.5倍である。最終的な空
気軸受面(ABS)を形成するために続いてMR装置3
0をラッピングし機械研磨することにより、MR層32
は、ABSに沿ったMR層32のすべてがそのラッピン
グされ/研磨された表面に露出しかつ平行であるよう
に、わずかに平坦化された底部部分を伴って残る。
【0023】さらに次に図4を参照すると、図2および
図3に関して先に記載されたMR装置30の主要部分を
組込む自然磁束閉鎖MR読出/書込トランスデューサ5
0が図示される。このMR読出/書込トランスデューサ
50は、シリコン(Si)、ガラス、アルミナ炭化チタ
ン(Al2 O3 −TiC)、またた他の好適な材料を含
んでもよい基板52上に構成される。
図3に関して先に記載されたMR装置30の主要部分を
組込む自然磁束閉鎖MR読出/書込トランスデューサ5
0が図示される。このMR読出/書込トランスデューサ
50は、シリコン(Si)、ガラス、アルミナ炭化チタ
ン(Al2 O3 −TiC)、またた他の好適な材料を含
んでもよい基板52上に構成される。
【0024】上に載る下層54は、基板52上に形成さ
れ、二酸化シリコン(SiO2 )またはアルミナを含ん
でもよい。第1の遮蔽層56は、第1のギャップ層58
の堆積前に、下層54の上に形成されてもよい。第1の
ギャップ層58は、アルミナ、二酸化シリコン、または
他の好適な材料を含んでもよい。
れ、二酸化シリコン(SiO2 )またはアルミナを含ん
でもよい。第1の遮蔽層56は、第1のギャップ層58
の堆積前に、下層54の上に形成されてもよい。第1の
ギャップ層58は、アルミナ、二酸化シリコン、または
他の好適な材料を含んでもよい。
【0025】MR読出/書込トランスデューサ50は、
次いで、SAL層60と、上に載るMSL層62と、短
縮された、上に載るMR層64とを呈して、装置のMR
S構造を形成する。先に記載されたように、分離層部分
66は、MSL層62上に、実質的に20〜300Åの
間の非磁性金属または誘電体材料を含んで形成される。
分離層部分66は、MR層64の対向する端部部分に隣
接する。これも先に記載されたように、永久磁性層部分
68の対は、2つの分離層部分66の上に載り、かつ分
離層部分66の厚みによってMR層64の端部部分から
分離される。永久磁性層部分68はMR層64と実質的
に共面である。導体70の対は、この実施例では永久磁
性層部分68の上に載り、かつ永久磁性層部分68の中
央側端部部分と同じ広がりを有する。この特定の図では
いくぶん厚く図示されているが、導体70は、それらが
まず相対的に薄い厚みで置かれその後さらなる導電性材
料のさらなる堆積によって厚みが増大されるセルフアラ
インプロセス(後に論ずる)を用いて形成されてもよ
い。
次いで、SAL層60と、上に載るMSL層62と、短
縮された、上に載るMR層64とを呈して、装置のMR
S構造を形成する。先に記載されたように、分離層部分
66は、MSL層62上に、実質的に20〜300Åの
間の非磁性金属または誘電体材料を含んで形成される。
分離層部分66は、MR層64の対向する端部部分に隣
接する。これも先に記載されたように、永久磁性層部分
68の対は、2つの分離層部分66の上に載り、かつ分
離層部分66の厚みによってMR層64の端部部分から
分離される。永久磁性層部分68はMR層64と実質的
に共面である。導体70の対は、この実施例では永久磁
性層部分68の上に載り、かつ永久磁性層部分68の中
央側端部部分と同じ広がりを有する。この特定の図では
いくぶん厚く図示されているが、導体70は、それらが
まず相対的に薄い厚みで置かれその後さらなる導電性材
料のさらなる堆積によって厚みが増大されるセルフアラ
インプロセス(後に論ずる)を用いて形成されてもよ
い。
【0026】MR読出/書込トランスデューサ50は、
第1のギャップ層58と同じかまたは同様の材料で形成
されてもよい第2のギャップ層72を含む。このMR読
出/書込トランスデューサ50の構造を完成させるため
に、マージされた遮蔽磁極74と書込ギャップ76と後
部書込磁極78とが形成される。
第1のギャップ層58と同じかまたは同様の材料で形成
されてもよい第2のギャップ層72を含む。このMR読
出/書込トランスデューサ50の構造を完成させるため
に、マージされた遮蔽磁極74と書込ギャップ76と後
部書込磁極78とが形成される。
【0027】次にさらに図5(A)〜(C)および図6
(A)〜(C)を参照して、この発明ならびに図2、図
3および図4の先の説明従う自然磁束閉鎖MR装置を作
るためのプロセスフローが図示される。
(A)〜(C)を参照して、この発明ならびに図2、図
3および図4の先の説明従う自然磁束閉鎖MR装置を作
るためのプロセスフローが図示される。
【0028】ここで特定的に図5(A)を参照して、図
4に示される基板と下層と遮蔽層とギャップ層との上に
形成されるだろうMRS層100が図示される。図示さ
れる第1ステップは、軟らかい隣接層102の堆積であ
り、その後に磁性スペーサ層104の堆積が続く。次い
で、MR層106を形成するブランケットMR膜の堆積
が続く。MRS層100のそれぞれの部分を形成するの
に適当な種々の材料および厚みは、先の図に関して既に
記載したものであってもよい。
4に示される基板と下層と遮蔽層とギャップ層との上に
形成されるだろうMRS層100が図示される。図示さ
れる第1ステップは、軟らかい隣接層102の堆積であ
り、その後に磁性スペーサ層104の堆積が続く。次い
で、MR層106を形成するブランケットMR膜の堆積
が続く。MRS層100のそれぞれの部分を形成するの
に適当な種々の材料および厚みは、先の図に関して既に
記載したものであってもよい。
【0029】さらにここで図5(B)を参照すると、パ
ターニングされたフォトレジスト108の領域が、装置
のこの後の処理を容易にしかつ所望のMR構造をもたら
すよう、この単純化された図において実質的に示される
態様で傾斜する側面を有して、MR層106の上に形成
される。
ターニングされたフォトレジスト108の領域が、装置
のこの後の処理を容易にしかつ所望のMR構造をもたら
すよう、この単純化された図において実質的に示される
態様で傾斜する側面を有して、MR層106の上に形成
される。
【0030】この後、図5(C)に示されるように、M
R層106の露出した上面でイオンミリング動作が行な
われて、このイオンミリング動作により、短くなったM
R層106と厚みがいくぶん減じられたMSL層104
とを含むメサ110が形成される。実際には、イオンミ
リング動作は、所望の材料除去量が実現されるまで、時
間/電力の関数として実行されてもよく、または代替的
には、このプロセスは、いつMR層106の所望の部分
が除去されてMSL層104の上面が次いで除去中であ
るかという表示を与えるための二次的なイオン質量分光
計を参照することによって制御されてもよい。MSL層
104としてタンタルを用いることは、前者の時間/電
力プロセス制御に関して特に有利であることがわかって
いる。
R層106の露出した上面でイオンミリング動作が行な
われて、このイオンミリング動作により、短くなったM
R層106と厚みがいくぶん減じられたMSL層104
とを含むメサ110が形成される。実際には、イオンミ
リング動作は、所望の材料除去量が実現されるまで、時
間/電力の関数として実行されてもよく、または代替的
には、このプロセスは、いつMR層106の所望の部分
が除去されてMSL層104の上面が次いで除去中であ
るかという表示を与えるための二次的なイオン質量分光
計を参照することによって制御されてもよい。MSL層
104としてタンタルを用いることは、前者の時間/電
力プロセス制御に関して特に有利であることがわかって
いる。
【0031】さらにここで図6(A)を参照すると、次
いで、分離層部分112が、MSL層104の上面と、
MR層106の対向する端部部分に隣接するメサ110
の側面との上に、20〜300Åの間の厚みに堆積され
る。同様に、次いで、永久磁性層部分114の対が、メ
サ110をなす短縮されたMR層106から分離はされ
るが実質的に共面であるように、分離層部分112に載
るように堆積される。次いで、導体116が、装置への
電気的接触を与えかつ所望の装置トラック幅を規定する
よう、永久磁性層部分114に載るように堆積されても
よい。
いで、分離層部分112が、MSL層104の上面と、
MR層106の対向する端部部分に隣接するメサ110
の側面との上に、20〜300Åの間の厚みに堆積され
る。同様に、次いで、永久磁性層部分114の対が、メ
サ110をなす短縮されたMR層106から分離はされ
るが実質的に共面であるように、分離層部分112に載
るように堆積される。次いで、導体116が、装置への
電気的接触を与えかつ所望の装置トラック幅を規定する
よう、永久磁性層部分114に載るように堆積されても
よい。
【0032】図6(A)に関して説明された堆積プロセ
スに関し、分離層112′と永久磁性層部分114′と
導体116′とが、メサ110に隣接する領域における
同じ物質の堆積に加えて、先にパターニングされたフォ
トレジスト108の上面に同時に形成されることがさら
にわかる。分離層部分112と永久磁性層部分114と
導体116とのための材料および厚みは、先の図に関し
て既に記載されたものであってもよい。
スに関し、分離層112′と永久磁性層部分114′と
導体116′とが、メサ110に隣接する領域における
同じ物質の堆積に加えて、先にパターニングされたフォ
トレジスト108の上面に同時に形成されることがさら
にわかる。分離層部分112と永久磁性層部分114と
導体116とのための材料および厚みは、先の図に関し
て既に記載されたものであってもよい。
【0033】図6(A)に示される処理工程に続いて、
フォトレジスト108は上に載る分離層112′と永久
磁性部分114′と導体116′とともにストリッピン
グによって除去され、第2のパターニングされたフォト
レジスト118を与えるために第2のフォトレジスト動
作が行なわれる。この第2のパターニングされたフォト
レジスト118は、意図される適用例に対して適当な物
理的寸法を有する自然磁束閉鎖MR装置120を形成す
るために、図6(C)に示される別のイオンミリング動
作に関連して用いられることがわかる。図6(C)に示
される自然磁束閉鎖MR装置120は、後に空気軸受面
となるものに沿った従来的なラッピング動作および研磨
動作の後にそれが用いられる特定の適用例に適当なトラ
ック幅(tW )およびストライプ高さ(トラック幅寸法
に直交して取られる活性MR領域の幅)とを示す。
フォトレジスト108は上に載る分離層112′と永久
磁性部分114′と導体116′とともにストリッピン
グによって除去され、第2のパターニングされたフォト
レジスト118を与えるために第2のフォトレジスト動
作が行なわれる。この第2のパターニングされたフォト
レジスト118は、意図される適用例に対して適当な物
理的寸法を有する自然磁束閉鎖MR装置120を形成す
るために、図6(C)に示される別のイオンミリング動
作に関連して用いられることがわかる。図6(C)に示
される自然磁束閉鎖MR装置120は、後に空気軸受面
となるものに沿った従来的なラッピング動作および研磨
動作の後にそれが用いられる特定の適用例に適当なトラ
ック幅(tW )およびストライプ高さ(トラック幅寸法
に直交して取られる活性MR領域の幅)とを示す。
【0034】したがって、提供されるのは、実質的に共
面の薄膜永久磁石を用いて自然磁束閉鎖設計を組込んで
装置を安定化する、軟らかい隣接層によりバイアスされ
る磁気抵抗装置のための設計、およびそれを製造するた
めの方法である。開示されるこの装置は、上に載るMR
膜に関連するSAL膜と上のMSL層とを含んで、MR
層が後にSAL層とMSL層とに対して短縮された長さ
にパターニングされる状態でSALによりバイアスされ
るMRS構造を作る。次いで、非磁性金属または誘電体
材料を含んでもよい分離層が、MSL層とMR層の側面
との上に、20〜300Åの大きさの厚みに堆積され
る。次いで、永久磁性層が分離層上に堆積され、これに
続いて、低抵抗金属導体電極が、それらの間にセンサ活
性トラック幅を規定する間隔を有する状態で加えられ
る。
面の薄膜永久磁石を用いて自然磁束閉鎖設計を組込んで
装置を安定化する、軟らかい隣接層によりバイアスされ
る磁気抵抗装置のための設計、およびそれを製造するた
めの方法である。開示されるこの装置は、上に載るMR
膜に関連するSAL膜と上のMSL層とを含んで、MR
層が後にSAL層とMSL層とに対して短縮された長さ
にパターニングされる状態でSALによりバイアスされ
るMRS構造を作る。次いで、非磁性金属または誘電体
材料を含んでもよい分離層が、MSL層とMR層の側面
との上に、20〜300Åの大きさの厚みに堆積され
る。次いで、永久磁性層が分離層上に堆積され、これに
続いて、低抵抗金属導体電極が、それらの間にセンサ活
性トラック幅を規定する間隔を有する状態で加えられ
る。
【0035】特定の構造、材料および処理シーケンスに
関連してこの発明の主要部を上に記載したが、前述の記
載は、単に例によってなされたものであり、この発明の
範囲を限定するものとしてなされたものではないことが
はっきりと理解されるべきである。
関連してこの発明の主要部を上に記載したが、前述の記
載は、単に例によってなされたものであり、この発明の
範囲を限定するものとしてなされたものではないことが
はっきりと理解されるべきである。
【図1】 下にあるMR層に縦方向バイアスを与えるた
めに永久磁性薄膜層を用いる、装置の望ましくない積層
構造とそれに応答してMR層およびSAL層内に形成さ
れる誘導された磁壁とを示す、先行技術の磁気抵抗セン
サの、単純化された断面における空気軸受面(ABS)
平面図である。
めに永久磁性薄膜層を用いる、装置の望ましくない積層
構造とそれに応答してMR層およびSAL層内に形成さ
れる誘導された磁壁とを示す、先行技術の磁気抵抗セン
サの、単純化された断面における空気軸受面(ABS)
平面図である。
【図2】 永久磁性層部分と活性MR層との間に達成さ
れる実質的な共面関係と、ここに開示される自然磁束閉
鎖設計を用いての誘導される磁壁の欠如とを示す、この
発明に従う自然磁束閉鎖MR装置の、単純化された断面
におけるABS平面図である。
れる実質的な共面関係と、ここに開示される自然磁束閉
鎖設計を用いての誘導される磁壁の欠如とを示す、この
発明に従う自然磁束閉鎖MR装置の、単純化された断面
におけるABS平面図である。
【図3】 図2のMR装置のさらなる等距離図であり、
(A)は、導体が永久磁性部分の代わりにMR層の上に
載りかつそれに接触するように示される図であり(さら
なる代替的実施例では、導体を全く除去し、永久磁性層
部分を導体として用いてもよい)、(B)は、MR層が
先の図2に示される直線で囲まれる形の代わりに実質的
に楕円形にパターニングされる図である。
(A)は、導体が永久磁性部分の代わりにMR層の上に
載りかつそれに接触するように示される図であり(さら
なる代替的実施例では、導体を全く除去し、永久磁性層
部分を導体として用いてもよい)、(B)は、MR層が
先の図2に示される直線で囲まれる形の代わりに実質的
に楕円形にパターニングされる図である。
【図4】 自然磁束閉鎖MR装置の下にあるトランスデ
ューサ基板および種々の層、ならびに関連付けられる遮
蔽および書込構成要素をさらに示す、図2および図3の
設計を組込む、この発明に従うMR読出/書込トランス
デューサの、より詳細な部分的断面平面および等距離A
BS図である。
ューサ基板および種々の層、ならびに関連付けられる遮
蔽および書込構成要素をさらに示す、図2および図3の
設計を組込む、この発明に従うMR読出/書込トランス
デューサの、より詳細な部分的断面平面および等距離A
BS図である。
【図5】 (A)、(B)および(C)は、先の図2、
図3および図4のMR装置の製造における顕著な処理ス
テップを示す、このMR装置を製造するためのセルフア
ラインプロセスフローの、簡略化された連続等距離図で
ある。
図3および図4のMR装置の製造における顕著な処理ス
テップを示す、このMR装置を製造するためのセルフア
ラインプロセスフローの、簡略化された連続等距離図で
ある。
【図6】 (A)、(B)および(C)は、先の図2、
図3および図4のMR装置の製造における顕著な処理ス
テップを示す、このMR装置を製造するためのセルフア
ラインプロセスフローの、簡略化された連続等距離図で
ある。
図3および図4のMR装置の製造における顕著な処理ス
テップを示す、このMR装置を製造するためのセルフア
ラインプロセスフローの、簡略化された連続等距離図で
ある。
30 自然磁束閉鎖MR装置 32 磁気抵抗層 34 軟らかい隣接層 36 磁性スペーサ層 38 分離層 40 永久磁性層 42 導体
フロントページの続き (72)発明者 ガイ・フランクリン・ルース アメリカ合衆国、80303 コロラド州、ボ ルダー、ピンテイル・サークル、1252
Claims (73)
- 【請求項1】 主軸を横断する、第1および第2の対向
して配置される端部部分を呈する磁気抵抗層を含み、前
記磁気抵抗層は軟らかい隣接層に対して上に載る関係に
あり、さらに、 前記軟らかい隣接層に対して上に載る関係にあり、かつ
おおむね共面関係で前記磁気抵抗層の前記第1および第
2の端部部分に隣接はするがそれらから隔たって配置さ
れる、第1および第2の永久磁性層部分を含む、磁気抵
抗装置。 - 【請求項2】 前記磁気抵抗層と前記軟らかい隣接層と
の間に介在するスペーサ層をさらに含み、前記スペーサ
層は、前記軟らかい隣接層とおおむね同じ広がりを有
し、かつそれに対して上に載る関係にある、請求項1に
記載の装置。 - 【請求項3】 前記磁気抵抗層はNiFeを含む、請求
項1に記載の装置。 - 【請求項4】 前記軟らかい隣接層はNiFeMo、N
iFeCrまたはNiFeTaから本質的になる群から
選択される、請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 前記スペーサ層はTaまたはTiから本
質的になる群から選択される、請求項2に記載の装置。 - 【請求項6】 前記装置に電気的接触を与えるための第
1および第2の電極をさらに含む、請求項1に記載の装
置。 - 【請求項7】 前記第1および第2の電極はAuから本
質的になる群から選択される、請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 前記第1および第2の電極は前記磁気抵
抗層に接触する、請求項6に記載の装置。 - 【請求項9】 前記第1および第2の電極は前記第1お
よび第2の永久磁性層部分にそれぞれ接触する、請求項
6に記載の装置。 - 【請求項10】 前記第1および第2の永久磁性層部分
と、前記磁気抵抗層の前記第1および第2の端部部分と
の間の分離は実質的に20〜300Åの間である、請求
項1に記載の装置。 - 【請求項11】 前記磁気抵抗層の前記第1および第2
の端部部分は前記主軸と直交する、請求項1に記載の装
置。 - 【請求項12】 前記磁気抵抗層の第1および第2の端
部部分は、焦点が前記磁気抵抗層の前記主軸におおむね
沿う楕円によっておおむね定義される、請求項1に記載
の装置。 - 【請求項13】 前記楕円は、所望の磁気トラック幅の
実質的に1.1〜1.5倍の、前記主軸に沿った寸法を
呈する、請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】 前記楕円は、所望の磁気抵抗ストライ
プ高さの実質的に1.1〜1.5倍の、前記主軸を横断
する寸法を呈する、請求項12に記載の装置。 - 【請求項15】 前記磁気抵抗層の前記第1および第2
の端部部分は、前記磁気抵抗層によりおおむね定義され
る面内に曲線状に配される、請求項1に記載の装置。 - 【請求項16】 前記磁気抵抗層の前記第1および第2
の端部部分は、前記主軸と直交しない、請求項1に記載
の装置。 - 【請求項17】 前記第1および第2の永久磁性層部分
と、前記磁気抵抗層の前記第1および第2の端部部分と
の間の分離は、非磁性金属層によって定義される、請求
項1に記載の装置。 - 【請求項18】 前記非磁性金属層はCrから本質的に
なる群から選択される、請求項17に記載の装置。 - 【請求項19】 前記第1および第2の永久磁性層部分
と、前記磁気抵抗層の前記第1および第2の端部部分と
の間の分離は、誘電体層によって定義される、請求項1
に記載の装置。 - 【請求項20】 前記誘電体層はAl2 O3 から本質的
になる群から選択される、請求項19に記載の装置。 - 【請求項21】 前記永久磁性層部分はCoPt、Co
PtTaまたはCoPtCrから本質的になる群から選
択される、請求項1に記載の装置。 - 【請求項22】 磁気抵抗層と、 前記磁気抵抗層に対して下になる関係で配置される軟ら
かい隣接層と、 前記磁気抵抗層に隣接するがそれから隔てられた第1お
よび第2の永久磁性層部分とを含み、前記第1および第
2の永久磁性層部分は、前記磁気抵抗層とおおむね共面
でありかつ前記軟らかい隣接層に対して上に載る関係に
ある、磁気抵抗装置。 - 【請求項23】 前記磁気抵抗層と前記軟らかい隣接層
との間に介在するスペーサ層をさらに含み、前記スペー
サ層は前記軟らかい隣接層とおおむね同じ広がりを有す
る、請求項22に記載の磁気抵抗装置。 - 【請求項24】 前記第1および第2の永久磁性層部分
と前記磁気抵抗層との間に実質的に0〜300Åの間の
分離を含む、請求項22に記載の装置。 - 【請求項25】 前記分離は非磁性金属により定義され
る、請求項24に記載の装置。 - 【請求項26】 前記非磁性金属はCrから本質的にな
る群から選択される、請求項24に記載の装置。 - 【請求項27】 前記分離は誘電体材料によって定義さ
れる、請求項24に記載の装置。 - 【請求項28】 前記誘電体材料はAl2 O3 から本質
的になる群から選択される、請求項27に記載の装置。 - 【請求項29】 前記磁気抵抗層はNiFeを含む、請
求項22に記載の装置。 - 【請求項30】 前記軟らかい隣接層はNiFeMo、
NiFeCrまたはNiFeTaから本質的になる群か
ら選択される、請求項22に記載の装置。 - 【請求項31】 前記スペーサ層はTaまたはTiから
本質的になる群から選択される、請求項27に記載の装
置。 - 【請求項32】 前記永久磁性層はCoPt、CoPt
TaまたはCoPtCrから本質的になる群から選択さ
れる、請求項22に記載の装置。 - 【請求項33】 前記装置に電気的接触を与えるための
第1および第2の電極をさらに含む、請求項22に記載
の装置。 - 【請求項34】 前記第1および第2の電極はAuから
本質的になる群から選択される、請求項33に記載の装
置。 - 【請求項35】 前記第1および第2の電極は前記磁気
抵抗層に接触する、請求項33に記載の装置。 - 【請求項36】 前記第1および第2の電極は前記第1
および第2の永久磁性層部分にそれぞれ接触する、請求
項33に記載の装置。 - 【請求項37】 前記磁気抵抗層の主軸を横断する前記
磁気抵抗層の第1および第2の端部部分は前記主軸に直
交する、請求項22に記載の装置。 - 【請求項38】 前記磁気抵抗層の第1および第2の端
部部分は、焦点がおおむね前記磁気抵抗層の主軸に沿っ
てある楕円によっておおむね定義される、請求項22に
記載の装置。 - 【請求項39】 前記楕円は、所望の磁気トラック幅の
実質的に1.1〜1.5倍の、前記主軸に沿った寸法を
呈する、請求項38に記載の装置。 - 【請求項40】 前記楕円は、所望の磁気抵抗ストライ
プ高さの実質的に1.1〜1.5倍の、前記主軸を横断
する寸法を呈する、請求項38に記載の装置。 - 【請求項41】 前記磁気抵抗層の前記第1および第2
の端部部分は、前記磁気抵抗層によりおおむね定義され
る面内に曲線状に配される、請求項22に記載の装置。 - 【請求項42】 前記磁気抵抗層の主軸を横断する前記
磁気抵抗層の前記第1および第2の端部部分は前記主軸
と直交しない、請求項22に記載の装置。 - 【請求項43】 磁気抵抗層と、 前記磁気抵抗層に対して下になる関係にある軟らかい隣
接層と、 前記磁気抵抗層の対向する端部部分に隣接する分離層
と、 前記磁気抵抗層の前記端部部分で前記分離層と連なりか
つ前記磁気抵抗層とおおむね共面である第1および第2
の永久磁性領域とを含み、 それによって前記第1および第2の永久磁性領域は前記
磁気抵抗層に縦方向バイアスを与える、磁気抵抗装置。 - 【請求項44】 前記磁気抵抗層はNiFeを含む、請
求項43に記載の装置。 - 【請求項45】 前記磁気抵抗層と前記軟らかい隣接層
との間に介在する磁性スペーサ層をさらに含み、前記磁
性スペーサ層は前記軟らかい隣接層とおおむね同じ広が
りを有する、請求項43に記載の装置。 - 【請求項46】 前記磁気抵抗層は形状が実質的に楕円
形である、請求項43に記載の装置。 - 【請求項47】 前記分離層は非磁性金属を含む、請求
項43に記載の装置。 - 【請求項48】 前記非磁性金属はCrから本質的にな
る群から選択される、請求項47に記載の装置。 - 【請求項49】 前記分離層は誘電体材料を含む、請求
項43に記載の装置。 - 【請求項50】 前記誘電体材料はAl2 O3 から本質
的になる群から選択される、請求項43に記載の装置。 - 【請求項51】 前記第1および第2の磁性領域はCo
Pt、CoPtTaまたはCoPtCrから本質的にな
る群から選択される、請求項43に記載の装置。 - 【請求項52】 磁気抵抗装置を形成するためのプロセ
スであって、 基板を設けるステップと、 前記基板上に軟らかい隣接層を第1に形成するステップ
と、 前記軟らかい隣接層上に磁性スペーサ層を第2に形成す
るステップと、 前記磁性スペーサ上に磁気抵抗層を第3に形成するステ
ップと、 前記磁気抵抗層上にフォトレジスト領域をパターニング
するステップと、 磁気抵抗メサを定義するために、前記フォトレジスト領
域を取囲む前記磁気抵抗層の部分を除去するステップ
と、 前記磁性スペーサ層と前記磁気抵抗メサの隣接する側面
部分との上に、第1および第2の分離層部分を第4に形
成するステップと、 前記第1および第2の分離層部分上に第1および第2の
永久磁性層部分をそれぞれ第5に形成するステップと、 前記第1および第2の永久磁性層部分上に第1および第
2の導電層部分をそれぞれ第6に形成するステップと、 前記磁気抵抗層から前記フォトレジスト領域を除去する
ステップとを含む、プロセス。 - 【請求項53】 前記磁気抵抗装置を定義するために、
前記第1および第2の導電層部分と前記磁気抵抗メサの
上面との上に、別のフォトレジスト領域をさらにパター
ニングするステップと、 前記磁気抵抗装置を定義するために、前記別のフォトレ
ジスト領域を取囲む、前記第1および第2の導電層部分
と前記磁気抵抗メサの前記上面との部分を除去するステ
ップとをさらに含む、請求項52に記載のプロセス。 - 【請求項54】 前記基板を設けるステップは、上に載
る下層を有する基板によって実行される、請求項52に
記載のプロセス。 - 【請求項55】 前記基板を設けるステップは、前記下
層の上に載る第1の遮蔽層を有する基板によって実行さ
れる、請求項54に記載のプロセス。 - 【請求項56】 前記基板を設けるステップは、前記第
1の遮蔽層の上に載る第1のギャップ層を有する基板に
よって実行される、請求項55に記載のプロセス。 - 【請求項57】 前記第1の形成ステップは、 NiFeMo、NiFeCrまたはNiFeTaから本
質的になる群から選択される軟らかい隣接層を堆積する
ステップによって実行される、請求項52に記載のプロ
セス。 - 【請求項58】 前記第2の形成ステップは、 TaまたはTiから本質的になる群から選択される磁気
スペーサ層を堆積するステップによって実行される、請
求項52に記載のプロセス。 - 【請求項59】 前記第3の形成ステップは、 NiFeを実質的に含む磁気抵抗層を堆積するステップ
によって実行される、請求項52に記載のプロセス。 - 【請求項60】 前記第4の形成ステップは、 Crを実質的に含む非磁性分離層を堆積するステップに
よって実行される、請求項52に記載のプロセス。 - 【請求項61】 前記第4の形成ステップは、 Al2 O3 を実質的に含む誘電体分離層を堆積するステ
ップによって実行される、請求項52に記載のプロセ
ス。 - 【請求項62】 前記第5の形成ステップは、 CoPt、CoPtTaまたはCoPtCrから本質的
になる群から選択される永久磁性層を堆積するステップ
によって実行される、請求項52に記載のプロセス。 - 【請求項63】 前記第6の形成ステップは、 Auから本質的になる群から選択される導電層を堆積す
るステップによって実行される、請求項52に記載のプ
ロセス。 - 【請求項64】 前記除去ステップはイオンミリングに
よって実行される、請求項52に記載のプロセス。 - 【請求項65】 磁気抵抗装置を形成するためのプロセ
スであって、 基板を設けるステップと、 前記基板上に、上面を有しかつ下にある層を有する磁気
抵抗構造を載せるステップと、 前記下にある層に対して短縮された寸法の上側磁気抵抗
層を設けるために、前記磁気抵抗構造の前記上面の部分
を除去するステップと、 前記磁気抵抗構造の前記下にある層の上に載り、かつ前
記上側磁気抵抗層から隔てられた、実質的に共面の対向
する永久磁性層部分で、前記上側磁気抵抗層を縦方向に
バイアスするステップとを含む、磁気抵抗装置を形成す
るためのプロセス。 - 【請求項66】 前記基板を設けるステップは、ガラ
ス、SiまたはAl2O3 −TiCから本質的になる群
から選択される材料によって実行される、請求項65に
記載のプロセス。 - 【請求項67】 前記上に載せるステップは、軟らかい
隣接層/磁性スペーサ層/磁気抵抗層構造によって実行
される、請求項65に記載のプロセス。 - 【請求項68】 前記除去ステップは、 磁気抵抗層メサを上に定義するよう、前記磁気抵抗構造
上にフォトレジストをパターニングするステップと、 前記フォトレジストによって被覆されていない前記磁気
抵抗層の部分を除去するよう、前記磁気抵抗構造の前記
磁気抵抗層をイオンミリングするステップとによって実
行される、請求項65に記載のプロセス。 - 【請求項69】 前記縦方向にバイアスするステップ
は、 前記磁気抵抗構造と前記磁気抵抗層メサの対向する側面
との上に分離層をさらに載せるステップと、 前記分離層上に前記永久磁性層部分を堆積するステップ
とによって実行される、請求項68に記載のプロセス。 - 【請求項70】 前記さらに載せるステップは、非磁性
金属または誘電体から本質的になる群から選択される材
料によって実行される、請求項69に記載のプロセス。 - 【請求項71】 前記磁気抵抗装置に電気的接触を与え
るために導体の対を形成するステップをさらに含む、請
求項65に記載のプロセス。 - 【請求項72】 前記形成ステップは、 前記永久磁性層部分を前記導体と接触させるステップに
よって実行される、請求項71に記載のプロセス。 - 【請求項73】 前記形成ステップは、 前記磁気抵抗層を前記導体と接触させるステップにより
実行される、請求項71に記載のプロセス。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/461874 | 1995-06-05 | ||
US08/461873 | 1995-06-05 | ||
US08/461,873 US5573809A (en) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | Process for forming a magnetoresistive device |
US08/461,874 US5532892A (en) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | Soft adjacent layer biased magnetoresistive device incorporating a natural flux closure design utilizing coplanar permanent magnet thin film stabilization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0918069A true JPH0918069A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=27040163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8141326A Withdrawn JPH0918069A (ja) | 1995-06-05 | 1996-06-04 | 磁気抵抗装置およびそれを形成するためのプロセス |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0747886A3 (ja) |
JP (1) | JPH0918069A (ja) |
KR (1) | KR970002911A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002076471A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Nec Corp | 磁気抵抗センサ、磁気抵抗ヘッド、および磁気記録/再生装置 |
KR100750009B1 (ko) * | 2003-12-24 | 2007-08-16 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 폴리올레핀제 미다공막 |
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MY108956A (en) * | 1992-11-12 | 1996-11-30 | Quantum Peripherals Colorado Inc | Magnetoresistive device and method having improved barkhausen noise suppression |
DE69415177T2 (de) * | 1994-06-22 | 1999-04-29 | Seagate Technology, Scotts Valley, Calif. | Einzeldomän magnetoresistiver sensor unter benutzung von permanentmagnetstabilisierung |
US5434826A (en) * | 1994-09-26 | 1995-07-18 | Read-Rite Corporation | Multilayer hard bias films for longitudinal biasing in magnetoresistive transducer |
-
1996
- 1996-05-28 EP EP96303786A patent/EP0747886A3/en not_active Withdrawn
- 1996-06-04 JP JP8141326A patent/JPH0918069A/ja not_active Withdrawn
- 1996-06-04 KR KR1019960019732A patent/KR970002911A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002076471A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Nec Corp | 磁気抵抗センサ、磁気抵抗ヘッド、および磁気記録/再生装置 |
KR100750009B1 (ko) * | 2003-12-24 | 2007-08-16 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 폴리올레핀제 미다공막 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970002911A (ko) | 1997-01-28 |
EP0747886A2 (en) | 1996-12-11 |
EP0747886A3 (en) | 1997-02-26 |
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