JPH10172119A - Magneto-resistive head and its production - Google Patents

Magneto-resistive head and its production

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JPH10172119A
JPH10172119A JP33340296A JP33340296A JPH10172119A JP H10172119 A JPH10172119 A JP H10172119A JP 33340296 A JP33340296 A JP 33340296A JP 33340296 A JP33340296 A JP 33340296A JP H10172119 A JPH10172119 A JP H10172119A
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antiferromagnetic
manganese
nickel
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently increase the restraining force for forming a magneto- resistance effect film as a single domain by making the exchange bonding magnetic field with the magneto-resistance effect film higher, further, to eliminate the Barkhausen jump noises generated at the time of reproducing recording information and to enhance performance and reliability. SOLUTION: A soft magnetic field film 12, a nonmagnetic spacer film 13, the magneto-resistance effect film 14, antiferromagnetic films 15 (15a to 15c) and electrode films 16a to 16c are successively laminated on a substrate 11. The prescribed regions of the antiferromagnetic film 15 and the electrode films 16a to 16c are cut away to form a magnetic reluctance sensor working region Tw where the magneto-resistance effect film 14 is exposed. The magneto- resistance effect film 14 and the antiferromagnetic films 15 are subjected to exchange bonding at their boundaries. In addition, the antiferromagnetic films 15 are formed by thin films consisting of nickel-manganese-oxygen.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体から
情報を読み取るための磁気抵抗効果ヘッドおよびその製
造方法に係り、特に、基板上に、少なくとも軟磁性膜,
非磁性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および
電極膜が順次積層されて成る磁気抵抗効果ヘッドおよび
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive head for reading information from a magnetic recording medium and a method of manufacturing the same, and more particularly, to at least a soft magnetic film,
The present invention relates to a magnetoresistive head in which a nonmagnetic spacer film, a magnetoresistive film, an antiferromagnetic film, and an electrode film are sequentially laminated, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気抵抗効果センサを用いて磁気的に記
録された情報を検出する方法は、従来より一般によく知
られており、磁気抵抗効果ヘッドとして高密度対応磁気
ディスク記憶装置などに用いられつつある。ここで、磁
気抵抗効果センサの素材としては、磁気抵抗効果膜であ
るNiFe合金(パーマロイ)膜やNiFeCo合金膜
などが、一般に用いられている。
2. Description of the Related Art A method for detecting magnetically recorded information using a magnetoresistive sensor has been well known in the past, and is used as a magnetoresistive head in a high-density magnetic disk storage device or the like. It is getting. Here, as a material of the magnetoresistive effect sensor, a NiFe alloy (permalloy) film, a NiFeCo alloy film, or the like, which is a magnetoresistive effect film, is generally used.

【0003】その際、センサを線形動作領域内で用いる
ために、横バイアス磁界を印加したり、バルクハウゼン
ジャンプノイズと呼ばれる磁化の多磁区構造に起因する
雑音を抑制するために、縦バイアスと呼ばれる磁界を磁
気抵抗効果膜に印加することが望ましい。
At that time, a lateral bias magnetic field is applied to use the sensor in a linear operation region, and a longitudinal bias is used to suppress noise caused by a multi-domain structure of magnetization called Barkhausen jump noise. It is desirable to apply a magnetic field to the magnetoresistive film.

【0004】横バイアス磁界を印加する一般的な方法と
して、ソフトフィルムバイアス法があり、磁気抵抗効果
膜に非磁性スペーサ膜を介して積層された軟磁性膜の磁
化を、磁気抵抗効果膜に流れる情報検出電流により作り
出される磁界を用いて磁気抵抗効果膜の磁化と適当な角
度(望ましくは90度)に向け、その磁化からの漏洩磁
界によりバイアス磁界を印加するものである。
As a general method of applying a lateral bias magnetic field, there is a soft film bias method, in which the magnetization of a soft magnetic film laminated on a magnetoresistive film via a non-magnetic spacer film flows through the magnetoresistive film. The magnetic field generated by the information detection current is used to direct the magnetization of the magnetoresistive film to an appropriate angle (preferably 90 degrees) and apply a bias magnetic field by a leakage magnetic field from the magnetization.

【0005】また、縦バイアス磁界の印加する具体的手
段としては、図12に示すように、軟磁性横バイアス膜
502,非磁性スペーサ膜503および磁気抵抗効果膜
504を順次積層し、磁気抵抗効果膜504の磁気抵抗
センサ作動領域Twを除く両端部傾城に磁気抵抗効果膜
504と交換結合するように反強磁性縦バイアス膜50
5a,505bを配設し、次いで、電極膜506a,5
06bを積層した構造が特開昭62一40610号公報
に開示されている。
As a specific means for applying a longitudinal bias magnetic field, as shown in FIG. 12, a soft magnetic lateral bias film 502, a non-magnetic spacer film 503 and a magnetoresistive effect film 504 are sequentially laminated to form a magnetoresistive effect. The antiferromagnetic longitudinal bias film 50 is exchange-coupled with the magnetoresistive effect film 504 on both sides of the film 504 except for the magnetoresistive sensor operation region Tw.
5a, 505b are provided, and then the electrode films 506a, 505b are provided.
06b is disclosed in JP-A-62-140610.

【0006】これは、反強磁性縦バイアス膜505a,
505bに接している磁気抵抗効果膜504の両端部領
域を交換結合力を利用して単磁区化し、磁気抵抗効果膜
504に沿った静磁気的な結合によって、磁気抵抗セン
サ作動領域Twとなる中央部傾城においても単磁区状態
を誘起する手法である。
This is because the anti-ferromagnetic longitudinal bias film 505a,
The two end regions of the magnetoresistive film 504 that are in contact with 505b are made into single magnetic domains using exchange coupling force, and the magnetostatic coupling along the magnetoresistive film 504 causes the center to become the magnetoresistive sensor operating region Tw. This is a technique for inducing a single magnetic domain state even in a club.

【0007】しかしながら、この手法では、磁気抵抗効
果膜504には縦バイアスが印加されるが、磁気抵抗効
果膜504に横バイアスを印加することを目的とした軟
磁性膜502には縦バイアスが印加されず、従って、か
かる手法にあっては軟磁性膜502の多磁区化および外
部磁界による磁化の反転など磁気的攪乱が起きやすくな
る。更に、その軟磁性膜502の磁気的攪乱によって、
記録情報を再生する際のバルクハウゼンジャンプノイズ
を誘発するという不都合があった。
However, in this method, a vertical bias is applied to the magnetoresistive film 504, but a vertical bias is applied to the soft magnetic film 502 for the purpose of applying a horizontal bias to the magnetoresistive film 504. However, in this method, magnetic disturbance such as multi-domain formation of the soft magnetic film 502 and reversal of magnetization due to an external magnetic field is likely to occur. Further, due to the magnetic disturbance of the soft magnetic film 502,
There is a disadvantage that Barkhausen jump noise is induced when reproducing recorded information.

【0008】特開平7−57223号公報においては、
図13に示すように、軟磁性膜602,非磁性スペーサ
膜603および磁気抵抗効果膜604が実質的にセンサ
作動領域Twだけに存在し、縦バイアスとして強磁性膜
605a,605bと反強磁性膜606a,606bの
2層からなる強磁性/反強磁性交換バイアス膜を、軟磁
性膜602,非磁性スペーサ膜603および磁気抵抗効
果膜604のそれぞれ一方の端部を覆うように積層し、
且つ強磁性膜605a,605bが磁気抵抗効果膜60
4のそれぞれ一方の端部と磁気的および電気的な連続性
を有するように、隣接接合して形成した構造の磁気抵抗
効果ヘッドが開示されている。ここで、符号607a,
607bは電極膜を示す。
[0008] In JP-A-7-57223,
As shown in FIG. 13, the soft magnetic film 602, the non-magnetic spacer film 603, and the magnetoresistive film 604 substantially exist only in the sensor operation region Tw, and the ferromagnetic films 605a and 605b and the antiferromagnetic film serve as a longitudinal bias. A ferromagnetic / antiferromagnetic exchange bias film composed of two layers 606a and 606b is laminated so as to cover one end of each of the soft magnetic film 602, the nonmagnetic spacer film 603, and the magnetoresistive film 604,
In addition, the ferromagnetic films 605a and 605b are
A magnetoresistive head having a structure formed adjacently to each other so as to have magnetic and electrical continuity with one end of each of the magnetic heads is disclosed. Here, reference numerals 607a,
Reference numeral 607b denotes an electrode film.

【0009】反強磁性縦バイアス膜および反強磁性交換
バイアス膜として用いられている反強磁性膜の具体的な
材料としては、FeMn,NiMn,IrMn,NiO
およびFe2 3 等があり、又NiMnにCrを添加す
ると更に一層耐食性を良好にできることが、特開平6−
76247号公報に開示されている。
Specific examples of the material of the antiferromagnetic film used as the antiferromagnetic longitudinal bias film and the antiferromagnetic exchange bias film include FeMn, NiMn, IrMn, and NiO.
And Fe There are 2 O 3 or the like, still further to be able to satisfactorily more corrosion resistance the addition of Cr in NiMn is, JP-A-6-
76247.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た反強磁性膜にあっては、一般に磁気抵抗効果膜との交
換結合磁界が比較的小さく、また、その交換結合磁界が
消失する温度(ブロッキング温度)も低い。これに対
し、NiMnを素材とする反強磁性膜は、交換結合磁界
が比較的大きくブロッキング温度も高いが、製造に際し
ては、高温で長時間の熱処理を必要とするため、生産性
が悪く製造原価が高等するという不都合が生じていた。
However, in the above-mentioned antiferromagnetic film, the exchange coupling magnetic field with the magnetoresistive effect film is generally relatively small, and the temperature at which the exchange coupling magnetic field disappears (blocking temperature). ) Is also low. On the other hand, the antiferromagnetic film made of NiMn has a relatively large exchange coupling magnetic field and a high blocking temperature, but requires a high-temperature and long-time heat treatment in manufacturing, and thus has low productivity and low manufacturing cost. Had the disadvantage of being higher.

【0011】また、金属性の反強磁性膜であるFeM
n,NiMn,及びIrMn等は、錆びやすく耐食性が
悪いという不都合があった。
A metallic antiferromagnetic film, FeM
n, NiMn, IrMn, and the like have a disadvantage that they are easily rusted and have poor corrosion resistance.

【0012】一方、NiMnにCrを添加することによ
って耐食性を向上させることができるが、特開平6−7
6247号公報でも明らかのように、NiMnにCrを
添加することによって、交換結合磁界が減少するという
現象が生じる。そして、この交換結合磁界が減少する
と、磁気抵抗効果膜を単磁区化する拘束力が弱くなり、
記録情報を再生する際のバルクハウゼンジャンプノイズ
を誘発する危険性が大きくなり、へッドとしての性能が
悪化し信頼性も低下する。
On the other hand, the corrosion resistance can be improved by adding Cr to NiMn.
As is clear from Japanese Patent No. 6247, addition of Cr to NiMn causes a phenomenon that the exchange coupling magnetic field decreases. When the exchange coupling magnetic field decreases, the binding force for converting the magnetoresistive effect film into a single magnetic domain weakens,
The risk of inducing Barkhausen jump noise when reproducing recorded information is increased, and the performance as a head is deteriorated and the reliability is also lowered.

【0013】また、酸化物の反強磁性膜であるFe2
3 膜は、交換結合磁界が比較的大きく、酸化物であるた
め耐食性にも優れているが、製造の際に、高温の熱処理
を必要としたり、下地層の材料によってFe2 3 膜の
構造や特性が変化するなど製造しにくいという不都合が
あった。
An oxide antiferromagnetic film Fe 2 O
The three films have a relatively large exchange coupling magnetic field and are excellent in corrosion resistance because they are oxides, but they require high-temperature heat treatment during manufacture, and the structure of the Fe 2 O 3 film depends on the material of the underlayer. There was a problem that manufacturing was difficult, for example, the characteristics were changed.

【0014】[0014]

【発明の目的】本発明は、上記従来の欠点を鑑みなされ
たものであり、磁気抵抗効果膜との交換結合磁界が大き
く、ブロッキング温度も高くかつ耐食性に優れ、さらに
製造の容易な反強磁性膜を反強磁性縦バイアス膜および
反強磁性交換バイアス膜に用いることによって、磁気抵
抗効果膜を単磁区化する拘束力が十分強く、更には、記
録情報を再生する際に生じるバルクハウゼンジャンプノ
イズが無く、性能および信頼性の高い磁気抵抗効果ヘッ
ドおよびその製造方法を提供することを、その目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-mentioned drawbacks, and has a large exchange coupling magnetic field with a magnetoresistive film, a high blocking temperature, excellent corrosion resistance, and an antiferromagnetic material which is easy to manufacture. By using the film as an antiferromagnetic longitudinal bias film and an antiferromagnetic exchange bias film, the binding force for converting the magnetoresistive effect film into a single magnetic domain is sufficiently strong, and furthermore, Barkhausen jump noise generated when reproducing recorded information. It is an object of the present invention to provide a magnetoresistive head having no performance and high performance and reliability and a method of manufacturing the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、前述したように請求項1乃至50に示
す内容を、その要部として採用している。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention employs, as described above, the contents described in claims 1 to 50 as its essential parts.

【0016】(請求項1乃至11記載の発明)まず、本
発明では、基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁性スペ
ーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および電極膜が順
次積層され、前記反強磁性膜および電極膜の所定領域が
切除されて磁気抵抗効果膜が露出されてなる磁気抵抗セ
ンサ作動領域を備えている。そして、磁気抵抗効果膜と
反強磁性膜とがその界面において交換結合しており、更
に、反強磁性膜をニッケルーマンガンー酸素からなる薄
膜により構成する、という構成を採っている。
According to the present invention, at least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, a magnetoresistive film, an antiferromagnetic film and an electrode film are sequentially laminated on a substrate. A magnetoresistive sensor operating region is provided in which a predetermined region of the antiferromagnetic film and the electrode film is cut away to expose a magnetoresistive film. The magnetoresistive film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface, and the antiferromagnetic film is formed of a thin film made of nickel-manganese-oxygen.

【0017】ここで、反強磁性膜は、ニッケルが40原
子百分率ないし55原子百分率の範囲内であり、マンガ
ンが40原子百分率ないし55原子百分率の範囲内であ
り、且つ酸素が1原子百分率ないし10原子百分率の範
囲内であるニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜とし
てもよい。
Here, in the antiferromagnetic film, nickel is in the range of 40 to 55 atomic percent, manganese is in the range of 40 to 55 atomic percent, and oxygen is in the range of 1 to 10 atomic percent. It may be a thin film composed of nickel-manganese-oxygen in the range of the atomic percentage.

【0018】また、この反強磁性膜は、ニッケルが48
原子百分率ないし52原子百分率の範囲内であり、マン
ガンが45原子百分率ないし50原子百分率の範囲内で
あり、且つ酸素が1原子百分率ないし5原子百分率の範
囲内であるニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜とし
てもよい。更に、この反強磁性膜は、少なくともその一
部分に面心正方構造を備えたものを使用してもよい。
The antiferromagnetic film has a nickel content of 48.
A thin film of nickel-manganese-oxygen in which the atomic percentage is in the range of 52 to 52 atomic percent, manganese is in the range of 45 to 50 atomic percent, and oxygen is in the range of 1 to 5 atomic percent It may be. Further, the antiferromagnetic film may have a face-centered square structure in at least a part thereof.

【0019】また、上述した磁気抵抗効果へッドの製造
方法としては、通常の手法を採用するほか、更に、前述
した反強磁性膜については、アルゴンガス或いはアルゴ
ンガスに10%以下の酸素ガスを添加した混合ガスの雰
囲気中でスパッタリングすることとした。
As a method of manufacturing the above-described magnetoresistive effect head, a usual method is employed. In addition, for the above-described antiferromagnetic film, argon gas or oxygen gas of 10% or less in argon gas is used. Is sputtered in an atmosphere of a mixed gas to which is added.

【0020】ここで、磁気抵抗効果膜を形成した後に、
前述した反強磁性膜と接する領域の表面をエッチング処
理し、その後、反強磁性膜を形成するようにするとよ
い。この場合、エッチングは、方向性を有するイオン・
ビーム・エッチングからなる点に特徴を有する。また、
このエッチングにおいて、磁気抵抗効果膜は1ナノメー
タ乃至10ナノメータに設定されている。
Here, after forming the magnetoresistive film,
It is preferable that the surface of the region in contact with the antiferromagnetic film is etched, and then the antiferromagnetic film is formed. In this case, the etching is
It is characterized in that it consists of beam etching. Also,
In this etching, the magnetoresistive effect film is set at 1 to 10 nanometers.

【0021】更に、反強磁性膜を形成した後の製造過程
では、熱処理を施す点に特徴を有する。この場合の熱処
理は、少なくとも1回温度200℃乃至300℃で,1
時間乃至20時間の条件で実施される。また、この熱処
理は、10エルステッド乃至3000エルステッドの範
囲内の磁界中で実行してもよい。
Further, in the manufacturing process after the formation of the antiferromagnetic film, a heat treatment is performed. In this case, the heat treatment is performed at least once at a temperature of 200 ° C. to 300 ° C.
It is carried out under the conditions of time to 20 hours. This heat treatment may also be performed in a magnetic field in the range from 10 Oerst to 3000 Oersts.

【0022】(請求項12乃至25記載の発明)次に、
本発明にかかる他の磁気抵抗効果ヘッドにおいては、上
述したものと同様に、基板上に、少なくとも軟磁性膜,
非磁性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および
電極膜が順次積層され、反強磁性膜および電極膜の所定
領域が切除されて磁気抵抗効果膜が露出されてなる磁気
抵抗センサ作動領域を備えている。また、前述した磁気
抵抗効果膜と反強磁性膜とを、その界面において交換結
合する。そして、磁気抵抗効果膜に接する反強磁性膜の
界面を、ニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜により
構成し、それ以外の領域をニッケルーマンガンからなる
薄膜により構成する、という構成を採っている。
(Inventions of Claims 12 to 25)
In another magnetoresistive head according to the present invention, at least a soft magnetic film,
A non-magnetic spacer film, a magneto-resistive film, an anti-ferromagnetic film and an electrode film are sequentially laminated, and a predetermined region of the anti-ferromagnetic film and the electrode film is cut off to expose the magneto-resistive film so that the magneto-resistive sensor operates. It has. Further, the above-described magnetoresistive film and antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface. The interface of the antiferromagnetic film in contact with the magnetoresistive film is formed of a thin film of nickel-manganese-oxygen, and the other region is formed of a thin film of nickel-manganese.

【0023】ここで、磁気抵抗効果膜に接する前述した
反強磁性膜の界面は、ニッケルが40原子百分率ないし
55原子百分率の範囲内であり、マンガンが40原子百
分率ないし55原子百分率の範囲内であり、且つ酸素が
1原子百分率ないし10原子百分率の範囲内であるニッ
ケルーマンガンー酸素薄膜とする。それ以外の領域は、
マンガンが40原子百分率ないし55原子百分率の範囲
内であるニッケルーマンガンからなる薄膜とする、とし
てもよい。
Here, the interface of the above-mentioned antiferromagnetic film in contact with the magnetoresistive effect film has a nickel content in the range of 40 to 55 atomic percent and a manganese content in the range of 40 to 55 atomic percent. And a nickel-manganese-oxygen thin film in which oxygen is in the range of 1 atomic percent to 10 atomic percent. In other areas,
The thin film may be formed of nickel-manganese in which manganese is in the range of 40 atomic percent to 55 atomic percent.

【0024】また、上記磁気抵抗効果膜に接する前述し
た反強磁性膜の界面については、ニッケルが48原子百
分率ないし52原子百分率の範囲内であり、マンガンが
45原子百分率ないし50原子百分率の範囲内であり、
且つ酸素が1原子百分率ないし5原子百分率の範囲内で
あるニッケルーマンガンー酸素薄膜とする。それ以外の
領域はマンガンが46原子百分率ないし52原子百分率
の範囲内であるニッケルーマンガンからなる薄膜とす
る、としてもよい。
In the interface of the above-mentioned antiferromagnetic film in contact with the magnetoresistive film, nickel is in the range of 48 to 52 atomic percent, and manganese is in the range of 45 to 50 atomic percent. And
In addition, a nickel-manganese-oxygen thin film in which oxygen is in the range of 1 atomic percent to 5 atomic percent is provided. The other region may be a thin film of nickel-manganese in which manganese is in the range of 46 atomic percent to 52 atomic percent.

【0025】上記磁気抵抗効果膜に接する反強磁性膜の
界面に形成されたニッケルーマンガンー酸素からなる薄
膜は、その厚さを、5ナノメータ乃至30ナノメータと
してもよい。更に、反強磁性膜は、少なくともその一部
分に面心正方構造を備えたものを使用してもよい。
The nickel-manganese-oxygen thin film formed at the interface of the antiferromagnetic film in contact with the magnetoresistive film may have a thickness of 5 nm to 30 nm. Further, the antiferromagnetic film may have a face-centered square structure in at least a part thereof.

【0026】また、上述した磁気抵抗効果へッドの製造
方法としては、通常の手法を採用するほか、更に、前述
した反強磁性膜については、アルゴンガスの雰囲気中で
スパッタリングすることによって得る、という構成を採
っている。
As a method for manufacturing the above-described magnetoresistive effect head, a usual method is employed. In addition, the above-mentioned antiferromagnetic film is obtained by sputtering in an argon gas atmosphere. The configuration is adopted.

【0027】或いは、この磁気抵抗効果へッドの製造方
法としては、通常の手法を採用するほか、前述した磁気
抵抗効果膜に接する界面近傍の反強磁性膜が、アルゴン
ガス或いはアルゴンガスに10%以下の酸素ガスを添加
した混合ガスの雰囲気中でスパッタリングすることによ
りニッケル・マンガン・酸素からなる薄膜を形成し、そ
の後、アルゴンガスの雰囲気中でスパッタリングするこ
とによってニッケルーマンガンからなる薄膜を得るよう
に構成してもよい。
Alternatively, as a method of manufacturing the magnetoresistive effect head, a normal method is employed. In addition, the antiferromagnetic film near the interface in contact with the magnetoresistive effect film is made of argon gas or argon gas. % By sputtering in an atmosphere of a mixed gas to which oxygen gas is added to form a thin film composed of nickel, manganese, and oxygen. Thereafter, a thin film composed of nickel-manganese is obtained by sputtering in an atmosphere of argon gas. It may be configured as follows.

【0028】また、この場合、磁気抵抗効果膜を形成し
た後、反強磁性膜と接する領域の表面を酸素を10%乃
至100%含有する気体に少なくとも一度曝すととも
に、その後、前述した反強磁性膜を形成するようにして
もよい。
In this case, after the formation of the magnetoresistive film, the surface of the region in contact with the antiferromagnetic film is exposed at least once to a gas containing 10% to 100% of oxygen. A film may be formed.

【0029】或いは、反強磁性膜と接する磁気抵抗効果
膜の表面を酸素を10%乃至100%含有する気体に少
なくとも一度曝した後、反強磁性膜と接する磁気抵抗効
果膜の表面をエッチング処理し、その後に前述した反強
磁性膜を形成するようにしてもよい。
Alternatively, after the surface of the magnetoresistive film in contact with the antiferromagnetic film is exposed at least once to a gas containing 10% to 100% of oxygen, the surface of the magnetoresistive film in contact with the antiferromagnetic film is etched. Thereafter, the above-described antiferromagnetic film may be formed.

【0030】また、エッチングについては、方向性を有
するイオン・ビーム・エッチングとしてもよい。このエ
ッチングにおいて、前述した磁気抵抗効果膜は1ナノメ
ータ乃至10ナノメータに設定してもよい。
The etching may be directional ion beam etching. In this etching, the above-mentioned magnetoresistive effect film may be set to 1 to 10 nanometers.

【0031】更に、前述した反強磁性膜を形成した後の
製造過程では、熱処理を施すようにしてもよい。この場
合、熱処理は、少なくとも1回温度200℃乃至300
℃で1時間乃至20時間の条件で実行されるようにして
もよい。同時に、この熱処理は、10エルステッド乃至
3000エルステッドの範囲内の磁界中で実行するよう
にしてもよい。
Further, in the manufacturing process after the formation of the above-described antiferromagnetic film, a heat treatment may be performed. In this case, the heat treatment is performed at least once at a temperature of 200 ° C. to 300 ° C.
The process may be performed at a temperature of 1 hour to 20 hours. At the same time, the heat treatment may be performed in a magnetic field in the range from 10 Oersteds to 3000 Oersteds.

【0032】(請求項26乃至36記載の発明)次に、
更に他の磁気抵抗効果ヘッドにおいては、上述したもの
と同様に、基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁性スペ
ーサ膜,磁気抵抗効果膜が順次積層され、この磁気抵抗
効果膜上に磁気抵抗センサ作動領域が設けられている。
このセンサ作動領域を形成する軟磁性膜,非磁性スペー
サ膜,磁気抵抗効果膜の一端部と他端部の各側面を切除
して切除面を形成し、この切除面を、それぞれ磁気的に
連続性を有するように覆うようにして強磁性膜および反
強磁性膜を順次積層する。そして、前述した強磁性膜と
反強磁性膜とを、その界面において交換結合すると共
に、前述した反強磁性膜を、ニッケルーマンガンー酸素
からなる薄膜により構成する、という手法を採ってい
る。
(Inventions of Claims 26 to 36)
In still another magnetoresistive head, at least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive film are sequentially laminated on a substrate, and a magnetoresistive sensor is formed on the magnetoresistive film. An operating area is provided.
One side and the other side of the soft magnetic film, the non-magnetic spacer film, and the magnetoresistive film forming the sensor operation region are cut to form a cut surface, and the cut surface is magnetically continuous. A ferromagnetic film and an anti-ferromagnetic film are sequentially laminated so as to cover them. Then, a method is employed in which the above-described ferromagnetic film and antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface between the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film, and the antiferromagnetic film is formed of a thin film made of nickel-manganese-oxygen.

【0033】ここで、前述した反強磁性膜は、ニッケル
が40原子百分率ないし55原子百分率の範囲内であ
り、マンガンが40原子百分率ないし55原子百分率の
範囲内であり、且つ酸素が1原子百分率ないし10原子
百分率の範囲内であるニッケルーマンガンー酸素からな
る薄膜としてもよい。
In the antiferromagnetic film described above, nickel is in the range of 40 atomic percent to 55 atomic percent, manganese is in the range of 40 atomic percent to 55 atomic percent, and oxygen is 1 atomic percent. It may be a thin film composed of nickel-manganese-oxygen in the range of 10 to 10 atomic percent.

【0034】或いは、この反強磁性膜は、ニッケルが4
8原子百分率ないし52原子百分率の範囲内であり、マ
ンガンが45原子百分率ないし50原子百分率の範囲内
であり、且つ酸素が1原子百分率ないし5原子百分率の
範囲内であるニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜と
してもよい。
Alternatively, the antiferromagnetic film is made of nickel
Consisting of nickel-manganese-oxygen in the range of 8 to 52 atomic percent, manganese in the range of 45 to 50 atomic percent, and oxygen in the range of 1 to 5 atomic percent It may be a thin film.

【0035】ここで、前述した反強磁性膜は、少なくと
もその一部分に面心正方構造を有するものを使用しても
よい。また、上述した磁気抵抗効果へッドの製造方法と
しては、通常の手法を採用するほか、更に、前述した反
強磁性膜を、アルゴンガス或いはアルゴンガスに10%
以下の酸素ガスを添加した混合ガスの雰囲気中でスパッ
タリングすることによって得るものとする、という構成
を採っている。
Here, the antiferromagnetic film described above may have a face-centered square structure in at least a part thereof. As a method for manufacturing the above-mentioned magnetoresistive effect head, besides adopting a usual method, the above-mentioned antiferromagnetic film is further immersed in argon gas or 10% argon gas.
It is obtained by sputtering in an atmosphere of a mixed gas to which the following oxygen gas is added.

【0036】ここで、前述した強磁性膜を形成した後
に、反強磁性膜と接する領域の表面をエッチング処理
し、その後に前述した反強磁性膜を形成するようにして
もよい。この場合、エッチングは、方向性を有するイオ
ン・ビーム・エッチングとしてもよい。また、このエッ
チングにおいて、強磁性膜を1ナノメータ乃至10ナノ
メータに設定してもよい。
Here, after the above-described ferromagnetic film is formed, the surface of the region in contact with the antiferromagnetic film may be subjected to etching treatment, and thereafter, the above-described antiferromagnetic film may be formed. In this case, the etching may be directional ion beam etching. In this etching, the ferromagnetic film may be set at 1 to 10 nanometers.

【0037】更に、前述した反強磁性膜を形成した後の
製造過程では、熱処理を施すようにしてもよい。この場
合、熱処理は、少なくとも1回温度200℃乃至300
℃で1時間乃至20時間の条件で実行してもよい。ま
た、この熱処理は、10エルステッド乃至3000エル
ステッドの範囲内の磁界中で実行してもよい。
Further, in the manufacturing process after the formation of the above-described antiferromagnetic film, a heat treatment may be performed. In this case, the heat treatment is performed at least once at a temperature of 200 ° C. to 300 ° C.
It may be performed at a temperature of 1 hour to 20 hours. This heat treatment may also be performed in a magnetic field in the range from 10 Oerst to 3000 Oersts.

【0038】(請求項37乃至50記載の発明)次に、
更に他の磁気抵抗効果ヘッドにおいては、上述したもの
と同様に、基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁性スペ
ーサ膜,磁気抵抗効果膜が順次積層され、この磁気抵抗
効果膜上に磁気抵抗センサ作動領域を設け、このセンサ
作動領域を形成する前記軟磁性膜,非磁性スペーサ膜,
磁気抵抗効果膜の一端部と他端部の各側面を切除して切
除面を形成するとともに、この切除面をそれぞれ磁気的
に連続性を有するように覆うようにして、強磁性膜およ
び反強磁性膜を順次積層する。ここで、強磁性膜と反強
磁性膜とは、その界面において交換結合されている。
(Inventions of Claims 37 to 50)
In still another magnetoresistive head, at least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive film are sequentially laminated on a substrate, and a magnetoresistive sensor is formed on the magnetoresistive film. An operating region, wherein the soft magnetic film, the non-magnetic spacer film,
The side surfaces of the one end and the other end of the magnetoresistive film are cut to form a cut surface, and the cut surfaces are covered so as to have magnetic continuity. Magnetic films are sequentially laminated. Here, the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface.

【0039】そして、強磁性膜に接する前述した反強磁
性膜の界面は、ニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜
により構成し、それ以外の領域をニッケルーマンガンか
らなる薄膜により構成する、という手法を採っている。
The above-mentioned interface of the antiferromagnetic film in contact with the ferromagnetic film is constituted by a thin film of nickel-manganese-oxygen, and the other region is constituted by a thin film of nickel-manganese. I am taking it.

【0040】ここで、前述した強磁性膜に接する反強磁
性膜の界面は、ニッケルが40原子百分率ないし55原
子百分率の範囲内であり、マンガンが40原子百分率な
いし55原子百分率の範囲内であり、且つ酸素が1原子
百分率ないし10原子百分率の範囲内であるニッケルー
マンガンー酸素薄膜であり、それ以外の領域をマンガン
が40原子百分率ないし55原子百分率の範囲内である
ニッケルーマンガンからなる薄膜とする、としてもよ
い。
Here, the interface of the antiferromagnetic film in contact with the above-described ferromagnetic film is such that nickel is in the range of 40 to 55 atomic percent and manganese is in the range of 40 to 55 atomic percent. A nickel-manganese-oxygen thin film in which oxygen is in the range of 1 to 10 atomic percent, and a thin film of nickel-manganese in which manganese is in the range of 40 to 55 at. It is good also as.

【0041】また、前述した強磁性膜に接する前記反強
磁性膜の界面は、ニッケルが48原子百分率ないし52
原子百分率の範囲内で、マンガンが45原子百分率ない
し50原子百分率の範囲内で、且つ酸素が1原子百分率
ないし5原子百分率の範囲内であるニッケルーマンガン
ー酸素薄膜とし、それ以外の領域をマンガンが46原子
百分率ないし52原子百分率の範囲内であるニッケルー
マンガンからなる薄膜としてもよい。
The interface of the antiferromagnetic film in contact with the above-mentioned ferromagnetic film has a nickel content of 48 at.
A nickel-manganese-oxygen thin film in which manganese is in the range of 45 to 50 atomic percent and oxygen is in the range of 1 to 5 atomic percent within the range of atomic percentage, and the other region is manganese May be in the range of 46 atomic percent to 52 atomic percent.

【0042】この場合、強磁性膜に接する前述した反強
磁性膜の界面に形成されたニッケルーマンガンー酸素か
らなる薄膜は、その厚さが5ナノメータ乃至30ナノメ
ータに設定されている。また、反強磁性膜は、少なくと
もその一部分が面心正方構造を有するものを使用しても
よい。
In this case, the thickness of the nickel-manganese-oxygen thin film formed at the interface of the antiferromagnetic film in contact with the ferromagnetic film is set to 5 to 30 nanometers. The antiferromagnetic film may have at least a part thereof having a face-centered square structure.

【0043】また、上述した磁気抵抗効果へッドの製造
方法としては、通常の手法を採用するほか、更に、前述
した反強磁性膜を、アルゴンガスの雰囲気中でスパッタ
リングすることによって成膜する、という手法を採って
いる。
As a method of manufacturing the above-described magnetoresistive effect head, in addition to the usual method, the above-described antiferromagnetic film is further formed by sputtering in an argon gas atmosphere. , Is adopted.

【0044】或いは、前述した反強磁性膜については、
強磁性膜に接する界面近傍の反強磁性膜が、アルゴンガ
ス或いはアルゴンガスに10%以下の酸素ガスを添加し
た混合ガスの雰囲気中でスパッタリングすることによ
り、まずニッケル・マンガン・酸素からなる薄膜を形成
し、その後にアルゴンガスの雰囲気中でスパッタリング
することによってニッケルーマンガンからなる薄膜を形
成し、これを反強磁性膜とする、という手法を採っても
よい。
Alternatively, for the antiferromagnetic film described above,
The antiferromagnetic film near the interface in contact with the ferromagnetic film is first sputtered in an atmosphere of argon gas or a mixed gas in which oxygen gas of 10% or less is added to argon gas to form a thin film of nickel, manganese, and oxygen. After that, a method of forming a thin film made of nickel-manganese by sputtering in an atmosphere of argon gas and then using this as an antiferromagnetic film may be adopted.

【0045】ここで、強磁性膜を形成した後、反強磁性
膜と接する強磁性膜の表面を、酸素を10%乃至100
%含有する気体に少なくとも一度曝し、その後に、反強
磁性膜を形成するようにしてもよい。
Here, after forming the ferromagnetic film, the surface of the ferromagnetic film which is in contact with the antiferromagnetic film is changed from 10% to 100% with oxygen.
% At least once, and then an antiferromagnetic film may be formed.

【0046】又は、反強磁性膜と接する強磁性膜の表面
を、酸素を10%乃至100%含有する気体に少なくと
も一度曝した後、前述した反強磁性膜と接する強磁性膜
の表面をエッチング処理し、その後に前述した反強磁性
膜を形成するようにしてもよい。
Alternatively, after the surface of the ferromagnetic film in contact with the antiferromagnetic film is exposed at least once to a gas containing 10% to 100% of oxygen, the surface of the ferromagnetic film in contact with the antiferromagnetic film is etched. After the treatment, the antiferromagnetic film described above may be formed.

【0047】この場合、前述したエッチングは、方向性
を有するイオン・ビーム・エッチングとしてもよい。ま
た、このエッチングにおいて、強磁性膜は1ナノメータ
乃至10ナノメータに設定してもよい。
In this case, the above-mentioned etching may be directional ion beam etching. In this etching, the thickness of the ferromagnetic film may be set to 1 nm to 10 nm.

【0048】更に、前述した反強磁性膜を形成した後の
製造過程では、熱処理を施すようにしてもよい。この場
合、熱処理は、少なくとも1回温度200℃乃至300
℃で1時間乃至20時間の条件で実行するようにしても
よい。また、この熱処理は、10エルステッド乃至30
00エルステッドの範囲内の磁界中で実行するようにし
てもよい。
Further, in the manufacturing process after the formation of the above-described antiferromagnetic film, heat treatment may be performed. In this case, the heat treatment is performed at least once at a temperature of 200 ° C. to 300 ° C.
The process may be performed at a temperature of 1 hour to 20 hours. In addition, this heat treatment is performed between 10 Oe and 30 Oe.
It may be performed in a magnetic field in the range of 00 Oersted.

【0049】次に、上記各発明について、強磁性膜と反
強磁性膜との交換結合磁界の大きさおよびブロッキング
温度を評価するために、ガラス基板上に、スパッタ法を
用いて、ニッケルを81重量百分率含有するパーマロイ
組成のニッケル・鉄合金膜を、25ナノメータ成膜し、
その上に、それぞれ適当な組成のニッケル・マンガン・
酸素からなる薄膜を成膜し、さらに保護層としてタンタ
ルを10ナノメータ積層成膜した複数試料A〜Pを用意
した。
Next, in order to evaluate the magnitude of the exchange coupling magnetic field between the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film and the blocking temperature in each of the above-mentioned inventions, nickel was deposited on a glass substrate by sputtering. A nickel-iron alloy film having a permalloy composition containing a weight percentage of 25 nanometers was formed,
In addition, nickel, manganese,
A plurality of samples A to P were prepared in which a thin film made of oxygen was formed, and tantalum was further stacked as a protective layer by 10 nanometers.

【0050】図11の図表に、各試料の組成とこれに対
する交換結合磁界の大きさを実験的に求めた結果を示
す。ここで、試料は、交換結合磁界を最大限にするため
に、磁界を50エルステッド乃至3000エルステッド
の範囲内で、200℃乃至300℃の温度範囲内で、1
時間から20時間の適当な熱処理を施してある。
FIG. 11 shows the experimental results of the composition of each sample and the magnitude of the exchange coupling magnetic field. Here, in order to maximize the exchange-coupling magnetic field, the sample should have a magnetic field in the range of 50 Oersted to 3000 Oersted, in the temperature range of 200 ° C. to 300 ° C., and 1 ° C.
Appropriate heat treatment is applied for a period of time from 20 hours to 20 hours.

【0051】この図11の図表からも明らかのように、
適当な組成のニッケル・マンガン・酸素からなる試料
は、ニッケル・マンガンからなる試料より交換結合磁界
が大きくなっていることが判明した。
As is clear from the chart of FIG.
It was found that the sample composed of nickel, manganese and oxygen having an appropriate composition had a larger exchange coupling magnetic field than the sample composed of nickel and manganese.

【0052】更に、詳細な実験を実施したところ、ニッ
ケルが40原子百分率ないし55原子百分率の範囲内で
あり、マンガンが40原子百分率ないし55原子百分率
の範囲内であり、且つ酸素が1原子百分率ないし10原
子百分率の範囲内であるニッケルーマンガンー酸素から
なる薄膜のときに、十分な交換結合磁界が得られること
を見いだした。
Further detailed experiments have shown that nickel is in the range of 40 to 55 atomic percent, manganese is in the range of 40 to 55 atomic percent, and oxygen is in the range of 1 to 100 atomic percent. It has been found that a sufficient exchange coupling magnetic field can be obtained for a thin film composed of nickel-manganese-oxygen within the range of 10 atomic percent.

【0053】特に、ニッケルが48原子百分率ないし5
2原子百分率の範囲内で,マンガンが45原子百分率な
いし50原子百分率の範囲内で,且つ酸素が1原子百分
率ないし5原子百分率の範囲内であるニッケルーマンガ
ンー酸素からなる薄膜であるときに、交換結合磁界が最
大となることをつきとめることができた。ここで、ニッ
ケルとマンガンの組成比が「50:50」乃至「52:
48」となっていることが好ましいことが判明した。
In particular, the nickel content is between 48 atomic percent and 5 atomic percent.
When the thin film is composed of nickel-manganese-oxygen in which manganese is in a range of 45 to 50 atomic percent and oxygen is in a range of 1 to 5 atomic percent within a range of 2 atomic percent, It was found that the exchange coupling magnetic field was maximized. Here, the composition ratio of nickel and manganese is “50:50” to “52:
48 "was found to be preferable.

【0054】又、上記組成のニッケル・マンガン・酸素
からなる薄膜のブロッキング温度についても400℃以
上であり、熱的に十分な安定性を示すことを見いだし
た。
Further, the blocking temperature of the thin film composed of nickel, manganese and oxygen having the above-mentioned composition was 400 ° C. or higher, and it was found that the film exhibited sufficient thermal stability.

【0055】更に、交換結合磁界については、強磁性膜
と反強磁性膜との界面が大きく支配しており、界面近傍
にだけ上記組成のニッケル・マンガン・酸素からなる薄
膜を用いても十分な特性が得られる。
Further, the exchange coupling magnetic field is largely controlled by the interface between the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film, and it is sufficient to use a thin film composed of nickel, manganese and oxygen having the above composition only in the vicinity of the interface. Characteristics are obtained.

【0056】そして、本発明では、強磁性膜と反強磁性
膜との界面に少なくとも酸素を意識的に含有させている
ため、耐食性についても良好である。また、製造する際
においても、通常の金属磁性膜の場合では酸化すると磁
気的に劣化し交換結合磁界が小さくなったり,安定に製
造することが困難であったりするが、本発明の場合は、
反強磁性膜では酸化物反強磁性膜と同様に容易に製造で
きる。
In the present invention, since at least oxygen is intentionally contained at the interface between the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film, the corrosion resistance is also good. Also, in the case of manufacturing, in the case of a normal metal magnetic film, when it is oxidized, it is magnetically deteriorated and the exchange coupling magnetic field becomes small, or it is difficult to manufacture stably. However, in the case of the present invention,
An antiferromagnetic film can be easily manufactured similarly to an oxide antiferromagnetic film.

【0057】[0057]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔第1の実施の形態〕以下、本発明の第1の実施形態を
図1乃至図2に基づいて説明する。
[First Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0058】この第1の実施例において、磁気抵抗効果
ヘッド素子は、基板11上に、軟磁性膜12,非磁性ス
ペーサ膜13,磁気抵抗効果膜14,反強磁性膜15
a,15bおよび電極膜16a,16bのが順次積層さ
れ、かつ、反強磁性膜15a,15bおよび電極膜16
a,16bの図1における中央部が所定幅をもって切除
され、磁気抵抗効果膜14が露出されて磁気抵抗センサ
作動領域Twが形成されている。
In the first embodiment, the magnetoresistive head element comprises a soft magnetic film 12, a nonmagnetic spacer film 13, a magnetoresistive film 14, an antiferromagnetic film 15 on a substrate 11.
a, 15b and electrode films 16a, 16b are sequentially laminated, and the antiferromagnetic films 15a, 15b and the electrode film 16
1 are cut off at a predetermined width in FIG. 1 to expose the magnetoresistive effect film 14 to form a magnetoresistive sensor operating region Tw.

【0059】このセンサ作動領域Twにより、反強磁性
膜15a,15bおよび電極膜16a,16bが二分さ
れた状態となっている。
The antiferromagnetic films 15a and 15b and the electrode films 16a and 16b are divided into two by the sensor operation region Tw.

【0060】基板11としては、Al2 3 一TiC系
のセラミックが使用されている。ここで、軟磁性膜12
は厚さが25ナノメータのコバルト・ジルコニウム・モ
リブデン非晶質合金からなり、非磁性スペーサ膜13は
厚さが10ナノメータのタンタルからなり、磁気抵抗効
果膜14は厚さが20ナノメータのニッケル・鉄合金か
らなり、電極膜16a,16bは厚さが100ナノメー
タの金からなり、これらがスパッタ法により積層成膜さ
れている。
As the substrate 11, Al 2 O 3 -TiC-based ceramic is used. Here, the soft magnetic film 12
Is made of a cobalt-zirconium-molybdenum amorphous alloy having a thickness of 25 nanometers, the nonmagnetic spacer film 13 is made of tantalum having a thickness of 10 nanometers, and the magnetoresistive effect film 14 is made of nickel / iron having a thickness of 20 nanometers. The electrode films 16a and 16b are made of an alloy, and are made of gold having a thickness of 100 nanometers.

【0061】次に、上記磁気抵抗効果ヘッドの製造工程
を、図2に基づいて詳述する。
Next, the manufacturing process of the magnetoresistive head will be described in detail with reference to FIG.

【0062】まず、図2(a)に示すように、基板11
上に、軟磁性膜12,非磁性スペーサ膜13および磁気
抵抗効果膜14をスパッタ法によって順次積層成膜し、
更にその上に約1ミクロンの厚さのネガ型フォトレジス
ト17を均一に塗布する。
First, as shown in FIG.
On top of this, a soft magnetic film 12, a non-magnetic spacer film 13 and a magnetoresistive film 14 are sequentially laminated by sputtering,
Further, a negative photoresist 17 having a thickness of about 1 micron is uniformly applied thereon.

【0063】その後、図2(b)に示すように、磁気抵
抗センサとして作動する領域Twにあたるフォトレジス
ト17部分を、適当な条件を用いて露光・現像すること
によってステンシル形状にパターン化した。
Thereafter, as shown in FIG. 2B, a portion of the photoresist 17 corresponding to the region Tw operating as a magnetoresistive sensor was patterned into a stencil shape by exposing and developing under appropriate conditions.

【0064】次に、図2(c)に示すように、反強磁性
膜15a,15b,15cとして、マンガンを54原子
百分率含有したニッケル・マンガン合金ターゲットをア
ルゴンガスに3%の酸素ガスを添加した混合ガス雰囲気
中でスパッタ法を用いて、ニッケルを49原子百分率,
マンガンを47原子百分率,及び酸素を4原子百分率合
んだニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜を膜厚50
ナノメータ成膜した。
Next, as shown in FIG. 2C, a nickel-manganese alloy target containing 54 atomic percent of manganese was added to the antiferromagnetic films 15a, 15b, and 15c by adding 3% oxygen gas to argon gas. In a mixed gas atmosphere, nickel was sputtered at a rate of 49 atomic percent,
A thin film made of nickel-manganese-oxygen containing 47 at.% Of manganese and 4 at.
A nanometer film was formed.

【0065】さらに、電極膜16a,16b,16cと
して、100ナノメータの厚さの金をスパッタ法を用い
て形成した。
Further, as the electrode films 16a, 16b, and 16c, gold having a thickness of 100 nanometers was formed by a sputtering method.

【0066】その後、磁気抵抗センサ作動領域Twのフ
ォトレジスト17およびその上に積層成膜された反強磁
性膜15cと電極膜16cとを、アセトンなどの有機溶
剤を用いて除去し、図1に示すような磁気抵抗効果ヘッ
ド素子を作製した。この場合、フォトレジスト17など
を完全かつ速やかに除去するために、超音波による洗浄
などを併用しても良い。
Thereafter, the photoresist 17 in the magnetoresistive sensor operation region Tw, and the antiferromagnetic film 15c and the electrode film 16c laminated thereon are removed using an organic solvent such as acetone. The following magnetoresistive head element was manufactured. In this case, ultrasonic cleaning or the like may be used in combination to completely and promptly remove the photoresist 17 and the like.

【0067】そして、最後に、この磁気抵抗効果ヘッド
素子を、800エルステッドの磁界中で250℃,10
時間の熱処理を実施した。
Finally, this magnetoresistive head element is placed in a magnetic field of 800 Oersted at 250 ° C. and 10 ° C.
A time heat treatment was performed.

【0068】また、図1および図2には示されていない
が、磁気記録媒体に記録され再生したい特定の信号磁界
以外の余分な磁界を遮蔽することを目的とした機能膜と
して、図1に示す磁気抵抗効果ヘッド素子を挟む形で上
下にシールド膜と呼ばれる強磁性膜を形成しておいても
良い。ただし、このときシールド膜が導電性膜の場合に
は、磁気抵抗効果ヘッド素子とシールド膜との間に電気
絶縁性を保つための絶縁性膜を形成しておく必要があ
る。
Although not shown in FIGS. 1 and 2, a functional film for shielding an extra magnetic field other than a specific signal magnetic field to be recorded on and reproduced from a magnetic recording medium, as shown in FIG. A ferromagnetic film called a shield film may be formed above and below with the magnetoresistive effect head element shown interposed therebetween. However, if the shield film is a conductive film at this time, it is necessary to form an insulating film between the magnetoresistive head element and the shield film to maintain electrical insulation.

【0069】その後、上記工程において作製された磁気
抵抗効果ヘッド素子に対して、周知の技術によりスライ
ダ加工を施すとともに、加圧バネ,支持アーム等の取り
付けおよび電極への配線等を行って磁気抵抗効果ヘッド
を作製した。
Thereafter, the magnetoresistive head element manufactured in the above process is subjected to slider processing by a known technique, and a pressure spring, a support arm, etc. are attached, wiring to electrodes is performed, and the like. An effect head was made.

【0070】上記のように作製された磁気抵抗効果ヘッ
ドについて再生特性を調べたところ、磁気抵抗効果膜を
単磁区化する拘束力が弱いことに起因したバルクハウゼ
ンジャンプノイズのない良好な再生特性が得られた。
When the reproducing characteristics of the magnetoresistive head manufactured as described above were examined, it was found that good reproducing characteristics free of Barkhausen jump noise due to a weak binding force for forming the magnetoresistive film into a single magnetic domain were obtained. Obtained.

【0071】ここで、前述した反強磁性膜15a,15
b,15cとしては、マンガンを50原子百分率かつ酸
素を6原子百分率含有したニッケル・マンガン・酸素タ
ーゲットをアルゴンガス雰囲気中でスパッタ法を用い
て、ニッケルを49原子百分率,マンガンを48原子百
分率および酸素を3原子百分率含んだニッケルーマンガ
ンー酸素からなる薄膜を膜厚50ナノメータで成膜した
ものであってもよい。
Here, the antiferromagnetic films 15a, 15
For b and 15c, a nickel / manganese / oxygen target containing 50 at.% of manganese and 6 at.% of oxygen was sputtered in an argon gas atmosphere by using 49 at.% of nickel, 48 at.% of manganese and oxygen. May be formed by forming a thin film composed of nickel-manganese-oxygen containing 3 atomic percent with a thickness of 50 nanometers.

【0072】このようにしても、上記第1の実施形態の
場合と同様の再生特性を得ることができる。即ち、磁気
抵抗効果膜を単磁区化する拘束力が弱いことに起因した
バルクハウゼンジャンプノイズのない良好な再生特性が
得ることができる。
In this case, the same reproduction characteristics as in the first embodiment can be obtained. That is, it is possible to obtain good reproduction characteristics without Barkhausen jump noise caused by a weak binding force for forming the magnetoresistive film into a single magnetic domain.

【0073】また、前述した図2(b)において、磁気
抵抗センサとして作動する領域Twに当たるフォトレジ
スト17部分については、これを適当な条件を用いて露
光・現像することによってステンシル形状にパターン化
し、その後、磁気抵抗効果膜14の反強磁性膜15a,
15bと接する領域を方向性を有するイオン・ビーム・
エッチングにより50ナノメータ除去した。
In FIG. 2B, the photoresist 17 corresponding to the region Tw operating as a magnetoresistive sensor is patterned into a stencil shape by exposing and developing it under appropriate conditions. After that, the antiferromagnetic films 15a of the magnetoresistive effect film 14,
15b has a directional ion beam
50 nm was removed by etching.

【0074】そして、その後、図2(c)に示すよう
に、反強磁性膜15a,15b,15cとして、マンガ
ンを54原子百分率含有したニッケル・マンガン合金タ
ーゲットをアルゴンガスに5%の酸素ガスを添加した混
合ガス雰囲気中でスパッタ法を用いて、ニッケルを48
原子百分率,マンガンを47原子百分率および酸素を5
4原子百分率合んだニッケルーマンガンー酸素からなる
薄膜を、膜厚50ナノメータ成膜した。
Then, as shown in FIG. 2 (c), a nickel-manganese alloy target containing 54 atomic percent of manganese was used as the antiferromagnetic films 15a, 15b, and 15c. In a mixed gas atmosphere in which nickel has been added,
Atomic percent, 47 atomic percent manganese and 5 oxygen
A thin film composed of nickel-manganese-oxygen of 4 atomic percent was formed to a thickness of 50 nanometers.

【0075】このようにしても前述した第1の実施形態
の場合と同等の作用効果を有するほか、その再生特性に
あっては、磁気抵抗効果膜を単磁区化する拘束力が弱い
ことに起因したバルクハウゼンジャンプノイズのない良
好な再生特性が得ることができた。
In this case, the same operation and effect as those of the first embodiment described above are obtained, and the reproduction characteristic is also attributable to the weak binding force for making the magnetoresistive film into a single magnetic domain. Good reproduction characteristics without the Barkhausen jump noise can be obtained.

【0076】[第2の実施の形態]次に、本発明の第2
の実施形態を図3乃至図4に基づいて説明する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIGS.

【0077】この第2の実施形態は、図3に示すよう
に、反強磁性膜25a,25bの磁気抵抗効果膜24に
接する界面近傍部分とそれ以外の部分で、異なった組成
の膜になっている点に特徴を備えている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the antiferromagnetic films 25a and 25b have different compositions in the vicinity of the interface in contact with the magnetoresistive film 24 and in other portions. The feature is that it is.

【0078】ここで、本第2の実施形態の構成全体を説
明する。この第2の実施形態における磁気抵抗効果ヘッ
ド素子は、基板21上に、軟磁性膜22,非磁性スペー
サ膜23,磁気抵抗効果膜24,反強磁性膜25a,2
5bおよび電極膜26a,26bが順次積層されてい
る。また、反強磁性膜25a,25bおよび電極膜26
a,26bの図3における中央部は、所定幅をもって切
除され、こに切除箇所に、磁気抵抗効果膜24が露出さ
れて、磁気抵抗センサ作動領域Twが形成されている。
Here, the entire configuration of the second embodiment will be described. In the magnetoresistive head element according to the second embodiment, a soft magnetic film 22, a non-magnetic spacer film 23, a magnetoresistive film 24, and antiferromagnetic films 25a and 2 are formed on a substrate 21.
5b and electrode films 26a, 26b are sequentially laminated. Further, the antiferromagnetic films 25a and 25b and the electrode film 26
The central portions in FIGS. 3A and 26B of FIG. 3 are cut with a predetermined width, and the magnetoresistive effect film 24 is exposed at the cut portions, thereby forming a magnetoresistive sensor operating region Tw.

【0079】このセンサ作動領域Twにより、反強磁性
膜25a,25bおよび電極膜26a,26bが二分さ
れた状態となっている。
The antiferromagnetic films 25a and 25b and the electrode films 26a and 26b are divided into two by the sensor operation region Tw.

【0080】基板21としては、Al2 3 −TiC系
のセラミックが使用されている。また、軟磁性膜22は
厚さが25ナノメータのコバルト・ジルコニウム・モリ
ブデン非晶質合金からなり、非磁性スペーサ膜23は厚
さが10ナノメータのタンタルからなり、磁気抵抗効果
膜24は厚さが20ナノメータのニッケル・鉄合金から
なり、電極膜26a,26bは厚さが100ナノメータ
の金からなり、これらがスパッタ法により積層成膜され
ている。
As the substrate 21, an Al 2 O 3 —TiC-based ceramic is used. The soft magnetic film 22 is made of a 25 nm thick cobalt-zirconium / molybdenum amorphous alloy, the non-magnetic spacer film 23 is made of 10 nm thick tantalum, and the magnetoresistive film 24 is thin. The electrode films 26a and 26b are made of gold having a thickness of 100 nanometers, which are made of a nickel-iron alloy having a thickness of 20 nanometers, and are laminated by sputtering.

【0081】次に、上記第2の実施形態における磁気抵
抗効果ヘッドの製造工程について、図4に基づいて詳述
する。
Next, the manufacturing process of the magnetoresistive head according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG.

【0082】まず、図4(a)に示すように、基板21
上に、軟磁性膜22,非磁性スペーサ膜23および磁気
抵抗効果膜24をスパッタ法を用いて順次積層成膜し、
更にその上に約1ミクロンの厚さのネガ型フォトレジス
ト27を均一に塗布する。
First, as shown in FIG.
On top, a soft magnetic film 22, a non-magnetic spacer film 23, and a magnetoresistive film 24 are sequentially laminated by sputtering,
Further, a negative photoresist 27 having a thickness of about 1 micron is uniformly applied thereon.

【0083】その後、図4(b)に示すように、磁気抵
抗センサとして作動する領域Twにあたるフォトレジス
ト27部分を、適当な条件を用いて露光・現像すること
によってステンシル形状にパターン化した。
Thereafter, as shown in FIG. 4B, a portion of the photoresist 27 corresponding to the region Tw operating as a magnetoresistive sensor was patterned into a stencil shape by exposing and developing under appropriate conditions.

【0084】そして、スパッタ装置内に入れ真空に排気
した後、酸素ガスを導入し1気圧の状態で1分間保持
し、これによって、磁気抵抗効果膜24の表面に酸素を
吸着させた。
Then, after putting into a sputtering apparatus and evacuating to a vacuum, oxygen gas was introduced and maintained at 1 atm for 1 minute, whereby oxygen was adsorbed on the surface of the magnetoresistive film 24.

【0085】その後、図4(c)に示すように、反強磁
性膜25a,25b,25cとして、マンガンを54原
子百分率含有したニッケル・マンガン合金ターゲットを
アルゴンガス雰囲気中でスパッタ法を用いて、マンガン
を49原子百分率含んだニッケルーマンガンからなる薄
膜を膜厚50ナノメータ成膜した。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, a nickel-manganese alloy target containing 54 atomic percent of manganese was used as the antiferromagnetic films 25a, 25b, and 25c by sputtering in an argon gas atmosphere. A thin film made of nickel-manganese containing 49 atomic percent of manganese was formed to a thickness of 50 nanometers.

【0086】さらに、電極膜26a,26b,26cと
して、100ナノメータの厚さの金をスパッタ法を用い
て形成した。
Further, as the electrode films 26a, 26b and 26c, gold having a thickness of 100 nanometers was formed by a sputtering method.

【0087】その後、磁気抵抗センサ作動領域Twのフ
ォトレジスト17およびその上に積層成膜された反強磁
性膜15cと電極膜16cとをアセトンなどの有機溶剤
を用いて除去し、図3に示すような磁気抵抗効果ヘッド
素子を作製した。このとき、フォトレジスト17などを
完全かつ速やかに除去するために、超音波による洗浄な
どを併用しても良い。
Thereafter, the photoresist 17 in the magnetoresistive sensor operating region Tw, and the antiferromagnetic film 15c and the electrode film 16c laminated thereon are removed using an organic solvent such as acetone, as shown in FIG. Such a magnetoresistive head element was manufactured. At this time, in order to completely and quickly remove the photoresist 17 and the like, cleaning with ultrasonic waves or the like may be used together.

【0088】最後に、この磁気抵抗効果ヘッド素子を、
500エルステッドの磁界中で270℃,15時間の熱
処理を実施することによって、磁気抵抗効果膜24に接
する反強磁性膜25a,25bの界面から厚さ15ナノ
メータまでの部分を、磁気抵抗効果膜24に吸着してい
た酸素と反応させ、ニッケルを50原子百分率,マンガ
ンを48原子百分率および酸素を2原子百分率含んだニ
ッケルーマンガンー酸素からなる薄膜にした。
Finally, this magnetoresistive head element is
By performing a heat treatment at 270 ° C. for 15 hours in a magnetic field of 500 Oersteds, the portion from the interface between the antiferromagnetic films 25 a and 25 b in contact with the magnetoresistive film 24 to a thickness of 15 nanometers is removed. Was reacted with oxygen adsorbed on the substrate to form a thin film of nickel-manganese-oxygen containing 50 atomic percent of nickel, 48 atomic percent of manganese, and 2 atomic percent of oxygen.

【0089】また、図3および図4には示されていない
が、磁気記録媒体に記録され再生したい特定の信号磁界
以外の余分な磁界を遮蔽することを目的とした機能膜と
して、図3に示す磁気抵抗効果ヘッド素子を挟む形で上
下にシールド膜と呼ばれる強磁性膜を形成しておいても
良い。
Although not shown in FIGS. 3 and 4, as a functional film for shielding an extra magnetic field other than a specific signal magnetic field to be recorded and reproduced on a magnetic recording medium, FIG. A ferromagnetic film called a shield film may be formed above and below with the magnetoresistive effect head element shown interposed therebetween.

【0090】ただし、このとき、シールド膜が導電性膜
の場合には、磁気抵抗効果ヘッド素子とシールド膜との
間に電気絶縁性を保つための絶縁性膜を形成しておく必
要がある。
However, at this time, if the shield film is a conductive film, it is necessary to form an insulating film between the magnetoresistive head element and the shield film for maintaining electrical insulation.

【0091】その後、上記工程において作製された磁気
抵抗効果ヘッド素子に対して、周知の技術によりスライ
ダ加工を施すとともに、加圧バネ,支持アーム等の取り
付けおよび電極への配線等を行って磁気抵抗効果ヘッド
を作製した。
Thereafter, the magnetoresistive head element manufactured in the above process is subjected to slider processing by a well-known technique, and a pressure spring, a support arm, etc. are attached, and wiring to electrodes is performed. An effect head was made.

【0092】このようにしても前述した第1の実施形態
の場合と同等の作用効果を有するほか、その再生特性に
あっては、磁気抵抗効果膜を単磁区化する拘束力が弱い
ことに起因したバルクハウゼンジャンプノイズのない良
好な再生特性が得ることができた。
In this case, the same operation and effect as those of the first embodiment described above are obtained, and the reproduction characteristic is also attributable to the weak binding force for making the magnetoresistive film into a single magnetic domain. Good reproduction characteristics without the Barkhausen jump noise can be obtained.

【0093】ここで、前述した図4(b)においては、
磁気抵抗センサとして作動する領域Twにあたるフォト
レジスト27部分を、適当な条件を用いて露光・現像
し、ことによって当該領域をステンシル形状にパターン
化する。
Here, in FIG. 4B described above,
The portion of the photoresist 27 corresponding to the region Tw that operates as a magnetoresistive sensor is exposed and developed under appropriate conditions, thereby patterning the region into a stencil shape.

【0094】その後、図4(c)に示すように、反強磁
性膜25a,25b,25cとして、まず、マンガンを
54原子百分率含有したニッケル・マンガン合金ターゲ
ットをアルゴンガスに5%の酸素ガスを添加した混合ガ
ス雰囲気中でスパッタ法を用いて、ニッケルを48原子
百分率,マンガンを47原子百分率および酸素を5原子
百分率含んだニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜を
膜厚10ナノメータ成膜する。そして、これに引き続い
て、アルゴンガスのみの雰囲気中でスパッタ法を用いて
マンガンを49原子百分率含んだニッケルーマンガンか
らなる薄膜を膜厚50ナノメータ成膜するようにしても
よい。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, as the antiferromagnetic films 25a, 25b and 25c, first, a nickel-manganese alloy target containing manganese at 54 atomic percent was supplied with argon gas and 5% oxygen gas. A thin film of nickel-manganese-oxygen containing 48 atomic percent of nickel, 47 atomic percent of manganese, and 5 atomic percent of oxygen is formed to a thickness of 10 nanometers by a sputtering method in an added mixed gas atmosphere. Subsequently, a thin film of nickel-manganese containing manganese of 49 atomic percent may be formed to a thickness of 50 nanometers by a sputtering method in an atmosphere containing only argon gas.

【0095】このようにしても、その再生特性は、前述
した第2実施形態の場合と同様に、磁気低抗効果膜を単
磁区化する拘束力が弱いことに起因したバルクハウゼン
ジャンブノイズのない良好な再生特性を得ることができ
た。
Even in this case, as in the case of the above-described second embodiment, the reproduction characteristics are free from Barkhausen Jumb noise caused by a weak binding force for forming the magnetic low resistance effect film into a single magnetic domain. Good reproduction characteristics could be obtained.

【0096】ここで、磁気低抗効果膜24上に反強磁性
膜25a,25b,25cを成膜する前に、方向性を有
するイオン・ビーム・エッチングによって磁気低抗効果
膜24を1ナノメータ乃至10ナノメータ程度エッチン
グ除去してもよい。
Here, before forming the antiferromagnetic films 25a, 25b and 25c on the magnetic low resistance effect film 24, the magnetic low resistance effect film 24 is formed to have a thickness of 1 nanometer or more by directional ion beam etching. It may be etched away by about 10 nanometers.

【0097】〔第3の実施の形態〕次に、本発明の第3
の実施形態を、図5乃至図7に基づいて説明する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIGS.

【0098】この第3の実施例は、図5に示すように、
軟磁性膜32,非磁性スペーサ膜33および磁気低抗効
果膜34が、テーパ加工されており、且つ縦バイアス膜
が強磁性膜35a,35bと反強磁性膜36a,36b
の積層膜からなり、更に、縦バイアスが、磁気低抗効果
膜34だけでなく、軟磁性膜32にも印加されている点
に特徴を備えている。ここで、強磁性膜35a,35b
については、軟磁性膜で形成してもよい。
In the third embodiment, as shown in FIG.
The soft magnetic film 32, the non-magnetic spacer film 33 and the magnetic low resistance effect film 34 are tapered, and the longitudinal bias films are composed of ferromagnetic films 35a and 35b and antiferromagnetic films 36a and 36b.
Further, the present invention is characterized in that a vertical bias is applied not only to the magnetically resistant film 34 but also to the soft magnetic film 32. Here, the ferromagnetic films 35a and 35b
May be formed of a soft magnetic film.

【0099】以下に、これを詳述する。まず、図6
(a)に示すように、基板31上に、軟磁性膜32,非
磁性スペーサ膜33及び磁気低抗効果膜34をスパッタ
法を用いて順次積層成膜し、更に、その上に約1ミクロ
ンの厚さのネガ型フォトレジスト27を均一に塗布す
る。
Hereinafter, this will be described in detail. First, FIG.
As shown in FIG. 1A, a soft magnetic film 32, a non-magnetic spacer film 33, and a magnetic low resistance effect film 34 are sequentially laminated on a substrate 31 by a sputtering method, and further about 1 micron thick. Is applied uniformly to a negative photoresist 27 having a thickness of.

【0100】その後、図6(b)に示すように、磁気抵
抗センサとして作動する領域Twにあたるフォトレジス
ト27部分を、適当な条件を用いて露光・現像すること
によって、ステンシル形状にパターン化した。
Thereafter, as shown in FIG. 6B, a portion of the photoresist 27 corresponding to a region Tw operating as a magnetoresistive sensor was patterned into a stencil shape by exposing and developing under appropriate conditions.

【0101】次いで、入射角度25度のイオンビームを
用いたミリングで、図6(c)に示すように軟磁性膜3
2,非磁性スペーサ膜33および磁気低抗効果膜34を
テーパ状に加工する。その後、図7に示すように、強磁
性膜35a,35b,35cとして厚さ26ナノメータ
のパーマロイ組成のニッケル・鉄合金を成膜した。
Next, as shown in FIG. 6C, the soft magnetic film 3 was milled using an ion beam having an incident angle of 25 degrees.
2. The non-magnetic spacer film 33 and the magnetic resistance effect film 34 are processed into a tapered shape. Thereafter, as shown in FIG. 7, a nickel-iron alloy having a thickness of 26 nanometers and a permalloy composition was formed as the ferromagnetic films 35a, 35b, and 35c.

【0102】そして、更にその上に、反強磁性膜36
a,36b,36cとして、マンガンを54原子百分率
含有したニッケル・マンガン合金ターゲットをアルゴン
ガスに3%の酸素ガスを添加した混合ガス雰囲気中でス
パッタ法を用いて、ニッケルを49原子百分率,マンガ
ンを47原子百分率,および酸素を4原子百分率含んだ
ニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜を膜厚40ナノ
メータ成膜した。
Further, an antiferromagnetic film 36 is further formed thereon.
As a, 36b, and 36c, a nickel-manganese alloy target containing 54 atomic percent of manganese was sputtered in a mixed gas atmosphere in which 3% oxygen gas was added to argon gas. A thin film of nickel-manganese-oxygen containing 47 atomic percent and 4 atomic percent of oxygen was formed to a thickness of 40 nanometers.

【0103】ここで、ニッケルーマンガンー酸素からな
る薄膜を形成する前に、イオンビーム等による方向性を
有するエッチングによって、強磁性膜35a,35bの
表面層を適当な厚さだけ除去してもよい。このとき、除
去する表面層の厚さとしては、1ナノメータ乃至10ナ
ノメータであることが望ましい。
Here, before forming a thin film composed of nickel-manganese-oxygen, the surface layers of the ferromagnetic films 35a and 35b may be removed by an appropriate thickness by directional etching using an ion beam or the like. Good. At this time, the thickness of the surface layer to be removed is desirably 1 nanometer to 10 nanometers.

【0104】次に、電極膜37a,37b,37cとし
て、150ナノメータの厚さの金をスパッタ法を用いて
形成した。
Next, as the electrode films 37a, 37b and 37c, gold having a thickness of 150 nanometers was formed by sputtering.

【0105】その後、磁気抵抗センサ作動領域Twのフ
ォトレジスト38およびその上に積層成膜された強磁性
膜35c,反強磁性膜36cおよび電極膜37cとを、
アセトンなどの有機溶剤を用いて除去し、図5に示すよ
うな磁気低抗効果へッド素子を作製した。このとき、フ
ォトレジスト38などを完全かつ速やかに除去するため
に超音波による洗浄などを併用しても良い。そして、最
後に、この図5に示す磁気低抗効果ヘッド素子に、80
0エルステッドの磁界中で250℃,15時間の熱処理
を施した。
Thereafter, the photoresist 38 in the magnetoresistive sensor operation region Tw and the ferromagnetic film 35c, antiferromagnetic film 36c and electrode film 37c laminated thereon are formed by:
Removal was performed using an organic solvent such as acetone to produce a magnetic resistance effect head element as shown in FIG. At this time, ultrasonic cleaning or the like may be used in combination to completely and promptly remove the photoresist 38 and the like. Finally, the magnetic low resistance effect head element shown in FIG.
Heat treatment was performed at 250 ° C. for 15 hours in a magnetic field of 0 Oe.

【0106】ここで、上述した図5乃至図7には示され
ていないが、磁気記録媒体に記録され且つ再生したい特
定の信号磁界以外の余分な磁界を遮蔽することを意図し
た機能膜として、図5に示す磁気低抗効果ヘッド素子を
挟む形で上下にシールド膜と呼ばれる強磁性膜を形成し
ておいても良い。ただし、上記シールド膜が導電性膜の
場合には、磁気低抗効果ヘッド素子とシールド膜との間
に電気絶縁性を保持するための絶縁性膜を形成しておく
必要がある。
Although not shown in FIGS. 5 to 7 described above, a functional film intended to shield an extra magnetic field other than a specific signal magnetic field to be recorded and reproduced on a magnetic recording medium, A ferromagnetic film called a shield film may be formed above and below the magnetic low resistance effect head element shown in FIG. However, when the shield film is a conductive film, it is necessary to form an insulating film for maintaining electrical insulation between the magnetoresistive head element and the shield film.

【0107】その後、上記工程において作製された磁気
低抗効果ヘッド素子に対して、周知の技術によりスライ
ダ加工を施すとともに、加圧バネ,支持アーム等の取り
付けおよび電極への配線等を行って磁気低抗効果ヘッド
を作製した。
Thereafter, slider processing is performed on the magnetic low resistance effect head element manufactured in the above-described steps by a known technique, and a pressure spring, a support arm, etc. are attached, wiring to electrodes is performed, and the like. A low drag head was fabricated.

【0108】上記のように作製された磁気低抗効果ヘッ
ドについて再生特性を調べたところ、磁気低抗効果膜を
単磁区化する拘束力が弱いことに起因したバルクハウゼ
ンジャンプノイズのない良好な再生特性が得られた。
When the reproduction characteristics of the magnetic low resistance effect head manufactured as described above were examined, it was found that good reproduction without Barkhausen jump noise caused by a weak binding force for converting the magnetic low resistance effect film into a single magnetic domain was obtained. Characteristics were obtained.

【0109】ここで、図7に図示した反強磁性膜36
a,36b,36cとして、マンガンを48原子百分率
かつ酸素を10原子百分率含有したニッケル・マンガン
・酸素ターゲットをアルゴンガス雰囲気中でスパッタ法
を用いて、ニッケルを48原子百分率,マンガンを47
原子百分率および酸素を5原子百分率合んだニッケルー
マンガンー酸素からなる薄膜を膜厚60ナノメータ成膜
してもよい。このようにしても、その実施形態における
磁気低抗効果ヘッドの再生特性は、前述した第2の実施
形態の場合と同様に、磁気低抗効果膜を単磁区化する拘
束力が弱いことに起因したバルクハウゼンジャンプノイ
ズのない良好な再生特性を得ることができる。
Here, the antiferromagnetic film 36 shown in FIG.
As a, 36b, and 36c, a nickel / manganese / oxygen target containing 48 atomic percent of manganese and 10 atomic percent of oxygen was used in a sputtering method in an argon gas atmosphere to obtain a mixture of 48 atomic percent of nickel and 47 atomic percent of manganese.
A thin film composed of nickel-manganese-oxygen containing 5 atomic percent of oxygen and 5 atomic percent of oxygen may be formed to a thickness of 60 nanometers. Even in this case, the reproduction characteristics of the magnetoresistance effect head according to this embodiment are caused by the weak binding force for making the magnetoresistance effect film into a single magnetic domain, as in the case of the above-described second embodiment. Good reproduction characteristics without Barkhausen jump noise can be obtained.

【0110】〔第4の実施の形態〕次に、本発明の第4
の実施形態を、図8乃至図10に基づいて説明する。こ
の第4の実施例は、前述した第3実施例に開示した特徴
点に加えて、図8に示すように、反強磁性膜46a,4
6bの強磁性膜45a,45bに接する界面近傍部分と
それ以外の部分とで異なった組成の膜を成膜した点に特
徴を備えている。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, in addition to the features disclosed in the third embodiment described above, as shown in FIG.
6b is characterized in that films having different compositions are formed in the vicinity of the interface in contact with the ferromagnetic films 45a and 45b and in other portions.

【0111】以下に、これを詳述する。まず、図9
(a)に示すように、基板41上に、軟磁性膜42,非
磁性スペーサ膜43及び磁気低抗効果膜44をスパッタ
法を用いて順次積層成膜し、更にその上に、約1ミクロ
ンの厚さのネガ型フォトレジスト48を均一に塗布す
る。
The details will be described below. First, FIG.
As shown in (a), a soft magnetic film 42, a non-magnetic spacer film 43, and a magnetic low resistance effect film 44 are sequentially laminated on a substrate 41 by a sputtering method. Is applied uniformly to a negative photoresist 48 having a thickness of.

【0112】その後、図9(b)に示すように、磁気抵
抗センサとして作動する領域Twにあたるフォトレジス
ト48部分を、適当な条件を用いて露光・現像すること
によってステンシル形状にパターン化した。
Thereafter, as shown in FIG. 9B, a portion of the photoresist 48 corresponding to the region Tw operating as a magnetoresistive sensor was patterned into a stencil shape by exposing and developing under appropriate conditions.

【0113】次いで、入射角度25度のイオンビームを
用いたミリングで、図9(c)に示すように軟磁性膜4
2,非磁性スペーサ膜43および磁気低抗効果膜44を
テーパ状に加工する。
Next, as shown in FIG. 9C, the soft magnetic film 4 was milled using an ion beam having an incident angle of 25 degrees.
2. The non-magnetic spacer film 43 and the magnetic resistance effect film 44 are processed into a tapered shape.

【0114】その後、図10に示すように、強磁性膜4
5a,45b,45cとして厚さ26ナノメータのパー
マロイ組成のニッケル・鉄合金を成膜した後、スパッタ
装置から取り出して空気中に曝した。
Thereafter, as shown in FIG.
After forming a permalloy nickel / iron alloy having a thickness of 26 nanometers as 5a, 45b, and 45c, the film was taken out of the sputtering apparatus and exposed to air.

【0115】そして、更にその後、強磁性膜45a,4
5b,45c上に、反強磁性膜46a,46b,46c
として、マンガンを56原子百分率含有したニッケル・
マンガン合金ターゲットをアルゴンガス雰囲気中でスパ
ッタ法を用いて、マンガンを50原子百分率含んだニッ
ケルーマンガンからなる薄膜を膜厚60ナノメータ成膜
した。
Then, after that, the ferromagnetic films 45a, 45
5b, 45c, antiferromagnetic films 46a, 46b, 46c
Nickel containing manganese at 56 atomic percent
Using a manganese alloy target in an argon gas atmosphere by sputtering, a thin film of nickel-manganese containing 50 atomic percent of manganese was formed to a thickness of 60 nanometers.

【0116】ここで、ニッケルーマンガンー酸素からな
る薄膜を形成する前に、イオンビーム等による方向性を
有するエッチングによって、強磁性膜45a,45bの
表面層を適当な厚さだけ除去してもよい。このとき、除
去する表面層の厚さとしては、1ナノメータ乃至10ナ
ノメータであればよく、特に1ナノメータ乃至5ナノメ
ータであることが望ましい。
Here, before forming a thin film composed of nickel-manganese-oxygen, the surface layers of the ferromagnetic films 45a and 45b may be removed by an appropriate thickness by directional etching using an ion beam or the like. Good. At this time, the thickness of the surface layer to be removed may be from 1 nanometer to 10 nanometers, and particularly preferably from 1 nanometer to 5 nanometers.

【0117】次に、電極膜47a,47b,47cとし
て、150ナノメータの厚さの、金をスパッタ法を用い
て形成した。
Next, as the electrode films 47a, 47b, and 47c, gold having a thickness of 150 nanometers was formed by sputtering.

【0118】その後、磁気抵抗センサ作動領域Twのフ
ォトレジスト48およびその上に積層成膜された強磁性
膜45c,反強磁性膜46cおよび電極膜47cとをア
セトンなどの有機溶剤を用いて除去し、図10に示すよ
うな磁気低抗効果ヘッド素子を作製した。この場合、フ
ォトレジスト48などを完全かつ速やかに除去するため
に超音波による洗浄などを併用しても良い。
Thereafter, the photoresist 48 in the magnetoresistive sensor operation region Tw and the ferromagnetic film 45c, antiferromagnetic film 46c and electrode film 47c laminated thereon are removed using an organic solvent such as acetone. A magnetic low resistance head element as shown in FIG. 10 was manufactured. In this case, ultrasonic cleaning or the like may be used in combination to completely and promptly remove the photoresist 48 and the like.

【0119】そして最後に、この磁気低抗効果ヘッド素
子を、500エルステッドの磁界中で270℃15時間
の熱処理を実施することによって、強磁性膜45a,4
5b,45cに接する反強磁性膜46a,46b,46
cの界面から厚さ10ナノメータまでの部分を強磁性膜
45a,45b,45cに吸着していた酸素と反応さ
せ、ニッケルを50原子百分率,マンガンを48原子百
分率および酸素を2原子百分率合んだニッケルーマンガ
ンー酸素からなる薄膜にした。
Finally, the magnetic low resistance effect head element is subjected to a heat treatment at 270 ° C. for 15 hours in a magnetic field of 500 Oersteds to thereby obtain the ferromagnetic films 45a, 45a.
Antiferromagnetic films 46a, 46b, 46 in contact with 5b, 45c
The portion from the interface c to the thickness of 10 nanometers was reacted with oxygen adsorbed on the ferromagnetic films 45a, 45b, and 45c to combine 50 atomic percent of nickel, 48 atomic percent of manganese, and 2 atomic percent of oxygen. A thin film composed of nickel-manganese-oxygen was formed.

【0120】また、図8乃至図10には示されていない
が、第6実施形態の場合と同様に、図8に示す磁気低抗
効果ヘッド素子を挟む形で上下に磁気シールド膜となる
強磁性膜および磁気低抗効果ヘッド素子とシールド膜と
の間に電気絶縁性を保つための絶縁性膜を形成しても良
い。
Although not shown in FIGS. 8 to 10, as in the case of the sixth embodiment, a strong magnetic shield film is formed vertically above and below the magnetic low resistance effect head element shown in FIG. An insulating film for maintaining electrical insulation between the magnetic film and the magnetic resistance head element and the shield film may be formed.

【0121】その後、上記工程において作製された磁気
低抗効果ヘッド素子に対して、周知の技術によりスライ
ダ加工を施すとともに、加圧バネ,支持アーム等の取り
付けおよび電極への配線等を行って磁気低抗効果ヘッド
を作製した。
Thereafter, the magnetic low resistance effect head element manufactured in the above process is subjected to slider processing by a well-known technique, and a pressure spring, a support arm, etc. are attached, and wiring to electrodes is performed. A low drag head was fabricated.

【0122】そして、この第4の実施形態における磁気
低抗効果ヘッドの再生特性を調べたところ、前述した第
3の実施形態の場合と同様に、磁気低抗効果膜を単磁区
化する拘束力が弱いことに起因したバルクハウゼンジャ
ンプノイズのない良好な再生特性を得ることができた。
When the reproduction characteristics of the magneto-resistance effect head according to the fourth embodiment were examined, the constraint force for converting the magneto-resistance effect film into a single magnetic domain was obtained in the same manner as in the third embodiment. And good reproduction characteristics free of Barkhausen jump noise due to the weakness of the recording medium.

【0123】ここで、前述した第4の実施形態に開示さ
れた強磁性膜45a,45b,45cとして、厚さ26
ナノメータのパーマロイ組成のニッケル・鉄合金の薄膜
を成膜する。
Here, as the ferromagnetic films 45a, 45b and 45c disclosed in the fourth embodiment, the thickness 26
A thin film of a nickel-iron alloy having a nanometer permalloy composition is formed.

【0124】その後、反強磁性膜46a,46b,46
cとして、まず、マンガンを54原子百分率含有したニ
ッケル・マンガン合金ターゲットをアルゴンガスに8%
の酸素ガスを添加した混合ガス雰囲気中で、スパッタ法
を用いて、ニッケルを47原子百分率,マンガンを46
原子百分率および酸素を5原子百分率含んだニッケルー
マンガンー酸素からなる薄膜を、膜厚15ナノメータに
成膜する。そして、これに引き続いて、アルゴンガスの
みの雰囲気中でスパッタ法を用いて、マンガンを49原
子百分率含んだニッケルーマンガンからなる薄膜を、膜
厚45ナノメータ成膜するようにしてもよい。
Thereafter, the antiferromagnetic films 46a, 46b, 46
First, a nickel-manganese alloy target containing 54 atomic percent of manganese was put into argon gas at 8%.
In a mixed gas atmosphere to which oxygen gas was added, by sputtering, nickel was 47 at.% And manganese was 46 at.
A thin film of nickel-manganese-oxygen containing 5 atomic percent of atomic percentage and oxygen is formed to a thickness of 15 nanometers. Subsequently, a thin film made of nickel-manganese containing manganese at 49 atomic percent may be formed to a thickness of 45 nanometers by a sputtering method in an atmosphere containing only argon gas.

【0125】このようにしても上記第4の実施形態の場
合と同様に、磁気低抗効果膜を単磁区化する拘束力が弱
いことに起因したバルクハウゼンジャンプノイズのない
良好な再生特性を得ることができた。
Also in this case, as in the case of the above-described fourth embodiment, good reproduction characteristics free of Barkhausen jump noise due to a weak binding force for making the magnetic low resistance effect film a single magnetic domain can be obtained. I was able to.

【0126】ここで、所定の強磁性膜45a,45b,
45c上に反強磁性膜46a,46b,46cを成膜す
る前に、方向性を有するイオン・ビーム・エッチングに
より強磁性膜45a,45b,45cを1ナノメータ乃
至10ナノメータ程度エッチング除去してもよい。ま
た、強磁性膜45a〜45cについては、これを軟磁性
膜に代えてもよい。
Here, the predetermined ferromagnetic films 45a, 45b,
Before forming the antiferromagnetic films 46a, 46b, 46c on the 45c, the ferromagnetic films 45a, 45b, 45c may be etched and removed by about 1 to 10 nanometers by directional ion beam etching. . Further, the ferromagnetic films 45a to 45c may be replaced with soft magnetic films.

【0127】以上、本発明において適するいくつかの具
体例について説明したが、上述した実施形態以外におい
ても本発明に該当する範囲内で様々な設計変更が可能で
あり、本発明の有用性は大なるものがある。
Although several specific examples suitable for the present invention have been described above, various design changes are possible within the scope of the present invention other than the above-described embodiments, and the usefulness of the present invention is very large. There is something.

【0128】[0128]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、磁気低抗効果膜との交換結合磁界
が大きく、ブロッキング温度も高くかつ耐食性に優れ、
さらに製造の容易な反強磁性膜を提供し、それを反強磁
性縦バイアス膜および反強磁性交換バイアス膜に用いる
ことによって、磁気低抗効果膜を単磁区化する拘束力が
十分強く、記録情報を再生する際に生じるバルクハウゼ
ンジャンプノイズがなく性能および信頼性の高いという
従来にない優れた磁気抵抗効果ヘッドおよびその製造方
法を提供することができる。
The present invention is constructed and functions as described above. According to this, the exchange coupling magnetic field with the magnetically low resistance effect film is large, the blocking temperature is high, and the corrosion resistance is excellent.
Furthermore, by providing an easily manufactured antiferromagnetic film and using it for the antiferromagnetic longitudinal bias film and the antiferromagnetic exchange bias film, the binding force for making the magnetic low coercive effect film into a single magnetic domain is strong enough, It is possible to provide an unprecedented excellent magnetoresistive head which has no Barkhausen jump noise generated when reproducing information and has high performance and high reliability, and a method of manufacturing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に開示した第1の実施形態における磁気抵
抗効果ヘッドの製造工程の一部を示す図で、図2(a)
は磁気抵抗効果膜を成膜した後ネガ型のフォトレジスト
を均一に塗布した状態を示す説明図、図2(b)は作動
領域を露光・現像してステンシル形状にパターン化した
状態を示す説明図、図2(c)は反強磁性膜と電極膜を
順次積層した状態を示す説明図である。
FIG. 2 is a view showing a part of a manufacturing process of the magnetoresistive effect head according to the first embodiment disclosed in FIG. 1, and FIG.
FIG. 2B is an explanatory view showing a state in which a negative type photoresist is uniformly applied after forming a magnetoresistive effect film, and FIG. 2B is an explanatory view showing a state in which an active area is exposed and developed to be patterned into a stencil shape. FIG. 2C is an explanatory view showing a state in which an antiferromagnetic film and an electrode film are sequentially laminated.

【図3】本発明の第2の実施形態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に開示した第2の実施形態における磁気抵
抗効果ヘッドの製造工程の一部を示す図で、図4(a)
は磁気抵抗効果膜を成膜した後ネガ型のフォトレジスト
を均一に塗布した状態を示す説明図、図4(b)は作動
領域を露光・現像してステンシル形状にパターン化した
状態を示す説明図、図4(c)は反強磁性膜と電極膜を
順次積層した状態を示す説明図である。
FIG. 4 is a diagram showing a part of a manufacturing process of the magnetoresistive head according to the second embodiment disclosed in FIG. 3, and FIG.
FIG. 4B is an explanatory view showing a state in which a negative type photoresist is uniformly applied after forming a magnetoresistive effect film, and FIG. 4B is an explanatory view showing a state in which an active area is exposed and developed to be patterned into a stencil shape. FIG. 4C is an explanatory view showing a state in which an antiferromagnetic film and an electrode film are sequentially laminated.

【図5】本発明の第3の実施形態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図6】図5に開示した第3の実施形態における磁気抵
抗効果ヘッドの製造工程の一部を示す図で、図6(a)
は磁気抵抗効果膜を成膜した後ネガ型のフォトレジスト
を均一に塗布した状態を示す説明図、図6(b)は作動
領域を露光・現像してステンシル形状にパターン化した
状態を示す説明図、図6(c)は軟磁性膜と非磁性スペ
ーサ膜と磁気抵抗効果膜から成る積層部分の両側をテー
パ状に下降した状態を示す説明図である。
FIG. 6 is a view showing a part of the manufacturing process of the magnetoresistive head according to the third embodiment disclosed in FIG. 5, and FIG.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which a negative type photoresist is uniformly applied after forming a magnetoresistive effect film, and FIG. 6B is an explanatory view showing a state in which an active region is exposed and developed to be patterned into a stencil shape. FIG. 6C is an explanatory view showing a state where both sides of a laminated portion composed of a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive film are tapered down.

【図7】図6に示す製造工程の後に実行される製造工程
の一部を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing a part of a manufacturing process performed after the manufacturing process shown in FIG. 6;

【図8】本発明の第4の実施形態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】図8に開示した第4の実施形態における磁気抵
抗効果ヘッドの製造工程の一部を示す図で、図9(a)
は磁気抵抗効果膜を成膜した後ネガ型のフォトレジスト
を均一に塗布した状態を示す説明図、図9(b)は作動
領域を露光・現像してステンシル形状にパターン化した
状態を示す説明図、図9(c)は軟磁性膜と非磁性スペ
ーサ膜と磁気抵抗効果膜から成る積層部分の両側をテー
パ状に下降した状態を示す説明図である。
FIG. 9 is a view showing a part of the manufacturing process of the magnetoresistive head according to the fourth embodiment disclosed in FIG. 8;
FIG. 9B is an explanatory view showing a state in which a negative type photoresist is uniformly applied after forming a magnetoresistive effect film, and FIG. 9B is an explanatory view showing a state in which an active area is exposed and developed to be patterned into a stencil shape. FIG. 9C is an explanatory view showing a state where both sides of a laminated portion composed of a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive film are tapered down.

【図10】図9に示す製造工程の後に実行される製造工
程の一部を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a part of the manufacturing process performed after the manufacturing process shown in FIG. 9;

【図11】各実施形態にて使用する各試料の組成に対す
る交換結合磁界の測定結果を示す図表である。
FIG. 11 is a table showing measurement results of exchange coupling magnetic fields with respect to the composition of each sample used in each embodiment.

【図12】従来例を示す概略断面図である。FIG. 12 is a schematic sectional view showing a conventional example.

【図13】他の従来例を示す概略断面図である。FIG. 13 is a schematic sectional view showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21,31,41 基板 12,22,32,42 軟磁性膜 13,23,33,43 非磁性スペーサ膜 14,24,34,44 磁気低抗効果膜 15a,15b,15c,25a,25b,25c 反
強磁性膜 16a,16b,16c,26a,26b,26c 電
極膜 17,27,38,48 フォトレジスト 35a,35b,35c,45a,45b,45c 強
磁性膜 36a,36b,36c,46a,46b,46c 反
強磁性膜 37a,37b,37c,47a,47b,47c 電
極膜 Tw 磁気抵抗センサ作動領域
11, 21, 31, 41 Substrate 12, 22, 32, 42 Soft magnetic film 13, 23, 33, 43 Nonmagnetic spacer film 14, 24, 34, 44 Magnetic low resistance effect film 15a, 15b, 15c, 25a, 25b , 25c Antiferromagnetic film 16a, 16b, 16c, 26a, 26b, 26c Electrode film 17, 27, 38, 48 Photoresist 35a, 35b, 35c, 45a, 45b, 45c Ferromagnetic film 36a, 36b, 36c, 46a, 46b, 46c Antiferromagnetic film 37a, 37b, 37c, 47a, 47b, 47c Electrode film Tw Magnetoresistive sensor operating area

Claims (50)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁性
スペーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および電極膜
が順次積層され、前記反強磁性膜および電極膜の所定領
域が切除されて磁気抵抗効果膜が露出されて成る磁気抵
抗センサ作動領域を有し、 前記磁気抵抗効果膜と前記反強磁性膜とがその界面にお
いて交換結合しており、且つ前記反強磁性膜を、ニッケ
ルーマンガンー酸素からなる薄膜によって形成したこと
を特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, a magnetoresistive film, an antiferromagnetic film, and an electrode film are sequentially laminated on a substrate, and predetermined regions of the antiferromagnetic film and the electrode film are cut off. A magnetoresistive sensor operating region in which the magnetoresistive film is exposed, wherein the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at an interface between the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film. A magnetoresistive head formed by a thin film composed of rumanganese and oxygen.
【請求項2】 前記反強磁性膜は、ニッケルが40原子
百分率ないし55原子百分率の範囲内であり,マンガン
が40原子百分率ないし55原子百分率の範囲内であ
り,且つ酸素が1原子百分率ないし10原子百分率の範
囲内であるニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜であ
ることを特徴とした請求項1記載の磁気抵抗効果ヘッ
ド。
2. The antiferromagnetic film according to claim 1, wherein nickel is in a range of 40 atomic percent to 55 atomic percent, manganese is in a range of 40 atomic percent to 55 atomic percent, and oxygen is 1 atomic percent to 10 atomic percent. 2. The magnetoresistive head according to claim 1, wherein the thin film is composed of nickel-manganese-oxygen in an atomic percentage range.
【請求項3】 前記反強磁性膜は、ニッケルが48原子
百分率ないし52原子百分率の範囲内であり,マンガン
が45原子百分率ないし50原子百分率の範囲内であ
り,且つ酸素が1原子百分率ないし5原子百分率の範囲
内であるニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜とした
ことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果ヘッド。
3. The antiferromagnetic film according to claim 1, wherein nickel is in a range of 48 atomic percent to 52 atomic percent, manganese is in a range of 45 atomic percent to 50 atomic percent, and oxygen is 1 atomic percent to 5 atomic percent. 2. A magnetoresistive head according to claim 1, wherein said thin film is made of nickel-manganese-oxygen in an atomic percentage range.
【請求項4】 前記反強磁性膜は、少なくともその一部
分に面心正方構造を有することを特徴とした請求項1,
2又は3記載の磁気抵抗効果ヘッド。
4. The antiferromagnetic film according to claim 1, wherein at least a part of the antiferromagnetic film has a face-centered square structure.
4. The magnetoresistive effect head according to 2 or 3.
【請求項5】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁性
スペーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および電極膜
が順次積層され、前記反強磁性膜および電極膜の所定領
域が切除されて磁気抵抗効果膜が露出されてなる磁気抵
抗センサ作動領域を備え、前記磁気抵抗効果膜と前記反
強磁性膜とがその界面において交換結合しており、前記
反強磁性膜が、ニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜
により構成された磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記反強磁性膜を、アルゴンガス或いはアルゴンガスに
10%以下の酸素ガスを添加した混合ガスの雰囲気中で
スパッタリングによって形成することを特徴とした磁気
抵抗効果ヘッドの製造方法。
5. At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, a magnetoresistive film, an antiferromagnetic film, and an electrode film are sequentially laminated on a substrate, and predetermined regions of the antiferromagnetic film and the electrode film are cut off. A magnetoresistive sensor operating region in which the magnetoresistive film is exposed, wherein the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at an interface between the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film. A magnetoresistive effect head comprising a thin film of oxygen-oxygen, wherein the antiferromagnetic film is formed by sputtering in an atmosphere of argon gas or a mixed gas obtained by adding oxygen gas of 10% or less to argon gas. Of manufacturing a magnetoresistive head.
【請求項6】 前記請求項5記載の磁気抵抗効果ヘッド
の製造方法において、前記磁気抵抗効果膜を形成した
後、前記反強磁性膜と接する領域の表面をエッチング処
理し、その後に、前記反強磁性膜を形成することを特徴
とした磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
6. The method for manufacturing a magnetoresistive head according to claim 5, wherein after forming the magnetoresistive film, a surface of a region in contact with the antiferromagnetic film is subjected to an etching treatment, and thereafter, the antiferromagnetic film is etched. A method for manufacturing a magnetoresistive head, comprising forming a ferromagnetic film.
【請求項7】 前記エッチングを、方向性を有するイオ
ン・ビーム・エッチングとしたことを特徴とする請求項
6記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the etching is directional ion beam etching.
【請求項8】 前記エッチングによって形成される前記
磁気抵抗効果膜の厚さを、1ナノメータ乃至10ナノメ
ータの範囲の厚さに設定したことを特徴とする請求項6
又は7記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
8. The method according to claim 6, wherein the thickness of the magnetoresistive film formed by the etching is set to a thickness in a range from 1 nanometer to 10 nanometers.
Or a method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 7.
【請求項9】 前記請求項5,6,7又は8記載の磁気
抵抗効果ヘッドの製造方法において、前記反強磁性膜を
形成した後の製造過程で、熱処理を施すことを特徴とし
た磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
9. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 5, wherein a heat treatment is performed in a manufacturing process after forming the antiferromagnetic film. Manufacturing method of effect head.
【請求項10】 前記熱処理を、温度200℃乃至30
0℃で1時間乃至20時間の条件で少なくとも1回施す
ことを特徴とした請求項9記載の磁気抵抗効果ヘッドの
製造方法。
10. The heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C. to 30 ° C.
The method according to claim 9, wherein the method is performed at least once at 0 ° C. for 1 hour to 20 hours.
【請求項11】 前記熱処理を、10エルステッド乃至
3000エルステッドの範囲内の磁界中で施すことを特
徴とした請求項9又は10記載の磁気抵抗効果ヘッドの
製造方法。
11. The method according to claim 9, wherein the heat treatment is performed in a magnetic field in a range from 10 Oersted to 3000 Oersted.
【請求項12】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および電極
膜が順次積層され、前記反強磁性膜および電極膜の所定
領域が切除されて磁気抵抗効果膜が露出されてなる磁気
抵抗センサ作動領域を備え、 前記磁気抵抗効果膜と前記反強磁性膜とが、その界面に
おいて交換結合しており、前記磁気抵抗効果膜に接する
前記反強磁性膜の界面を、ニッケルーマンガンー酸素か
らなる薄膜により構成し、それ以外の領域をニッケルー
マンガンからなる薄膜により構成したことを特徴とする
磁気抵抗効果ヘッド。
12. At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, a magnetoresistive film, an antiferromagnetic film and an electrode film are sequentially laminated on a substrate, and predetermined regions of the antiferromagnetic film and the electrode film are cut off. A magnetoresistive sensor operating region in which the magnetoresistive film is exposed, wherein the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at an interface between the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film. A magnetoresistive head, wherein the interface of the ferromagnetic film is formed of a thin film of nickel-manganese-oxygen, and the other region is formed of a thin film of nickel-manganese.
【請求項13】 前記磁気抵抗効果膜に接する前記反強
磁性膜の界面を、ニッケルが40原子百分率ないし55
原子百分率の範囲内であり,マンガンが40原子百分率
ないし55原子百分率の範囲内であり,且つ酸素が1原
子百分率ないし10原子百分率の範囲内であるニッケル
ーマンガンー酸素薄膜で構成し、それ以外の領域をマン
ガンが40原子百分率ないし55原子百分率の範囲内で
あるニッケルーマンガンからなる薄膜で構成したことを
特徴とする請求項12記載の磁気抵抗効果ヘッド。
13. The method according to claim 11, wherein the interface between the antiferromagnetic film and the magnetoresistive film is 40 atomic percent to 55 atomic percent nickel.
A nickel-manganese-oxygen thin film whose atomic percentage is in the range of 40 atomic percent to 55 atomic percent and whose oxygen is in the range of 1 atomic percent to 10 atomic percent; 13. The magnetoresistive head according to claim 12, wherein said region is formed of a thin film of nickel-manganese in which manganese is in the range of 40 atomic percent to 55 atomic percent.
【請求項14】 前記磁気抵抗効果膜に接する前記反強
磁性膜の界面を、ニッケルが48原子百分率ないし52
原子百分率の範囲内であり、マンガンが45原子百分率
乃至50原子百分率の範囲内であり、且つ酸素が1原子
百分率ないし5原子百分率の範囲内であるニッケルーマ
ンガンー酸素薄膜で構成し、それ以外の領域をマンガン
が46原子百分率ないし52原子百分率の範囲内である
ニッケルーマンガンからなる薄膜で構成したことを特徴
とする請求項12記載の磁気抵抗効果ヘッド。
14. An interface between the antiferromagnetic film and the magnetoresistive film, wherein the interface between the nickel and the antiferromagnetic film is 48 at.
A nickel-manganese-oxygen thin film in which manganese is in the range of 45 to 50 atomic percent and oxygen is in the range of 1 to 5 atomic percent; 13. The magnetoresistive head according to claim 12, wherein said region is formed of a thin film made of nickel-manganese in which manganese is in the range of 46 atomic percent to 52 atomic percent.
【請求項15】 前記磁気抵抗効果膜に接する前記反強
磁性膜の界面に形成されたニッケルーマンガンー酸素か
らなる薄膜の膜厚を、厚さ5ナノメータ乃至30ナノメ
ータとしたことを特徴とする請求項12,13又は14
記載の磁気抵抗効果ヘッド。
15. The thin film made of nickel-manganese-oxygen formed at the interface of the antiferromagnetic film in contact with the magnetoresistive film has a thickness of 5 nm to 30 nm. Claim 12, 13, or 14
A magnetoresistive head according to any of the preceding claims.
【請求項16】 前記反強磁性膜は、少なくともその一
部分が面心正方構造を有することを特徴とした請求項1
2,13,14又は15記載の磁気抵抗効果ヘッド。
16. The antiferromagnetic film according to claim 1, wherein at least a part thereof has a face-centered square structure.
16. The magnetoresistive head according to 2, 13, 14, or 15.
【請求項17】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および電極
膜が順次積層され、前記反強磁性膜および電極膜の所定
領域が切除されて磁気抵抗効果膜が露出されてなる磁気
抵抗センサ作動領域を備え、前記磁気抵抗効果膜と前記
反強磁性膜とがその界面において交換結合しており、前
記磁気抵抗効果膜に接する前記反強磁性膜の界面を、ニ
ッケルーマンガンー酸素からなる薄膜により構成し、そ
れ以外の領域をニッケルーマンガンからなる薄膜により
構成して成る磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記反強磁性膜を、アルゴンガスの雰囲気中でスパッタ
リングによって形成することを特徴とした磁気抵抗効果
ヘッドの製造方法。
17. On a substrate, at least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, a magnetoresistive film, an antiferromagnetic film and an electrode film are sequentially laminated, and predetermined regions of the antiferromagnetic film and the electrode film are cut off. A magnetoresistive sensor operating area in which the magnetoresistive film is exposed, wherein the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at an interface between the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film. In the magnetoresistive effect head in which the interface of the magnetic film is constituted by a thin film composed of nickel-manganese-oxygen and the other region is constituted by a thin film composed of nickel-manganese, the antiferromagnetic film is formed of argon gas. A method for manufacturing a magnetoresistive head, wherein the method is formed by sputtering in an atmosphere.
【請求項18】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜,反強磁性膜および電極
膜が、順次積層され、前記反強磁性膜および電極膜の所
定領域が切除されて磁気抵抗効果膜が露出されてなる磁
気抵抗センサ作動領域を備え、前記磁気抵抗効果膜と前
記反強磁性膜とがその界面において交換結合しており、
前記磁気抵抗効果膜に接する前記反強磁性膜の界面を、
ニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜により構成し、
それ以外の領域をニッケルーマンガンからなる薄膜によ
り構成して成る磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記磁気抵抗効果膜に接する前記界面近傍の反強磁性膜
を、まず、アルゴンガス或いはアルゴンガスに10%以
下の酸素ガスを添加した混合ガスの雰囲気中でスパッタ
リングすることによってニッケル・マンガン・酸素から
なる薄膜を形成し、その後に、アルゴンガスの雰囲気中
でスパッタリングすることによってニッケルーマンガン
からなる薄膜を形成して成るものとしたことを特徴とす
る磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
18. On a substrate, at least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, a magnetoresistive film, an antiferromagnetic film, and an electrode film are sequentially laminated, and predetermined regions of the antiferromagnetic film and the electrode film are cut off. A magnetoresistive sensor operating region in which the magnetoresistive film is exposed, wherein the magnetoresistive film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface thereof,
The interface of the antiferromagnetic film in contact with the magnetoresistive film,
It is composed of a thin film composed of nickel-manganese-oxygen,
In a magnetoresistive effect head in which the other region is formed of a thin film made of nickel-manganese, the antiferromagnetic film near the interface in contact with the magnetoresistive effect film is first reduced to 10% or less of argon gas or argon gas. A thin film composed of nickel, manganese and oxygen is formed by sputtering in an atmosphere of a mixed gas to which oxygen gas is added, and then a thin film composed of nickel-manganese is formed by sputtering in an atmosphere of argon gas. A method of manufacturing a magnetoresistive head, comprising:
【請求項19】 前記請求項17又は18記載の磁気抵
抗効果ヘッドの製造方法において、 前記磁気抵抗効果膜を形成した後、前記反強磁性膜と接
する領域の表面を、酸素を10%乃至100%含有する
気体に少なくとも一度曝すと共に、その後に、前記反強
磁性膜を形成することを特徴とした磁気抵抗効果ヘッド
の製造方法。
19. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 17, wherein, after forming the magnetoresistive film, the surface of a region in contact with the antiferromagnetic film is formed by adding 10% to 100% of oxygen. %. The method of manufacturing a magnetoresistive effect head, comprising exposing the antiferromagnetic film to the gas containing at least once, and thereafter forming the antiferromagnetic film.
【請求項20】 前記請求項19記載の磁気抵抗効果ヘ
ッドの製造方法において、 前記反強磁性膜と接する前記磁気抵抗効果膜の表面を、
酸素を10%乃至100%含有する気体に少なくとも一
度曝し、その後に、前記反強磁性膜と接する磁気抵抗効
果膜の表面をエッチング処理し、しかる後、前記反強磁
性膜を形成することを特徴とした磁気抵抗効果ヘッドの
製造方法。
20. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 19, wherein a surface of the magnetoresistive film in contact with the antiferromagnetic film is
A step of exposing the surface of the magnetoresistive film in contact with the antiferromagnetic film at least once to a gas containing 10% to 100% of oxygen, and thereafter forming the antiferromagnetic film. Of manufacturing a magnetoresistive head.
【請求項21】 前記エッチングを、方向性を有するイ
オン・ビーム・エッチングとしたことを特徴とする請求
項20記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
21. The method according to claim 20, wherein the etching is directional ion beam etching.
【請求項22】 前記エッチングにより形成される前記
磁気抵抗効果膜を、1ナノメータ乃至10ナノメータの
範囲に設定したことを特徴とする請求項20又は21記
載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
22. The method according to claim 20, wherein the magnetoresistive film formed by the etching is set in a range of 1 nanometer to 10 nanometers.
【請求項23】 請求項17,18,19,20,21
又は22記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法におい
て、前記反強磁性膜を形成した後の製造過程で、熱処理
を施すことを特徴とした磁気抵抗効果ヘッドの製造方
法。
23. The method of claim 17, 18, 19, 20, 21.
23. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 22, wherein a heat treatment is performed in a manufacturing process after the formation of the antiferromagnetic film.
【請求項24】 前記熱処理を、温度200℃乃至30
0℃で1時間乃至20時間の条件で少なくとも1回施す
ことを特徴とした請求項23記載の磁気抵抗効果ヘッド
の製造方法。
24. The heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C. to 30 ° C.
24. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 23, wherein the method is performed at least once at 0 [deg.] C. for 1 hour to 20 hours.
【請求項25】 前記熱処理を、10エルステッド乃至
3000エルステッドの範囲内の磁界中で施すことを特
徴とした請求項23又は24記載の磁気抵抗効果ヘッド
の製造方法。
25. The method according to claim 23, wherein the heat treatment is performed in a magnetic field within a range of 10 to 3000 Oe.
【請求項26】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜が順次積層され、この磁
気抵抗効果膜上に磁気抵抗センサ作動領域を設け、この
センサ作動領域を形成する前記軟磁性膜,非磁性スペー
サ膜,磁気抵抗効果膜の一端部と他端部の各側面を切除
して切除面を形成するとともに、この切除面をそれぞれ
磁気的に連続性を有するように覆うようにして強磁性膜
および反強磁性膜を順次積層し、前記強磁性膜と前記反
強磁性膜とはその界面において交換結合しており、 前記反強磁性膜を、ニッケルーマンガンー酸素からなる
薄膜により構成したことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッ
ド。
26. At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive film are sequentially laminated on a substrate, and a magnetoresistive sensor operating region is provided on the magnetoresistive film to form the sensor operating region. One side and the other side of the soft magnetic film, the non-magnetic spacer film, and the magnetoresistive film are cut off to form a cut surface, and the cut surface is covered with magnetic continuity. The ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are sequentially stacked as described above, and the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface, and the antiferromagnetic film is formed of nickel-manganese-oxygen. A magnetoresistive head comprising a thin film.
【請求項27】 前記反強磁性膜は、ニッケルが40原
子百分率ないし55原子百分率の範囲内であり,マンガ
ンが40原子百分率ないし55原子百分率の範囲内であ
り,且つ酸素が1原子百分率ないし10原子百分率の範
囲内であるニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜とし
たことを特徴とする請求項26記載の磁気抵抗効果ヘッ
ド。
27. The antiferromagnetic film, wherein nickel is in the range of 40 to 55 atomic percent, manganese is in the range of 40 to 55 atomic percent, and oxygen is in the range of 1 to 10 atomic percent. 27. The magnetoresistive head according to claim 26, wherein the thin film is made of nickel-manganese-oxygen within the range of atomic percentage.
【請求項28】 前記反強磁性膜は、ニッケルが48原
子百分率ないし52原子百分率の範囲内であり,マンガ
ンが45原子百分率ないし50原子百分率の範囲内であ
り,且つ酸素が1原子百分率ないし5原子百分率の範囲
内であるニッケルーマンガンー酸素からなる薄膜とした
ことを特徴とする請求項26記載の磁気抵抗効果ヘッ
ド。
28. The antiferromagnetic film, wherein nickel is in the range of 48 to 52 atomic percent, manganese is in the range of 45 to 50 atomic percent, and oxygen is 1 to 5 atomic percent. 27. The magnetoresistive head according to claim 26, wherein the thin film is made of nickel-manganese-oxygen within the range of atomic percentage.
【請求項29】 前記反強磁性膜は、少なくともその一
部分に面心正方構造を有することを特徴とした請求項2
6,27又は28記載の磁気抵抗効果ヘッド。
29. The antiferromagnetic film according to claim 2, wherein at least a part thereof has a face-centered square structure.
29. The magnetoresistive head according to 6, 27 or 28.
【請求項30】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,および磁気抵抗効果膜を順次積層し、こ
の磁気抵抗効果膜上に磁気抵抗センサ作動領域を設け、
このセンサ作動領域を形成する前記軟磁性膜,非磁性ス
ペーサ膜,および磁気抵抗効果膜の一端部と他端部の各
側面を切除して切除面を形成するとともに、この切除面
を、それぞれ磁気的に連続性を有するように覆って強磁
性膜および反強磁性膜を順次積層し、前記強磁性膜と前
記反強磁性膜とがその界面において交換結合しており、
且つ前記反強磁性膜が、ニッケルーマンガンー酸素から
なる薄膜によって形成された磁気抵抗効果ヘッドにおい
て、 前記反強磁性膜を、アルゴンガス或いはアルゴンガスに
10%以下の酸素ガスを添加した混合ガスの雰囲気中で
スパッタリングにより成膜するようにしたことを特徴と
する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
30. At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive effect film are sequentially laminated on a substrate, and a magnetoresistive sensor operation region is provided on the magnetoresistive effect film.
The soft magnetic film, the non-magnetic spacer film, and the one end and the other end of the magnetoresistive film forming the sensor operation region are cut off to form cut surfaces. A ferromagnetic film and an antiferromagnetic film are sequentially laminated so as to have continuity, and the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface,
In the magnetoresistive head, wherein the antiferromagnetic film is formed of a thin film made of nickel-manganese-oxygen, the antiferromagnetic film is formed of argon gas or a mixed gas obtained by adding oxygen gas of 10% or less to argon gas. A method for manufacturing a magnetoresistive head, wherein a film is formed by sputtering in an atmosphere of (1).
【請求項31】 前記請求項30記載の磁気抵抗効果ヘ
ッドの製造方法において、 前記強磁性膜を形成した後に、前記反強磁性膜と接する
領域の表面をエッチング処理し、その後に前記反強磁性
膜を成膜するようにしたことを特徴とする磁気抵抗効果
ヘッドの製造方法。
31. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 30, wherein after forming the ferromagnetic film, a surface of a region in contact with the antiferromagnetic film is etched, and thereafter the antiferromagnetic film is formed. A method for manufacturing a magnetoresistive head, wherein a film is formed.
【請求項32】 前記エッチングを、方向性を有するイ
オン・ビーム・エッチングとしたことを特徴とする請求
項31記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
32. The method according to claim 31, wherein the etching is directional ion beam etching.
【請求項33】 前記強磁性膜を、1ナノメータ乃至1
0ナノメータの膜厚としたことを特徴とする請求項31
又は32記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
33. The ferromagnetic film according to claim 1, wherein said ferromagnetic film is 1 nanometer to 1 nanometer.
32. A film thickness of 0 nanometer.
33. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to 32.
【請求項34】 前記請求項30,31,32又は33
記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法において、 前記反強磁性膜を形成した後の製造過程で、熱処理を施
すことを特徴とした磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
34. The method according to claim 30, 31, 32 or 33.
The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 1, wherein a heat treatment is performed in a manufacturing process after forming the antiferromagnetic film.
【請求項35】 前記熱処理を、温度200℃乃至30
0℃で1時間乃至20時間少なくとも1回施すことを特
徴とした請求項34記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方
法。
35. The heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C. to 30 ° C.
The method according to claim 34, wherein the method is performed at least once at 0 ° C for 1 to 20 hours.
【請求項36】 前記熱処理を、10エルステッド乃至
3000エルステッドの範囲内の磁界中で施すことを特
徴とした請求項34又は35記載の磁気抵抗効果ヘッド
の製造方法。
36. The method according to claim 34, wherein the heat treatment is performed in a magnetic field in a range of 10 Oersteds to 3000 Oersteds.
【請求項37】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜が順次積層され、この磁
気抵抗効果膜上に磁気抵抗センサ作動領域を設け、この
センサ作動領域を形成する前記軟磁性膜,非磁性スペー
サ膜,磁気抵抗効果膜の一端部と他端部の各側面を切除
して切除面を形成するとともに、この切除面を、それぞ
れ磁気的に連続性を有するように覆うようにして強磁性
膜および反強磁性膜が順次積層され、前記強磁性膜と前
記反強磁性膜とがその界面において交換結合しており、 前記強磁性膜に接する前記反強磁性膜の界面を、ニッケ
ルーマンガンー酸素からなる薄膜により構成し、それ以
外の領域をニッケルーマンガンからなる薄膜により構成
することを特徴とした磁気抵抗効果ヘッド。
37. At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive effect film are sequentially laminated on a substrate, and a magnetoresistive sensor operation region is provided on the magnetoresistive film to form the sensor operation region. One side and the other side of the soft magnetic film, the non-magnetic spacer film and the magnetoresistive film are cut off to form a cut surface, and the cut surface is magnetically continuous. A ferromagnetic film and an anti-ferromagnetic film are sequentially laminated so as to cover, the ferromagnetic film and the anti-ferromagnetic film are exchange-coupled at an interface between the ferromagnetic film and the anti-ferromagnetic film. A magnetoresistive head, wherein the interface is formed of a thin film of nickel-manganese-oxygen, and the other area is formed of a thin film of nickel-manganese.
【請求項38】 前記強磁性膜に接する前記反強磁性膜
の界面を、ニッケルが40原子百分率ないし55原子百
分率の範囲内であり,マンガンが40原子百分率ないし
55原子百分率の範囲内であり,且つ酸素が1原子百分
率ないし10原子百分率の範囲内である二ッケルーマン
ガンー酸素薄膜とし、それ以外の領域をマンガンが40
原子百分率ないし55原子百分率の範囲内であるニッケ
ルーマンガンからなる薄膜としたことを特徴とする請求
項37記載の磁気抵抗効果ヘッド。
38. An interface of the antiferromagnetic film in contact with the ferromagnetic film, wherein nickel is in a range of 40 atomic percent to 55 atomic percent, manganese is in a range of 40 atomic percent to 55 atomic percent, And a nickel-manganese-oxygen thin film in which oxygen is in the range of 1 atomic percentage to 10 atomic percentage, and manganese in the other region is 40 atomic percent.
38. The magnetoresistive head according to claim 37, wherein the thin film is made of nickel-manganese having an atomic percentage in the range of 55 to 55 atomic percent.
【請求項39】 前記強磁性膜に接する前記反強磁性膜
の界面を、ニッケルが48原子百分率ないし52原子百
分率の範囲内であり,マンガンが45原子百分率ないし
50原子百分率の範囲内であり,且つ酸素が1原子百分
率ないし5原子百分率の範囲内であるニッケルーマンガ
ンー酸素の薄膜とし、それ以外の領域を、マンガンが4
6原子百分率ないし52原子百分率の範囲内であるニッ
ケルーマンガンからなる薄膜としたことを特徴とする請
求項37記載の磁気抵抗効果ヘッド。
39. An interface of the antiferromagnetic film in contact with the ferromagnetic film, wherein nickel is in a range of 48 atomic percent to 52 atomic percent, manganese is in a range of 45 atomic percent to 50 atomic percent, And a thin film of nickel-manganese-oxygen in which oxygen is within a range of 1 atomic percent to 5 atomic percent, and the other region is composed of 4 atomic% of manganese.
The magnetoresistive head according to claim 37, wherein the thin film is made of nickel-manganese in a range of 6 atomic percent to 52 atomic percent.
【請求項40】 前記強磁性膜に接する前記反強磁性膜
の界面に形成されたニッケルーマンガンー酸素からなる
薄膜が、厚さ5ナノメータ乃至30ナノメータであるこ
とを特徴とする請求項37,38又は39記載の磁気抵
抗効果ヘッド。
40. The thin film made of nickel-manganese-oxygen formed at the interface of the antiferromagnetic film in contact with the ferromagnetic film has a thickness of 5 nm to 30 nm. 38. The magnetoresistive head according to 38 or 39.
【請求項41】 前記反強磁性膜において、少なくとも
その一部分が面心正方構造を有することを特徴とした請
求項37,38,39又は40記載の磁気抵抗効果ヘッ
ド。
41. A magnetoresistive head according to claim 37, wherein at least a part of said antiferromagnetic film has a face-centered square structure.
【請求項42】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜が順次積層され、この磁
気抵抗効果膜上に磁気抵抗センサ作動領域を設け、この
センサ作動領域を形成する前記軟磁性膜,非磁性スペー
サ膜,磁気抵抗効果膜の一端部と他端部の各側面を切除
して切除面を形成するとともに、この切除面をそれぞれ
磁気的に連続性を有するように覆うようにして強磁性膜
および反強磁性膜を順次積層し、前記強磁性膜と前記反
強磁性膜とがその界面において交換結合しており、前記
強磁性膜に接する前記反強磁性膜の界面を、ニッケルー
マンガンー酸素からなる薄膜により構成し、それ以外の
領域をニッケルーマンガンからなる薄膜により構成して
成る磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記反強磁性膜を、アルゴンガスの雰囲気中でスパッタ
リングにより成膜するようにしたことを特徴とする磁気
抵抗効果ヘッドの製造方法。
42. At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive effect film are sequentially laminated on a substrate, and a magnetoresistive sensor operating region is provided on the magnetoresistive film to form the sensor operating region. One side and the other side of the soft magnetic film, the non-magnetic spacer film, and the magnetoresistive film are cut off to form a cut surface, and the cut surface is covered with magnetic continuity. Thus, the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are sequentially laminated, the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface, and the interface of the antiferromagnetic film in contact with the ferromagnetic film. Is composed of a thin film composed of nickel-manganese-oxygen, and the other region is composed of a thin film composed of nickel-manganese. Method of manufacturing the magnetoresistive head being characterized in that as formed by a sputtering in the gas.
【請求項43】 基板上に、少なくとも軟磁性膜,非磁
性スペーサ膜,磁気抵抗効果膜が順次積層され、この磁
気抵抗効果膜上に磁気抵抗センサ作動領域を設け、この
センサ作動領域を形成する前記軟磁性膜,非磁性スペー
サ膜,磁気抵抗効果膜の一端部と他端部の各側面を切除
して切除面を形成するとともに、この切除面をそれぞれ
磁気的に連続性を有するように覆うようにして強磁性膜
および反強磁性膜を順次積層し、前記強磁性膜と前記反
強磁性膜とがその界面において交換結合しており、前記
強磁性膜に接する前記反強磁性膜の界面を、ニッケルー
マンガンー酸素からなる薄膜により構成し、それ以外の
領域をニッケルーマンガンからなる薄膜により構成して
成る磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記強磁性膜に接する界面近傍の反強磁性膜を得る手法
として、まず、アルゴンガス或いはアルゴンガスに10
%以下の酸素ガスを添加した混合ガスの雰囲気中でスパ
ッタリングすることによってニッケル・マンガン・酸素
からなる薄膜を形成し、その後に、アルゴンガスの雰囲
気中でスパッタリングすることによってニッケルーマン
ガンからなる薄膜を形成し、これを反強磁性膜としたこ
とを特徴とする磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
43. At least a soft magnetic film, a non-magnetic spacer film, and a magnetoresistive film are sequentially laminated on a substrate, and a magnetoresistive sensor operating region is provided on the magnetoresistive film to form the sensor operating region. One side and the other side of the soft magnetic film, the non-magnetic spacer film, and the magnetoresistive film are cut off to form a cut surface, and the cut surface is covered with magnetic continuity. Thus, the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are sequentially laminated, the ferromagnetic film and the antiferromagnetic film are exchange-coupled at the interface, and the interface of the antiferromagnetic film in contact with the ferromagnetic film. Is composed of a thin film composed of nickel-manganese-oxygen, and the other region is composed of a thin film composed of nickel-manganese. As a method of obtaining a sex film, first, an argon gas or argon gas 10
% Of oxygen gas is added to form a thin film composed of nickel, manganese and oxygen by sputtering in an atmosphere of a mixed gas, and then a thin film composed of nickel-manganese is formed by sputtering in an atmosphere of argon gas. A method of manufacturing a magnetoresistive head, comprising forming an antiferromagnetic film.
【請求項44】 前記強磁性膜を形成した後、前記反強
磁性膜と接する強磁性膜の表面を酸素を10%乃至10
0%含有する気体に少なくとも一度曝し、その後に、前
記反強磁性膜を形成するようにしたことを特徴とする請
求項42又は43記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方
法。
44. After the formation of the ferromagnetic film, the surface of the ferromagnetic film in contact with the antiferromagnetic film is reduced by 10% to 10% of oxygen.
The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 42 or 43, wherein the antiferromagnetic film is formed at least once after being exposed to a gas containing 0%.
【請求項45】 前記反強磁性膜と接する強磁性膜の表
面を酸素を10%乃至100%含有する気体に少なくと
も一度曝した後、前記反強磁性膜と接する強磁性膜の表
面をエッチング処理した後前記反強磁性膜を成膜するよ
うにしたことを特徴とする請求項44記載の磁気抵抗効
果ヘッドの製造方法。
45. The surface of the ferromagnetic film in contact with the antiferromagnetic film is exposed at least once to a gas containing 10% to 100% oxygen, and then the surface of the ferromagnetic film in contact with the antiferromagnetic film is etched. 45. The method according to claim 44, wherein the antiferromagnetic film is formed after the step.
【請求項46】 前記エッチングを、方向性を有するイ
オン・ビーム・エッチングとしたことを特徴とする請求
項45記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
46. The method according to claim 45, wherein the etching is directional ion beam etching.
【請求項47】 前記エッチングにおいて、前記強磁性
膜を、1ナノメータ乃至10ナノメータに設定すること
を特徴とした請求項45又は46記載の磁気抵抗効果ヘ
ッドの製造方法。
47. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 45, wherein the ferromagnetic film is set at 1 to 10 nanometers in the etching.
【請求項48】 前記反強磁性膜を形成した後の製造過
程で、熱処理を施すことを特徴とした請求項42,4
3,44,45,46又は47記載の磁気抵抗効果ヘッ
ドの製造方法。
48. A heat treatment is performed in a manufacturing process after forming the antiferromagnetic film.
49. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to 3, 44, 45, 46 or 47.
【請求項49】 前記熱処理を、温度200℃乃至30
0℃で1時間乃至20時間の条件で少なくとも1回施す
ことを特徴とした請求項48記載の磁気抵抗効果ヘッド
の製造方法。
49. The heat treatment at a temperature of 200 ° C. to 30 ° C.
49. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 48, wherein the method is performed at least once at 0 [deg.] C. for 1 hour to 20 hours.
【請求項50】 前記熱処理を、10エルステッド乃至
3000エルステッドの範囲内の磁界中で施すことを特
徴とする請求項48又は49記載の磁気抵抗効果ヘッド
の製造方法。
50. The method according to claim 48, wherein the heat treatment is performed in a magnetic field within a range of 10 Oersteds to 3000 Oersteds.
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