JPH10302229A - 強磁性結合が小さいスピン・バルブ・センサ及びその製造方法 - Google Patents

強磁性結合が小さいスピン・バルブ・センサ及びその製造方法

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JPH10302229A
JPH10302229A JP10101564A JP10156498A JPH10302229A JP H10302229 A JPH10302229 A JP H10302229A JP 10101564 A JP10101564 A JP 10101564A JP 10156498 A JP10156498 A JP 10156498A JP H10302229 A JPH10302229 A JP H10302229A
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Pinarubaashi Musutaafua
ムスターファ・ピナルバーシ
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 移動磁気媒体から正負等大の磁気インカーシ
ョンを感知時、増幅特性曲線上のゼロ・バイアス点に関
し対称な正負の読込み信号を有する薄膜磁気抵抗スピン
・バルブ読込みセンサ。 【解決手段】 薄膜磁気抵抗スピン・バルブ読込みセン
サは、強磁性自由層と逆平行ピン層と反強磁性層と電気
導電性非磁気スペーサ層とセンス電流源とを具備する。
強磁性層は正と負の磁気インカーションを感知のゼロ・
バイアス点相当位置から、第一と第二の方向に自由に回
転する磁気モーメントを有する。反強磁性層はピン方向
に沿って逆平行ピン層の磁気モーメントをピンする逆平
行ピン層に即接する。電気導電性非磁気スペーサ層は、
自由層と逆平行ピン層に挟在する。正負の磁気インカー
ションを感知時、自由層の磁気モーメントはピン層の磁
気モーメントのピン方向に対応し第一と第二の方向に回
転する。センサはゼロ・バイアス点に関して対称な正と
負の読込み信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピン層と自由層に
挟まれた低い強磁性結合（HFC）を含有するスピン・バル
ブ・センサに関し、このようなスピン・バルブ・センサを
製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スピン・バルブ・センサは、磁気ディスク
や磁気テープのような移動磁気媒体上の磁界を感知する
目的で、読取りヘッドに装備されている。このようなセ
ンサは、以下にスペーサ層として言及される非磁性導電
性層を具備する。このスペーサ層は、以下にピン層と自
由層として言及される第一の強磁性層と第二の強磁性層
とに挟まれている。第一のリードと第二のリードは、セ
ンス電流を全体に伝導するためにスピン・バルブ・センサ
に接続されている。ピン層の磁界は、自由層の磁界の方
向に対して90度にピンされ、自由層の磁界は、磁気媒体
上の外部磁界に自由に対応する。ピン層の磁界は、特
に、ピン層と反強磁性層間の反強磁性交換結合によって
ピンされる。スペーサ層の厚さとしては、センサを通る
電子伝導平均自由行程よりも薄い厚さが選択される。こ
の配置において、一部の伝導電子は、ピン層および自由
層とスペーサ層とのインターフェースによって拡散され
る。ピン層の磁界と自由層の磁界が互いに平行であると
き、拡散は最小であり、これら磁界が逆平行のとき、拡
散は最大となる。拡散の変化は、sinθに比例してスピ
ン・バルブ・センサの抵抗を変化させる。ここで、θは、
ピン層の磁界と自由層の磁界との間の角度である。スピ
ン・バルブ・センサは、異方性磁気抵抗（AMR; Anisotrop
ic Magnetoresistive）センサに比較して非常に高い磁
気抵抗（MR; GiantMagneoresistive）係数を有する。こ
の理由で、スピン・バルブ・センサは時折、ジャイアント
磁気抵抗（GMR; Giant Magnetoresistive）センサと呼
ばれる。
【０００３】スピン・バルブ・センサを装着した読込みヘ
ッド（以下「スピン・バルブ・センサ読込みヘッド」）
は、複合ヘッドを形成するために誘導書込みヘッドに結
合できる。この複合ヘッドは、併合ヘッドあるいはピギ
ーバックヘッドどちらかの構造を有するこどができる。
併合ヘッドにおいて、単層は、読込みヘッドのシールド
として機能し、かつ、書込みヘッドの第一の磁極片とし
て機能する。ピギーバックヘッドは、書込みヘッドの第
一の磁極片として機能する分離層を有する。磁気ディス
ク・ドライブにおいて、ディスク上に情報を書き込んだ
り、ディスクから情報を読み込んだりするために、複合
ヘッドの空気支持面を回転円盤に接するように装備す
る。書込みヘッドの第一と第二の磁極片の間のギャップ
を横切って縁取る磁界によって、情報を回転円盤に書き
込む。読込みモードでは、スピン・バルブ・センサの抵抗
は、回転円盤からの磁界の絶対値に比例して変化する。
センス電流がスピン・バルブ・センサを通して伝導される
とき、抵抗の変化は、再生信号として検出かつ処理され
る電位変化を生じる。
【０００４】スピン・バルブに対する増幅特性曲線（磁
気ディスクから与えられた信号に対応するスピン・バル
ブ・ヘッドのリードバック信号）は線形であり、 sinθ
によって定義される。ここで、θは、自由層の磁気モー
メントの方向とピン層の磁気モーメントの方向との間の
角度である。この角度が大きくなるにつれて、センス電
流に対するスピン・バルブの抵抗は大きくなり、かつ、
リードバック信号（処理回路が感知する電圧）は大きく
なる。移動磁気ディスクの正の磁界と負の磁界（絶対値
が等しいと仮定される）に関しては、リードバック信号
の正の絶対値と負の絶対値とを等しくするために、スピ
ン・バルブ・センサ読込みヘッドの磁気抵抗の正の変化と
負の変化とを等しくすることが重要である。零入力状態
（磁気ディスクからの磁界がない）において自由層の磁
気モーメント方向が空気支持面に平行、かつ、ピン層の
磁気モーメント方向が空気支持面に垂直なとき、磁気デ
ィスクからの正の磁界と負の磁界とを感知したならば、
正のリードバック信号と負のリードバック信号とは等し
いであろう。自由層の磁気モーメント方向が空気支持面
に平行なとき、スピン・バルブ読込みヘッドの増幅特性
曲線のバイアス点はゼロであり、リードバック信号はこ
のバイアス点について対称である。
【０００５】バイアス点は、自由層上の4つの主要力に
よって影響を受ける。4つの主要力とは、ピン層と自由
層間の強磁性結合（HFC）と、ピン層からの減磁場（H
demag）と、自由層を除くスピン・バルブの全ての導電性
層からのセンス電流場（HSC）と、以後記載の異方性磁
気抵抗（AMR）の影響力とである。バイアス点上での異
方性磁気抵抗（AMR）の影響力は、この点上での磁気力
と同様であり、絶対値と方向について定義できる。
【０００６】自由層上の影響力を減じることによって、
より容易にスピン・バルブ・センサからのゼロバイアス点
を構築が可能となり、センサは読込み信号の対称性を作
りだすことが出来る。公衆に登録された米国特許出願第
５４６５１８５号において、自由層上で減磁場
（Hdemag）の影響を著しく減じる逆平行（AP; Antipara
llei）ピン留めスピン・バルブが記述されている。ピン
層と自由層の間のスペーサ層の厚さを増加することによ
り、強磁性結合（HFC）を減じられる。しかしながら、
これは望ましい適用法ではない。なぜなら、これによっ
て、センサのジャイアント磁気抵抗（GMR）効果が減少
するからである。センス電流場（HSC）はセンス電流の
方向と絶対値によって制御され、ゼロバイアス点を構築
するためにその他の影響力の調整に使用される。スペー
サ層厚の増加以外の方法によって強磁性結合（HFC）の
効果を減じる必要があると強く考えられが、強磁性結合
（HFC）とセンス電流場（HSC）とが逆平行のときには、
強磁性結合（HFC）を相殺するために必要なセンス電流
はより小さくてよい。センス電流の減少によって、スピ
ン・バルブ・センサの発熱が減少し、熱的安定性が向上す
る。さらに、記憶媒体の磁界に対応する自由層の磁気モ
ーメントは堅固ではないのであるが、相殺操作の軽減の
結果、信号応答が向上する。
【０００７】ピン層の成長容易軸が自由層の成長容易軸
と平行ではない場合は、両方の成長容易軸が互いに平行
な場合に比べて、強磁性結合（HFC）がより小さくなる
ということを、筆者は発見している。両方の成長容易軸
が互いに平行であるとき強磁性結合（HFC）は最大であ
り、両方の成長容易軸が互いに垂直であるとき強磁性結
合（HFC）は最小であるということを、筆者はさらに発
見している。筆者の発明の好ましい実施態様において
は、ピン層の成長容易軸と磁気モーメントの方向とは、
空気支持面に垂直であり、自由層の成長容易軸は空気支
持面に平行である。筆者の実験において、これらの層の
成長容易軸が互いに平行な場合、ピン層と自由層の間の
強磁性結合（HFC）は、約１０オクテットであり、ま
た、これらの層の成長容易軸が互いに垂直な場合、これ
ら両層の間の強磁性結合（HFC）は１オクテット以下で
ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ピン
層と自由層間の強磁性結合（HFC）が最小であるスピン・
バルブ・センサを提供することである。
【０００９】本発明のその他の目的は、ピン層の成長容
易軸の方向と磁気モーメントの方向とが空気支持面に垂
直であり、かつ、自由層の成長容易軸の方向が空気支持
面に平行であるようなスピン・バルブ・センサを提供する
ことである。
【００１０】さらなる本発明の目的は、読込み信号の性
能と対称性を向上し、同時に、熱安定性を向上したスピ
ン・バルブ・センサを提供することである。
【００１１】さらに、その他の本発明の目的は、ピン層
と自由層間のスペーサ層の厚さを増加することなく強磁
性結合（HFC）を減少させたスピン・バルブ・センサを提
供することである。
【００１２】また、さらなる本発明の目的は、ピン層と
自由層間の強磁性結合（HFC）が最小であるようなスピ
ン・バルブ・センサを提供することである。
【００１３】また、本発明のその他の目的は、ピン層の
ピンされた磁気モーメントの方向と成長容易軸の方向と
は空気支持面に垂直であり、かつ、自由層の成長容易軸
は空気支持面に平行であるというスピン・バルブ・センサ
を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】薄膜スピン・バルブ・セン
サ製造方法は、反強磁性層上に第一の強磁性層を成長さ
せる方法を具備する。第一の強磁性層の成長過程の間
に、この強磁性層を第一の方向の磁界にさらす。この第
一の磁界は、第一の強磁性層の成長容易軸を第一の方向
に形成する。その後、非磁性電気導電性スペーサ層を第
一の強磁性層上に形成し、このスペーサ層上に第二の強
磁性層を形成する。第二の強磁性層の成長過程の間に、
この強磁性層を第二の方向の磁界にさらす。この第二の
磁界は、第二の強磁性層の成長容易軸を第二の方向に形
成する。第一の強磁性層と第二の強磁性層の間の強磁性
結合（HFC）の絶対値を最大限に減じるために、第一の
方向と第二の方向とは、互いに垂直であることが望まし
い。前記第一の方向に第一の強磁性層の磁気モーメント
をピンして、そうして、そうして、第一の強磁性層をピ
ン層として定義するために、この第一の方向の場におい
て薄膜層をアニールする。これによって、強磁性結合
（HFC）が減少したより磁気的に柔軟な条件のもとで、
ピン層の磁場モーメントの方向に対して自由層として回
転した第二の強磁性層の磁場モーメントが実現される。
【００１５】
【発明の実施の形態】図面について説明する。参照数字
によって、何枚かの図面にわたって同様または類似の部
材を明示している。図１から図３では、磁気ディスク・
ドライブ３０を図解した。磁気ディスク・ドライブ３０
は、磁気ディスク３４を支持し、かつ、回転させる主軸
３２を有する。モータ制御器３８によって制御されるモ
ータ３６は、主軸３２を回転させる。読込みと記録をす
るための水平複合磁気ヘッド４０は、スライダー４２に
装着され、また、このスライダー４２は、サスペンショ
ン４３とアクチュエータ腕４４によって保持されてい
る。複数のディスク、スライダー、および、サスペンシ
ョンが、図３に示されるように、大容量直接アクセス記
憶装置（DASD）に装着されている。サスペンション４３
とアクチュエータ腕４４は、磁気ヘッド４０が磁気ディ
スク３４の表面と変換関係に位置するように、スライダ
ー４２を配置する。モータ３６が磁気ディスク３４を回
転させるとき、スライダー４２は、空気支持面（ABS)４
６によって空気(Air (air bearing))の薄クッション上
に保持されている。磁気ヘッド４０は、磁気ディスク３
４の表面の多重循環トラックに情報を書き込んだり、こ
こから情報を読み込んだりできるように装着されてい
る。処理回路４８は、これら情報を表現する信号を磁気
ヘッド４０と交換し、モータ稼働信号を提供し、また、
スライダーを多数のトラック上に移動する制御信号を提
供する。図４において、ヘッド・ジンベル組立（HGA）４
９に装着したスライダー４２を示す。このヘッド・ジン
ベル組立（HGA）４９は、サスペンション４３に装着さ
れている。上記の構成要素はベース５０上に装着可能で
ある。
【００１６】図５は、書込みヘッド部分５１と読込みヘ
ッド部分５２とを有する併合磁気抵抗ヘッド４０の側面
横断立面図である。読込みヘッド５２は、本発明の磁気
抵抗スピン・バルブ・センサ５３を装備している。磁気抵
抗スピン・バルブ・センサ５３は、第一のギャップ層５４
と第二のギャップ層５６に挟まれている。これら第一と
第二のギャップ層は、第一のシールド層５８と第二のシ
ールド層６０とに挟まれている。外部磁界に応じて、磁
気抵抗スピン・バルブ・センサ５３の抵抗が変化する。セ
ンサ内に誘導されるセンス電流によって、この抵抗の変
化は電位変化として表される。そして、この電位変化
は、図３に提示した処理回路４８によって処理される。
【００１７】従来の技術の書込みヘッド５１は、第一の
絶縁層６６と第二の絶縁層６８の間に挟まれたコイル層
６４を有する。コイル層６４によって生じた第二の絶縁
層内のリプルを消去してヘッドを平面化する目的で、第
三の絶縁層７０が装備可能である。第一、第二、第三の
絶縁層は、従来の技術において、「絶縁積層（insulati
on stack）」と言及されている。コイル層６４、およ
び、第一、第二、第三の絶縁層６６、６８、７０は、第
一の磁極片層７２と第二の磁極片層７４の間に挟まれ
る。第一の磁極片層７２と第二の磁極片層７４とは、バ
ック・ギャップ７６で磁気的に結合し、第一の磁極端７
８と第二の磁極端８０を有する。この第一と第二の磁極
端は、空気支持面においてギャップ層８２によって分割
される。図２に提示したように、第一のはんだ接続８４
と第二のはんだ接続８６とは、サスペンション４３上
で、磁気抵抗スピン・バルブ・センサ５３からリード９２
および９４へのリード（示していない）に接続し、第三
のはんだ接続９６と第四のはんだ接続９８とは、サスペ
ンション４３上で、コイル層６４（図６参照）からリー
ド１０４および１０６へのリードに接続する。
【００１８】図８から図１８において、 空気支持面は
紙面の平面上にある。図８と図９は、スピン・バルブ・セ
ンサの典型的な従来の技術の実施態様である。図１０と
図１１と図１２は、本発明の３つの実施態様である。図
１３から図１５は、図１０に示した実施態様を製造する
方法を図解する。図１６から図１８は、図１１に示した
実施態様を製造方法の工程を示す。
【００１９】図８において、従来の技術のスピン・バル
ブ・センサ５３aを示す。このスピン・バルブ・センサ５３
aは、ピン層１２２と自由層１２４の間に挟まれたスペ
ーサ層１２０を有する。ピン層１２２の磁気モーメント
１２８を空気支持面に垂直な方向にピンするために、反
強磁性（AFM; Antiferromagnetic ）層１２６は、ピン
層１２２にインターフェースしてかみ合わされる。必要
ならば、コバルト層１３０をピン層１２２とスペーサ層
１２０の間に挟む。コバルト層１３０をピン層１２２の
一部として、ピンされた磁気モーメント１２８を強化す
る。自由層１２２の磁気モーメント１３２は空気支持面
に平行な方向であり、ピン層１２２の磁気モーメント１
２８に対してこの位置から自由に回転する。スピン・バ
ルブ・センサ５３aは、空気支持面での回転磁気ディスク
からの磁界を感知すると、自由層の磁気モーメント１３
２が空気支持面に対して回転上昇と下降し、磁気モーメ
ント１３２の磁気モーメント１２８との相対的角度の結
果、スピン・バルブ・センサ５３aの抵抗が変化する。セ
ンス電流源１３４がセンサ全体に導通するセンス電流Is
を提供することによって、この抵抗の変化は、図３の処
理回路４８によって、電圧変化として検出される。
【００２０】ピン層１２２は成長容易軸１３６を有し、
自由層１２４は成長容易軸１３８を有する。成長容易軸
１３６と成長容易軸１３９とは、これらの層の成長過程
で形成される。これについて、この後、さらに詳細に記
述する。従来の技術のスピン・バルブ・センサ５３aで
は、成長容易軸１３６と成長容易軸１３８とは互いに平
行であり、この結果、ピン層１２２と自由層１２４間の
強磁性結合（HFC）は最大化する。図８に示した５３aの
実施態様では、成長容易軸１３６と成長容易軸１３８と
は空気支持面に平行な方向であるが、もう一方の５３b
の実施態様では、ピン層１２２の成長容易軸１４８と自
由層１２４の成長容易軸１５０とは空気支持面に垂直で
ある。両方の実施態様で、ピン層と自由層間の強磁性結
合（HFC）は最大である。より詳細に議論するように、
従来の技術の実施態様５３aおよび５３bのピン層１２２
と自由層１２４間の強磁性結合（HFC）は、約７オクテ
ットから１０オクテットであり、Δr/Rは、5.５パーセ
ントから５.９パーセントである。上記に議論したよう
に、強磁性結合（HFC）は、自由層のバイアス化、セン
サの熱安定性、および、センサの振幅応答に影響を与え
る。
【００２１】本発明の第一の実施態様５３cを図１０に
示す。この実施態様において、ピン層１２２は成長容易
軸１６０を有し、自由層１２４は成長容易軸１６２を有
する。成長容易軸１６０が空気支持面に垂直であり、成
長容易軸１６２が空気支持面に平行であるというよう
に、これら成長容易軸１６０および１６２は、互いに垂
直であることが望ましい。成長容易軸１６０と成長容易
軸１６２とが、垂直な関係にあることによって、強磁性
結合（HFC）は最小になる。筆者の実験においては、強
磁性結合（HFC）は１オクテット以下であり、Δ r/Rは
5.38パーセントであった。これによって、強磁性結合
（HFC）が著しく減少するが、Δ r/Rは僅かに減少する
だけであることが解かる。
【００２２】本発明のその他の実施態様５３dを図１１
に示す。この実施態様においては、ピン層１２２は成長
容易軸１６４を有し、自由層１２４は成長容易軸１６６
を有する。成長容易軸１６４と成長容易軸１６６とが互
いに垂直である結果、強磁性結合（HFC）は最小にな
る。成長容易軸１６４が空気支持面に平行であり、成長
容易軸１６６が空気支持面に垂直であるという点で、実
施態様５３dは実施態様５３cとは異なる。
【００２３】また、本発明のその他の実施態様５３eを
図１２に示す。実施態様５３eがスペーサ層１２０と自
由層１２４に挟まれたコバルト層１６８を有するという
点を除けば、実施態様５３eは図１０の実施態様５３cと
同様である。コバルト層１６８は自由層１２４の一部と
考えられ、自由層の能力を強化する。しかしながら、コ
バルト層は、図１０の実施態様５３cと図１１の実施態
様５３dで発生するよりかなり大きく強磁性結合（HFC）
を増大させる。したがって、実施態様５３eでは、本発
明にしたがって、強磁性結合（HFC）を減少させる工程
をとることが、また更に重要である。
【００２４】図１０に示した実施態様５３cを製造する
工程を図１３から図１５に示す。図１３において、反強
磁性層１２６、ピン層１２２、および、コバルト層１３
０に対して、空気支持面に垂直な磁界１７０を照射しな
がら、イオン・ビームをスパッタする。磁界１７０の方
向は、空気支持面に向かう方向、あるいは、離れる方向
である。図１３に示すように、これによって、空気支持
面に垂直にピン層の成長容易軸１６０を磁気的に形成す
る。磁界１７０は、ピン層１２０とコバルト層１３０の
成長過程では存在するが、一方、反強磁性層１２６の成
長過程では選択的に照射されるということが重要であ
る。コバルト層１３０はピン層１２２の一部と考えら
れ、成長容易軸１６０と同様の成長容易軸を有する。次
の工程では、図１４のように右あるいは左方向で空気支
持面に磁気的に平行な磁界１７２を照射しながら、スペ
ーサ層１２０と自由層１２４にイオン・ビームをスパッ
タする。これによって、空気支持面に平行でピン層の成
長容易軸１６０に垂直に自由層の成長容易軸１６２を磁
気的に形成する。また、自由層１２４のスパッタ成長過
程において磁界１７２を各層に適用するけれども、スペ
ーサ層１２０の成長過程では磁界１７２を選択的に照射
するということが必要である。図１５に示した最後の工
程で、磁界１７０を照射しながら、約２００度の温度で
センサ５３cをアニールする。磁界１７０は、空気支持
面に向かう方向または離れる方向で空気支持面に垂直に
ピン層の磁気モーメント１２８をピンするように、反強
磁性層１２６のスピン・オリエンテーションを設定す
る。図１５でのピン層の磁気モーメント１２８をピンす
る磁界１７０は、図１３のように、ピン層の成長容易軸
１６０を設定するための磁界１７０と同様の方向であ
る。
【００２５】図１１の実施態様５３dを製造する方法を
図１６から図１８に示す。図１６において、空気支持面
（ABS)に平行、かつ、図１６のように右方向あるいは左
方向のフィールドの存在下で、ピン層１２２とコバルト
層１３０にイオン・ビームをスパッタする。こうして、
空気支持面に平行な成長容易軸１６４を有するピン層１
２２およびコバルト層１３０を製造する。この方法の次
の工程を図１７に示す。ここでは、スペーサ層１２０の
形成後、空気支持面に向かう方向または離れる方向で空
気支持面に垂直な磁界１８２を照射しながら、自由層１
２４にイオン・ビームをスパッタする。これによって、
成長容易軸１６６を有する自由層１２４を磁気的に形成
する。磁界１８２存在下で約２００度の温度でセンサ５
３aをアニールし、空気支持面に垂直、かつ、磁界１８
２の方向に従って、図のように空気支持面に向かう方向
または遠ざかる方向の磁気モーメント１２８によって、
ピン層１２２およびコバルト層１３０をピンするため
に、反強磁性層１２６のスピンを配向する。
【００２６】図８の従来の実施態様５３aと図９の従来
の実施態様５３bのそれぞれにおいて、ピン層および自
由層の成長容易軸は、単向性フィールドにおいてスパッ
タ形成される。図１０から図１１の本発明の実施態様５
３a、５３b、５３cにおいて、成長容易軸は垂直な磁場
内で形成される。図８の従来の技術の実施態様５３aと
図１０の本発明の実施態様５３c は、互いに比較する目
的で製造した。各組織は、ボトム層からトップ層へ、以
下のように 酸化ニッケル/ニッケル鉄/コバルト/銅/ニ
ッケル鉄/タンタル（NiO/NiFe/Co/Cu/NiFe/Ta）（400オ
ングストローム/18オングストローム/10オングストロー
ム/21オングストローム/72オングストローム/35オング
ストローム）によって構成される。従来の技術のセンサ
５３aは、 r/Rが5.5から5.9パーセントである7から８オ
クテットの強磁性結合（HFC)を有する。本発明の実施態
様５３cは、Δ r/Rが5.38パーセントである0.8984オク
テットの強磁性結合（HFC）を有する。本発明の実施態
様５３cは、従来の技術の実施態様５３aと比較すると、
Δ r/Rは同様であるが、強磁性結合（HFC）は顕著に減
少している。
【００２７】スピン・バルブ・センサの強磁性結合
（HFC）を減少する一つの試みとして、図１９に示すよ
うに、銅スペーサ層の厚さを減少する方法がある。図１
９によると、スペーサ層の厚さが増加すれば、強磁性結
合が減少する。しかしながら、不運なことに、銅スペー
サ層厚の増加の結果、Δ r/Rが減少し、スピン・バルブ・
センサが回転磁気ディスクからの情報フィールド信号を
感知する能力が低下する。
【００２８】図１０から図１２に示した実施態様５３
c、５３d、および、５３eの各々における磁気モーメン
ト１２８および１３２の方向は、本発明の精神からはず
れることなく、逆方向に転換可能であるということを理
解されたい。典型的には、ピン層の磁気モーメント１２
８は、どちらの方向にせよ空気支持面に垂直であり、自
由層１２４の磁気モーメント１３２は、どちらの方向に
せよ空気支持面に平行である。さらには、コバルト層１
３０は、必要ならば、削除可能である。また、さらに
は、本発明の精神にからはずれることなく、数々の層を
その他の材質で代用することが可能である。
【００２９】これらの説明からして、この発明のその他
の態様と変更態様が容易に可能であるということは、通
常の当業者には明らかであろう。したがって、上記の説
明および添付図面に関する全てのこのような態様と変更
を有する以下の特許請求の範囲内においてのみ、本発明
を限定するものとする。
【００３０】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００３１】（１）強磁性自由層と、強磁性ピン層と、
非磁性電気的導電性スペーサ層とを有し、前記スペーサ
層は前記自由層と前記ピン層とに挟まれて存在し、前記
ピン層は第一の方向にピンされた磁気モーメントを有
し、前記自由層が前記ピン層の磁気モーメントの前記第
一の方向に関連して第二の方向から自由に回転する磁気
モーメントを有し、強磁性結合（HFC）が前記自由層と
前記ピン層の間に存在し、前記自由層と前記ピン層のそ
れぞれが層成長過程で形成されたそれぞれの成長容易軸
を有し、前記強磁性結合（HFC）を減少する目的で前記
自由層の成長容易軸と前記ピン層の成長容易軸の間の角
度θが０度よりも大きく９０度までであるという空気支
持面 を有するスピン・バルブ・センサ。 （２）前記強磁性結合（HFC）を最大限に減少させる目
的でθが実質的に９０度である上記（１）に記載のスピ
ン・バルブ・センサ。 （３）前記第一の方向と前記ピン層の成長容易軸が実質
的に空気支持面に垂直であり前記第二の方向と前記自由
層の成長容易軸が実質的に前記空気支持面に平行である
上記（２）に記載のスピン・バルブ・センサ。 （４）前記ピン層の磁気モーメントを前記第一の方向に
ピンするために反強磁性層を該ピン層にインターフェー
スして結合した上記（３）に記載のスピン・バルブ・セン
サ。 （５）コバルト層を有し、該コバルト層が前記スペーサ
層と前記自由層の間に挟まれた上記（４）に記載のスピ
ン・バルブ・センサ。 （６）スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と第二
のギャップ層と第一のシールド層と第二のシールド層と
を有し、前記第一のシールド層と前記第二のシールド層
とに挟まれた前記第一のギャップ層と第二のギャップ層
との間に挟まれた前記スピン・バルブ・センサであって、
該センサにセンス電流を流すセンス電流と、反強磁性と
反強磁性ピン層と非磁性電気導電性スペーサ層と、前記
自由層と前記ピン層の間に挟まれる前記スペーサ層がこ
とと、第一の方向にピンされた磁気モーメントを有する
前記ピン層と、前記ピン層の磁気モーメントの前記第一
の方向に関連して第二の方向から自由に回転する磁気モ
ーメントを有する前記自由層と、前記自由層と前記ピン
層間の強磁性結合（HFC）と、層成長過程で形成された
それぞれの成長容易軸をそれぞれが有する前記自由層お
よび前記ピン層と、前記強磁性結合（HFC）を減少させ
ることを目的する０度よりも大きく１８０度までの前記
自由層の成長容易軸と前記ピン層の成長容易軸の間の角
度θとを具備するスピン・バルブ・センサとを有するスピ
ン・バルブ読込みヘッド。 （７）前記強磁性結合（HFC）を最大限に減少させる目
的でθが実質的に９０度である上記（６）に記載のスピ
ン・バルブ読込みヘッド。 （８）前記第一の方向と前記ピン層の成長容易軸が実質
的に空気支持面に垂直であり前記第二の方向と前記自由
層の成長容易軸が実質的に前記空気支持面に平行である
上記（７）に記載のスピン・バルブ読込みヘッド。 （９）前記ピン層の磁気モーメントを前記第一の方向に
ピンするために反強磁性層を該ピン層にインターフェー
スして結合した上記（８）に記載のスピン・バルブ読込
みヘッド。 （１０）コバルト層を有し、該コバルト層が前記スペー
サ層と前記自由層の間に挟まれた（９）に記載のスピン
・バルブ読込みヘッド。 （１１）書込みヘッドであって、少なくとも１つのコイ
ル層と絶縁積層と、空気支持面の一部を形成するエッジ
のある磁極端を具備したバックギャップに接続した第一
の磁極片および第二の磁極片と、前記第一の磁極片と第
二の磁極片との間に挟まれた前記絶縁層とを具備し、前
記コイル層は前記絶縁積層によって囲まれており、前記
絶縁積層が前記第一の磁極片と前記第二の磁極片とに挟
まれたという書込みヘッドと、読込みヘッドであって、
スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と第二のギャ
ップ層と第一のシールド層と第二のシールド層と、前記
スピン・バルブ・センサを通るセンス電流を導通する手段
とを具備し、前記スピン・バルブ・センサが前記第一のシ
ールド層と前記第二のシールド層とに挟まれた前記第一
のギャップ層と第二のギャップ層との間に挟まれている
ようになっている読込みヘッドとを有し、前記スピン・
バルブ・センサであって、反強磁性自由層と反強磁性ピ
ン層と非磁性電気導電性スペーサ層と、前記自由層と前
記ピン層の間に挟まれた前記スペーサ層と、第一の方向
にピンされた磁気モーメントを有する前記ピン層と、前
記ピン層の磁気モーメントの前記第一の方向に関連して
第二の方向から自由に回転する磁気モーメントを有する
前記自由層と、前記自由層と前記ピン層の間の強磁性結
合（HFC）と、層成長過程で形成されたそれぞれの成長
容易軸をそれぞれ有している前記自由層と前記ピン層
と、前記強磁性結合（HFC）を減少させることを目的す
る０度よりも大きく９０度までの前記自由層の成長容易
軸と前記ピン層の成長容易軸の間の角度θとを具備する
スピン・バルブ・センサとを有する磁気ヘッド。 （１２）前記強磁性結合（HFC）を最大限に減少させる
目的でθが実質的に９０度である（１１）に記載の磁気
ヘッド。 （１３）前記第一の方向と前記ピン層の成長容易軸が実
質的に空気支持面に垂直であり前記第二の方向と前記自
由層の成長容易軸が実質的に前記空気支持面に平行であ
る上記（１２）に記載の磁気ヘッド。 （１４）前記ピン層の磁気モーメントを前記第一の方向
にピンするために反強磁性層を該ピン層にインターフェ
ースして結合した上記（１３）に記載の磁気ヘッド。 （１５）コバルト層を有し、該コバルト層が前記スペー
サ層と前記自由層の間に挟まれた上記（１４）に記載の
スピン・バルブ読込みヘッド。 （１６）書込みヘッドであって、少なくとも１つのコイ
ル層と絶縁積層と、空気支持面の一部を形成するエッジ
のある磁極端を具備かつバック・ギャップに接続した第
一の磁極片および第二の磁極片と、前記空気支持面の一
部を形成かつ前記第一の磁極片の磁極端と前記第二の磁
極片の磁極端との間に存在する書込みギャップ層とを具
備し、前記絶縁層が前記第一の磁極片と第二の磁極片と
の間に挟まれており、前記コイル層が前記絶縁積層によ
って囲まれているという書込みヘッドと、読込みヘッド
であって、スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と
第二のギャップ層と第一のシールド層と第二のシールド
層と、前記スピン・バルブ・センサを通るセンス電流を導
通するセンス電流源とを具備し、前記スピン・バルブ・セ
ンサが前記第一のシールド層と前記第二のシールド層と
に挟まれた前記第一のギャップ層と第二のギャップ層と
の間に挟まれているという読込みヘッドと、前記スピン
・バルブ・センサであって、反強磁性自由層と反強磁性ピ
ン層と非磁性電気導電性スペーサ層と、前記自由層と前
記ピン層の間に挟まれた前記スペーサ層と、第一の方向
にピンされた磁気モーメントを有する前記ピン層と、前
記ピン層の磁気モーメントの前記第一の方向に関連して
第二の方向から自由に回転する磁気モーメントを有する
前記自由層と、前記自由層と前記ピン層の間の強磁性結
合（HFC）と、層成長過程で形成されたそれぞれの成長
容易軸をそれぞれ有している前記自由層と前記ピン層
と、前記強磁性結合（HFC）を減少させることを目的と
して０度よりも大きく９０度までの前記自由層の成長容
易軸と前記ピン層の成長容易軸の間の角度θとを具備す
るスピン・バルブ・センサと、前記書込みヘッドと前記読
込みヘッドが互いに接合して複合磁気ヘッドを形成する
ことと、フレームと、前記フレームに支持されて回転可
能な磁気ディスクと、前記磁気ディスクと変換関係にあ
るように前記複合磁気ヘッドを支持するために前記フレ
ームに装着された支持器と、前記磁気ディスクを回転さ
せる手段と、前記磁気ディスクに関連した多重位置に前
記複合磁気ヘッドを移動するために前記支持器に接続さ
れた位置付け手段と、前記磁気ディスクの動作制御およ
び前記複合磁気ヘッドの位置制御をおこなうため前記複
合磁気ヘッドと前記磁気ディスクを回転する前記手段と
信号を前記複合磁気ヘッドと交換する位置付け手段とに
接続された手段とを有する磁気ディスク・ドライブ。 （１７）前記強磁性結合（ＨFC）を最大限に減少させる
目的でθが実質的に９０度である上記（１６）に記載の
磁気ディスク・ドライブ。 （１８）前記第一の方向と前記ピン層の成長容易軸が実
質的に空気支持面に垂直であり前記第二の方向と前記自
由層の成長容易軸が実質的に前記空気支持面に平行であ
る上記（１７）に記載の磁気ディスク・ドライブ。 （１９）前記ピン層の磁気モーメントを前記第一の方向
にピンするために反強磁性層を該ピン層にインターフェ
ースして結合した上記（１８）に記載の磁気ディスク・
ドライブ。 （２０）コバルト層を有し、該コバルト層が前記スペー
サ層と前記自由層の間に挟まれた上記（１９）に記載の
磁気ディスク・ドライブ。 （２１）薄膜反強磁性層を形成する工程と、前記反強磁
性層上に薄膜の第一の強磁性層を形成する工程と、前記
第一の強磁性層成長過程において該第一の強磁性層の成
長容易軸を第一の方向に磁気的に構築する工程と、前記
第一の強磁性層上に非磁性電気導電性薄膜スペーサ層を
形成する工程と、前記スペーサ層上に薄膜の第二の強磁
性層を形成する工程と、前記第二の強磁性層成長過程に
おいて該第二の強磁性層の成長容易軸を第二の方向に磁
気的に構築する工程と、前記第一の方向と前記第二の方
向とを互いに逆平行にする工程と、前記第一の方向に前
記第一の強磁性層の磁気モーメントをピンして該第一の
強磁性層をピン層として定義するために該第一の方向の
フィールドで前記複数の薄膜層をアニールする工程とを
有する薄膜スピン・バルブ・センサ製造方法。 （２２）前記第一の方向を空気支持面に逆平行として前
記第二の方向を該空気支持面に平行とする工程を有す
る、実質的に複数の層に垂直に伸張する前記空気支持面
を伴う前記スピン・バルブ・センサを提供する上記（２
１）に記載の方法。 （２３）前記第一の方向が空気支持面に垂直である上記
（２２）に記載の方法。 （２４）前記成長工程がスパッタ形成である上記（２
１）に記載の方法。 （２５）前記薄膜スペーサ層形成工程と前記薄膜の第二
の強磁性層形成工程の間に前記薄膜スペーサ層上に薄膜
コバルト層を付着する上記（２４）に記載の方法。 （２６）薄膜の第一のシールド層を形成する工程と、前
記第一のシールド層上に薄膜の第一のギャップ層を形成
する工程と、前記第一のギャップ層上に薄膜反強磁性層
を形成する工程と前記反強磁性層上に薄膜の第一の強磁
性層を形成する工程とを具備する第一のギャップ層上に
スピン・バルブ・センサを形成する工程と、前記第一の強
磁性層成長過程において第一の方向に前記第一の強磁性
層の成長容易軸を磁気的に構築する工程と、前記第一の
強磁性層上に薄膜非磁性電気導電性スペーサ層を形成す
る工程と、前記スペーサ層上に薄膜の第二の強磁性層を
形成する工程と、前記第二の強磁性層成長過程において
第二の方向に前記第二の強磁性層の成長容易軸を磁気的
に構築する工程と、前記第一の方向と前記第二の方向と
を互いに逆平行にする工程と、前記第一の方向に前記第
一の強磁性層をピンすることによってピン層として定義
してかつ前記第二の強磁性層の磁気モーメントが前記ピ
ン層の磁気モーメントに対して回転するようにして該第
二の強磁性層を自由層として定義するために前記複数の
薄膜を前記第一の方向のフィールドでアニールする工程
とを有するスピン・バルブ磁気抵抗読込みヘッド製造方
法。 （２７）前記第一の方向を空気支持面に逆平行として前
記第二の方向を該空気支持面に平行とする工程を有し、
実質的に複数の層に垂直に伸張する前記空気支持面を伴
う前記スピン・バルブ・センサを提供する上記（２６）
に記載の方法。 （２８）前記第一の方向が空気支持面に垂直である上記
（２７）に記載の方法。 （２９）前期成長工程がスパッタ形成である上記（２
８）に記載の方法。 （３０）前記薄膜スペーサ層形成工程と前記薄膜の第二
の強磁性層形成工程の間に前記薄膜スペーサ層上に薄膜
コバルト層を付着する上記（２９）に記載の方法。 （３１）スピン・バルブ磁気抵抗読込みヘッド製造工程
であって、薄膜の第一のシールド層を形成する工程と、
前記第一のシールド層上に薄膜の第一のギャップ層を形
成する工程と、前記第一のギャップ層上に薄膜反強磁性
層を形成する工程と、前記反強磁性層上に薄膜の第一の
強磁性層を形成する工程と、前記第一の強磁性層成長過
程において該第一の強磁性層の成長容易軸を第一の方向
に磁気的に構築する工程と、前記第一の強磁性層上に薄
膜非磁性電気導電性スペーサ層を形成する工程と、前記
スペーサ層上に薄膜の第二の強磁性層を形成する工程
と、前記第二の強磁性層成長過程において第二の方向に
前記第二の強磁性層の成長容易軸を磁気的に構築する工
程と、前記第一の方向と前記第二の方向とを互いに逆平
行にする工程と、前記第一の方向に前記第一の強磁性層
をピンすることによってピン層として定義してかつ前記
第二の強磁性層の磁気モーメントが前記ピン層の磁気モ
ーメントに対して回転するようにして該第二の強磁性層
を自由層として定義するために前記複数の薄膜を前記第
一の方向のフィールドでアニールする工程とを具備する
スピン・バルブ磁気抵抗読込みヘッド製造工程と、前記
第二の強磁性層上に薄膜の第二のギャップ層を形成する
工程と、前記第二のギャップ層上に薄膜の第二のシール
ド層を形成する工程と、書込みヘッドを製造する工程で
あって、前記薄膜の第二のギャップ層上に薄膜の第二の
シールド層を形成する前記工程と、薄膜の第一の磁極片
層を形成する工程と、前記第二のシールド層上に薄膜の
書込みギャップ層を形成する工程と、前記第二のシール
ド層上に第一の絶縁層を形成する工程と、前記第一の絶
縁層上に少なくとも１つの薄膜コイル層を形成する工程
と、前記少なくとも１つの薄膜コイル層上に少なくとも
１つの第二の絶縁層を形成する工程と、前記書込みギャ
ップ層および前記第二の絶縁層上に第二の薄膜磁極片層
を形成する工程とを具備する前記読込みヘッド上に書込
みヘッドを製造する工程とを有する併合磁気抵抗スピン
・バルブ磁気読込みヘッド。 （３２）前記第一の方向を空気支持面に逆平行として前
記第二の方向を該空気支持面に平行とする工程を有し、
実質的に複数の層に垂直に伸張する前記空気支持面を伴
う前記スピン・バルブ・センサを提供する上記（３１）
に記載の方法。 （３３）前記第一の方向が空気支持面に垂直である上記
（３２）に記載の方法。 （３４）前期成長工程がスパッタ形成である上記（３
３）に記載の方法。 （３５）前記薄膜スパーサ層形成工程と前記薄膜の第二
の強磁性層形成工程の間に前記薄膜スペーサ層上に薄膜
コバルト層を付着する上記（３３）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な磁気ディスク・ドライブの平面図であ
る。
【図２】面II-IIのようなディスク・ドライブの磁気ヘッ
ドを有するスライダーの端面図である。
【図３】複数のディスクおよび複数の磁気ヘッドを装備
した磁気ディスク・ドライブの立面図である。
【図４】スライダーと磁気ヘッドを支持する典型的な懸
垂システムである。
【図５】図２の面V-Vのようなスライダーと磁気ヘッド
の部分立面図である。
【図６】第二の磁極片上の全ての部材を削除した図５の
面VI-VIに沿った図面である。
【図７】図５の面VII-VIIに沿って磁気ヘッドの読込み
端子および書込み端子を示したABSの部分図である。
【図８】従来の技術でのスピン・バルブ・センサであ
る。
【図９】その他の従来の技術でのスピン・バルブ・セン
サである。
【図１０】本発明の第一の実施態様である。
【図１１】本発明の第二の実施態様である。
【図１２】本発明の第三の実施態様である。
【図１３】本発明の第一の実施態様を構築する第一の工
程である。
【図１４】本発明の第一の実施態様を構築する第二の工
程である。
【図１５】本発明の第一の実施態様を構築する第三の工
程である。
【図１６】本発明の第二の実施態様を構築する第一の工
程である。
【図１７】本発明の第二の実施態様を構築する第二の工
程である。
【図１８】本発明の第二の実施態様を構築する第三の工
程である。
【図１９】ピン層と自由層間のスペーサ層の厚さを増加
したときの強磁性結合場（HFC）の減少を示したグラフ
図である。
【符号の説明】
３０ 磁気ディスク・ドライブ ３２ 主軸 ３４ 磁気ディスク ３６ モータ ３８ モータ制御器 ４０ 複合磁気ヘッド / 併合磁気抵抗ヘッド ４２ スライダー ４３ サスペンション ４４ アクチュエータ腕 ４６ 空気支持面（ABS) ４８ 処理回路 ４９ ヘッド・ジンベル組立（HGA） ５０ ベース ５１ 書込ヘッド部分 ５２ 読込みヘッド部分 ５３ 磁気抵抗スピン・バルブ・センサ ５３a 従来の技術のスピン・バルブ・センサ ５３b 従来の技術のスピン・バルブ・センサ ５３c 本発明の第一の実施態様 ５３d 本発明の第二の実施態様 ５３e 本発明の第三の実施態様 ５４ 第一のギャップ層 ５６ 第二のギャップ層 ５８ 第一のシールド層 ６０ 第二のシールド層 ６４ コイル層 ６６ 第一の絶縁層 ６８ 第二の絶縁層 ７０ 第三の絶縁層 ７２ 第一の磁極片 ７４ 第二の磁極片 ７６ バック・ギャップ ７８ 第一の磁極端 ８０ 第二の磁極端 ８２ ギャップ層 ８４ 第一のはんだ接続 ８６ 第二のはんだ接続 ９２ リード ９４ リード ９６ 第三のはんだ接続 ９８ 第四のはんだ接続 １００ リード １０２ リード １０４ リード １０６ リード １２０ スペーサ層 １２２ ピン層 １２４ 自由層 １２６ 反強磁性層 １２８ 磁気モーメント １３０ コバルト層 １３２ 磁気モーメント １３４ センス電流 １３６ 成長容易軸 １３８ 成長容易軸 １４８ 成長容易軸 １５０ 成長容易軸 １６０ 成長容易軸 １６２ 成長容易軸 １６４ 成長容易軸 １６６ 成長容易軸 １６８ コバルト層 １７０ フィールド １７２ 磁界 １８２ 磁界

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】強磁性自由層と、強磁性ピン層と、非磁性
    電気的導電性スペーサ層とを有し、 前記スペーサ層は前記自由層と前記ピン層とに挟まれて
    存在し、 前記ピン層は第一の方向にピンされた磁気モーメントを
    有し、 前記自由層が前記ピン層の磁気モーメントの前記第一の
    方向に関連して第二の方向から自由に回転する磁気モー
    メントを有し、 強磁性結合（HFC）が前記自由層と前記ピン層の間に存
    在し、 前記自由層と前記ピン層のそれぞれが層成長過程で形成
    されたそれぞれの成長容易軸を有し、 前記強磁性結合（HFC）を減少する目的で前記自由層の
    成長容易軸と前記ピン層の成長容易軸の間の角度θが０
    度よりも大きく９０度までであるという空気支持面 (AB
    S)を有するスピン・バルブ・センサ。
  2. 【請求項２】前記強磁性結合（HFC）を最大限に減少さ
    せる目的でθが実質的に９０度である請求項１に記載の
    スピン・バルブ・センサ。
  3. 【請求項３】前記第一の方向と前記ピン層の成長容易軸
    が実質的に空気支持面に垂直であり前記第二の方向と前
    記自由層の成長容易軸が実質的に前記空気支持面に平行
    である請求項２に記載のスピン・バルブ・センサ。
  4. 【請求項４】前記ピン層の磁気モーメントを前記第一の
    方向にピンするために反強磁性層を該ピン層にインター
    フェースして結合した請求項に３記載のスピン・バルブ・
    センサ。
  5. 【請求項５】コバルト層を有し、 該コバルト層が前記スペーサ層と前記自由層の間に挟ま
    れた請求項４に記載のスピン・バルブ・センサ。
  6. 【請求項６】スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層
    と第二のギャップ層と第一のシールド層と第二のシール
    ド層とを有し、 前記第一のシールド層と前記第二のシールド層とに挟ま
    れた前記第一のギャップ層と第二のギャップ層との間に
    挟まれた前記スピン・バルブ・センサであって、 該センサにセンス電流を流すセンス電流と、 反強磁性と反強磁性ピン層と非磁性電気導電性スペーサ
    層と、 前記自由層と前記ピン層の間に挟まれる前記スペーサ層
    がことと、 第一の方向にピンされた磁気モーメントを有する前記ピ
    ン層と、 前記ピン層の磁気モーメントの前記第一の方向に関連し
    て第二の方向から自由に回転する磁気モーメントを有す
    る前記自由層と、 前記自由層と前記ピン層間の強磁性結合（HFC）と、 層成長過程で形成されたそれぞれの成長容易軸をそれぞ
    れが有する前記自由層および前記ピン層と、 前記強磁性結合（HFC）を減少させることを目的する０
    度よりも大きく１８０度までの前記自由層の成長容易軸
    と前記ピン層の成長容易軸の間の角度θとを具備するス
    ピン・バルブ・センサとを有するスピン・バルブ読込みヘ
    ッド。
  7. 【請求項７】前記強磁性結合（HFC）を最大限に減少さ
    せる目的でθが実質的に９０度である請求項６に記載の
    スピン・バルブ読込みヘッド。
  8. 【請求項８】前記第一の方向と前記ピン層の成長容易軸
    が実質的に空気支持面に垂直であり前記第二の方向と前
    記自由層の成長容易軸が実質的に前記空気支持面に平行
    である請求項７に記載のスピン・バルブ読込みヘッド。
  9. 【請求項９】前記ピン層の磁気モーメントを前記第一の
    方向にピンするために反強磁性層を該ピン層にインター
    フェースして結合した請求項８に記載のスピン・バルブ
    読込みヘッド。
  10. 【請求項１０】コバルト層を有し、 該コバルト層が前記スペーサ層と前記自由層の間に挟ま
    れた請求項９に記載のスピン・バルブ読込みヘッド。
  11. 【請求項１１】書込みヘッドであって、 少なくとも１つのコイル層と絶縁積層と、 空気支持面の一部を形成するエッジのある磁極端を具備
    したバック・ギャップに接続した第一の磁極片および第
    二の磁極片と、 前記第一の磁極片と第二の磁極片との間に挟まれた前記
    絶縁層とを具備し、 前記コイル層は前記絶縁積層によって囲まれており、 前記絶縁積層が前記第一の磁極片と前記第二の磁極片と
    に挟まれたという書込みヘッドと、 読込みヘッドであって、 スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と第二のギャ
    ップ層と第一のシールド層と第二のシールド層と、 前記スピン・バルブ・センサを通るセンス電流を導通する
    手段とを具備し、 前記スピン・バルブ・センサが前記第一のシールド層と前
    記第二のシールド層とに挟まれた前記第一のギャップ層
    と第二のギャップ層との間に挟まれているようになって
    いる読込みヘッドと、 前記スピン・バルブ・センサであって、 反強磁性自由層と反強磁性ピン層と非磁性電気導電性ス
    ペーサ層と、 前記自由層と前記ピン層の間に挟まれた前記スペーサ層
    と、 第一の方向にピンされた磁気モーメントを有する前記ピ
    ン層と、 前記ピン層の磁気モーメントの前記第一の方向に関連し
    て第二の方向から自由に回転する磁気モーメントを有す
    る前記自由層と、 前記自由層と前記ピン層の間の強磁性結合（HFC）と、 層成長過程で形成されたそれぞれの成長容易軸をそれぞ
    れ有している前記自由層と前記ピン層と、 前記強磁性結合（HFC）を減少させることを目的する０
    度よりも大きく９０度までの前記自由層の成長容易軸と
    前記ピン層の成長容易軸の間の角度θとを具備するスピ
    ン・バルブ・センサとを有する磁気ヘッド。
  12. 【請求項１２】前記強磁性結合（HFC）を最大限に減少
    させる目的でθが実質的に９０度である請求項１１に記
    載の磁気ヘッド。
  13. 【請求項１３】前記第一の方向と前記ピン層の成長容易
    軸が実質的に空気支持面に垂直であり前記第二の方向と
    前記自由層の成長容易軸が実質的に前記空気支持面に平
    行である請求項１２に記載の磁気ヘッド。
  14. 【請求項１４】前記ピン層の磁気モーメントを前記第一
    の方向にピンするために反強磁性層を該ピン層にインタ
    ーフェースして結合した請求項１３に記載の磁気ヘッ
    ド。
  15. 【請求項１５】コバルト層を有し、 該コバルト層が前記スペーサ層と前記自由層の間に挟ま
    れた請求項１４に記載のスピン・バルブ読込みヘッド。
  16. 【請求項１６】書込みヘッドであって、 少なくとも１つのコイル層と絶縁積層と、空気支持面の
    一部を形成するエッジのある磁極端を具備かつバック・
    ギャップに接続した第一の磁極片および第二の磁極片
    と、 前記空気支持面の一部を形成かつ前記第一の磁極片の磁
    極端と前記第二の磁極片の磁極端との間に存在する書込
    みギャップ層とを具備し、 前記絶縁層が前記第一の磁極片と第二の磁極片との間に
    挟まれており、 前記コイル層が前記絶縁積層によって囲まれているとい
    う書込みヘッドと、 読込みヘッドであって、 スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と第二のギャ
    ップ層と第一のシールド層と第二のシールド層と、 前記スピン・バルブ・センサを通るセンス電流を導通する
    センス電流源とを具備し、 前記スピン・バルブ・センサが前記第一のシールド層と前
    記第二のシールド層とに挟まれた前記第一のギャップ層
    と第二のギャップ層との間に挟まれているという読込み
    ヘッドと、 前記スピン・バルブ・センサであって、 反強磁性自由層と反強磁性ピン層と非磁性電気導電性ス
    ペーサ層と、 前記自由層と前記ピン層の間に挟まれた前記スペーサ層
    と、 第一の方向にピンされた磁気モーメントを有する前記ピ
    ン層と、 前記ピン層の磁気モーメントの前記第一の方向に関連し
    て第二の方向から自由に回転する磁気モーメントを有す
    る前記自由層と、 前記自由層と前記ピン層の間の強磁性結合（HFC）と、 層成長過程で形成されたそれぞれの成長容易軸をそれぞ
    れ有している前記自由層と前記ピン層と、 前記強磁性結合（HFC）を減少させることを目的として
    ０度よりも大きく９０度までの前記自由層の成長容易軸
    と前記ピン層の成長容易軸の間の角度θとを具備するス
    ピン・バルブ・センサと、 前記書込みヘッドと前記読込みヘッドが互いに接合して
    複合磁気ヘッドを形成することと、 フレームと、 前記フレームに支持されて回転可能な磁気ディスクと、 前記磁気ディスクと変換関係にあるように前記複合磁気
    ヘッドを支持するために前記フレームに装着された支持
    器と、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記磁気ディスクに関連した多重位置に前記複合磁気ヘ
    ッドを移動するために前記支持器に接続された位置付け
    手段と、 前記磁気ディスクの動作制御および前記複合磁気ヘッド
    の位置制御をおこなうため前記複合磁気ヘッドと前記磁
    気ディスクを回転する前記手段と信号を前記複合磁気ヘ
    ッドと交換する位置付け手段とに接続された手段とを有
    する磁気ディスク・ドライブ。
  17. 【請求項１７】薄膜反強磁性層を形成する工程と、 前記反強磁性層上に薄膜の第一の強磁性層を形成する工
    程と、 前記第一の強磁性層成長過程において該第一の強磁性層
    の成長容易軸を第一の方向に磁気的に構築する工程と、 前記第一の強磁性層上に非磁性電気導電性薄膜スペーサ
    層を形成する工程と、 前記スペーサ層上に薄膜の第二の強磁性層を形成する工
    程と、 前記第二の強磁性層成長過程において該第二の強磁性層
    の成長容易軸を第二の方向に磁気的に構築する工程と、 前記第一の方向と前記第二の方向とを互いに逆平行にす
    る工程と、 前記第一の方向に前記第一の強磁性層の磁気モーメント
    をピンして該第一の強磁性層をピン層として定義するた
    めに該第一の方向のフィールドで前記複数の薄膜層をア
    ニールする工程とを有する薄膜スピン・バルブ・センサ製
    造方法。
  18. 【請求項１８】前記第一の方向を空気支持面に逆平行と
    して前記第二の方向を該空気支持面に平行とする工程を
    有する、 実質的に複数の層に垂直に伸張する前記空気支持面を伴
    う前記スピン・バルブ・センサを提供する請求項１７に記
    載の方法。
  19. 【請求項１９】前記第一の方向が空気支持面に垂直であ
    る請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】前記成長工程がスパッタ形成である請求
    項１７に記載の方法。
  21. 【請求項２１】前記薄膜スペーサ層形成工程と前記薄膜
    の第二の強磁性層形成工程の間に前記薄膜スペーサ層上
    に薄膜コバルト層を付着する請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】薄膜の第一のシールド層を形成する工程
    と、 前記第一のシールド層上に薄膜の第一のギャップ層を形
    成する工程と、 前記第一のギャップ層上に薄膜反強磁性層を形成する工
    程と前記反強磁性層上に薄膜の第一の強磁性層を形成す
    る工程とを具備する第一のギャップ層上にスピン・バル
    ブ・センサを形成する工程と、 前記第一の強磁性層成長過程において第一の方向に前記
    第一の強磁性層の成長容易軸を磁気的に構築する工程
    と、 前記第一の強磁性層上に薄膜非磁性電気導電性スペーサ
    層を形成する工程と、 前記スペーサ層上に薄膜の第二の強磁性層を形成する工
    程と、 前記第二の強磁性層成長過程において第二の方向に前記
    第二の強磁性層の成長容易軸を磁気的に構築する工程
    と、 前記第一の方向と前記第二の方向とを互いに逆平行にす
    る工程と、 前記第一の方向に前記第一の強磁性層をピンすることに
    よってピン層として定義してかつ前記第二の強磁性層の
    磁気モーメントが前記ピン層の磁気モーメントに対して
    回転するようにして該第二の強磁性層を自由層として定
    義するために前記複数の薄膜を前記第一の方向のフィー
    ルドでアニールする工程とを有するスピン・バルブ磁気
    抵抗読込みヘッド製造方法。
  23. 【請求項２３】スピン・バルブ磁気抵抗読込みヘッド製
    造工程であって、 薄膜の第一のシールド層を形成する工程と、 前記第一のシールド層上に薄膜の第一のギャップ層を形
    成する工程と、 前記第一のギャップ層上に薄膜反強磁性層を形成する工
    程と、 前記反強磁性層上に薄膜の第一の強磁性層を形成する工
    程と、 前記第一の強磁性層成長過程において該第一の強磁性層
    の成長容易軸を第一の方向に磁気的に構築する工程と、 前記第一の強磁性層上に薄膜非磁性電気導電性スペーサ
    層を形成する工程と、 前記スペーサ層上に薄膜の第二の強磁性層を形成する工
    程と、 前記第二の強磁性層成長過程において第二の方向に前記
    第二の強磁性層の成長容易軸を磁気的に構築する工程
    と、 前記第一の方向と前記第二の方向とを互いに逆平行にす
    る工程と、 前記第一の方向に前記第一の強磁性層をピンすることに
    よってピン層として定義してかつ前記第二の強磁性層の
    磁気モーメントが前記ピン層の磁気モーメントに対して
    回転するようにして該第二の強磁性層を自由層として定
    義するために前記複数の薄膜を前記第一の方向のフィー
    ルドでアニールする工程とを具備するスピン・バルブ磁
    気抵抗読込みヘッド製造工程と、 前記第二の強磁性層上に薄膜の第二のギャップ層を形成
    する工程と、 前記第二のギャップ層上に薄膜の第二のシールド層を形
    成する工程と、 書込みヘッドを製造する工程であって、 前記薄膜の第二のギャップ層上に薄膜の第二のシールド
    層を形成する前記工程と、 薄膜の第一の磁極片層を形成する工程と、 前記第二のシールド層上に薄膜の書込みギャップ層を形
    成する工程と、 前記第二のシールド層上に第一の絶縁層を形成する工程
    と、 前記第一の絶縁層上に少なくとも１つの薄膜コイル層を
    形成する工程と、 前記少なくとも１つの薄膜コイル層上に少なくとも１つ
    の第二の絶縁層を形成する工程と、 前記書込みギャップ層および前記第二の絶縁層上に第二
    の薄膜磁極片層を形成する工程とを具備する前記読込み
    ヘッド上に書込みヘッドを製造する工程とを有する併合
    磁気抵抗スピン・バルブ磁気読込みヘッド。
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CN101964393A (zh) * 2010-08-10 2011-02-02 杭州电子科技大学 一种消除自旋阀磁敏电阻磁滞的方法
JP2014006126A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 磁気センサ

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