JPH11175923A - スピンバルブ型薄膜素子およびその製造方法 - Google Patents
スピンバルブ型薄膜素子およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スピンバルブ型薄膜素子上にインダクティブ
ヘッドが積層されている場合、インダクティブヘッドの
コイル層の絶縁性を保つためのレジスト層を硬化させる
ために加熱する必要があるが、従来ではバイアス層がト
ラック幅方向に着磁されていたので、加熱により、交換
異方性磁界が小さくなり、あるいは消滅すると、固定磁
性層の磁化が、トラック幅方向のバイアス層の影響を受
けて、ハイト方向に適切に固定されないという問題があ
った。 【解決手段】 まず、バイアス層６をＹ方向に着磁す
る。この状態でレジスト硬化工程での加熱により、交換
異方性磁界が小さくなり、あるいは消滅しても、固定磁
性層３の磁化Ｅは、バイアス層６の影響を受けてＹ方向
に向けられる。その後、前記バイアス層６をＸ方向に着
磁する。この製造方法により、従来に比べて固定磁性層
３の磁化をよりＹ方向に固定することができる。
ヘッドが積層されている場合、インダクティブヘッドの
コイル層の絶縁性を保つためのレジスト層を硬化させる
ために加熱する必要があるが、従来ではバイアス層がト
ラック幅方向に着磁されていたので、加熱により、交換
異方性磁界が小さくなり、あるいは消滅すると、固定磁
性層の磁化が、トラック幅方向のバイアス層の影響を受
けて、ハイト方向に適切に固定されないという問題があ
った。 【解決手段】 まず、バイアス層６をＹ方向に着磁す
る。この状態でレジスト硬化工程での加熱により、交換
異方性磁界が小さくなり、あるいは消滅しても、固定磁
性層３の磁化Ｅは、バイアス層６の影響を受けてＹ方向
に向けられる。その後、前記バイアス層６をＸ方向に着
磁する。この製造方法により、従来に比べて固定磁性層
３の磁化をよりＹ方向に固定することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定磁性層（ピン
（Pinned）磁性層）の磁化の方向と外部磁界の影響を受
けるフリー（Free）磁性層の磁化の方向との関係で電気
抵抗が変化するいわゆるスピンバルブ型薄膜素子に係
り、特に、固定磁性層の磁化を適切にハイト方向に固定
できるようにしたスピンバルブ型薄膜素子およびその製
造方法に関する。
（Pinned）磁性層）の磁化の方向と外部磁界の影響を受
けるフリー（Free）磁性層の磁化の方向との関係で電気
抵抗が変化するいわゆるスピンバルブ型薄膜素子に係
り、特に、固定磁性層の磁化を適切にハイト方向に固定
できるようにしたスピンバルブ型薄膜素子およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、ハードディスクなどの記録媒体
からの記録磁界を検出するスピンバルブ型薄膜素子（ス
ピンバルブ型薄膜磁気ヘッド）のＡＢＳ面近傍での断面
図、図８は、スライダ上に設けられた薄膜磁気ヘッドの
全体構造の概略を示す斜視図である。図７に示すスピン
バルブ型薄膜素子１は、巨大磁気抵抗効果を利用したＧ
ＭＲ（giant magnetoresistive）素子の１種であり、ハ
ードディスクなどの記録媒体からの記録磁界を検出する
ものとして使用される。
からの記録磁界を検出するスピンバルブ型薄膜素子（ス
ピンバルブ型薄膜磁気ヘッド）のＡＢＳ面近傍での断面
図、図８は、スライダ上に設けられた薄膜磁気ヘッドの
全体構造の概略を示す斜視図である。図７に示すスピン
バルブ型薄膜素子１は、巨大磁気抵抗効果を利用したＧ
ＭＲ（giant magnetoresistive）素子の１種であり、ハ
ードディスクなどの記録媒体からの記録磁界を検出する
ものとして使用される。
【０００３】図７に示すようにスピンバルブ型薄膜素子
１は、下からフリー磁性層５、非磁性導電層４、固定磁
性層３、および反強磁性層２０が積層され、その両側に
ハードバイアス層６，６が形成されている。前記反強磁
性層２０には、Ｆｅ−Ｍｎ（鉄−マンガン）合金膜やＩ
ｒ−Ｍｎ（イリジウム−マンガン）合金膜、固定磁性層
３及びフリー磁性層５にはＮｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）
合金膜、非磁性導電層４にはＣｕ（銅）膜、またハード
バイアス層６，６にはＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合
金膜などが一般的に使用されている。なお、符号７，８
はＴａ（タンタル）などの非磁性材料で形成された下地
層及び保護層である。
１は、下からフリー磁性層５、非磁性導電層４、固定磁
性層３、および反強磁性層２０が積層され、その両側に
ハードバイアス層６，６が形成されている。前記反強磁
性層２０には、Ｆｅ−Ｍｎ（鉄−マンガン）合金膜やＩ
ｒ−Ｍｎ（イリジウム−マンガン）合金膜、固定磁性層
３及びフリー磁性層５にはＮｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）
合金膜、非磁性導電層４にはＣｕ（銅）膜、またハード
バイアス層６，６にはＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合
金膜などが一般的に使用されている。なお、符号７，８
はＴａ（タンタル）などの非磁性材料で形成された下地
層及び保護層である。
【０００４】図７に示すように、前記固定磁性層３は反
強磁性層２０に接して形成されており、磁場中で成膜が
行われることにより、前記固定磁性層３と反強磁性層２
０との界面において交換結合による交換異方性磁界が発
生し、前記固定磁性層３の磁化は、図示Ｙ方向（ハイト
方向；記録媒体からの漏れ磁界方向）に単磁区化され固
定される。前記下地層７から保護層８までの６層（以
下、積層体という）を成膜した後、イオンミリングなど
のエッチング工程で、前記積層体の側部が傾斜面となる
ように削り取られ、前記積層体の両側にハードバイアス
層６，６が成膜される。なお前記ハードバイアス層６，
６は、Ｘ方向（トラック幅方向）に着磁される。
強磁性層２０に接して形成されており、磁場中で成膜が
行われることにより、前記固定磁性層３と反強磁性層２
０との界面において交換結合による交換異方性磁界が発
生し、前記固定磁性層３の磁化は、図示Ｙ方向（ハイト
方向；記録媒体からの漏れ磁界方向）に単磁区化され固
定される。前記下地層７から保護層８までの６層（以
下、積層体という）を成膜した後、イオンミリングなど
のエッチング工程で、前記積層体の側部が傾斜面となる
ように削り取られ、前記積層体の両側にハードバイアス
層６，６が成膜される。なお前記ハードバイアス層６，
６は、Ｘ方向（トラック幅方向）に着磁される。
【０００５】また、フリー磁性層５の磁化は、Ｘ方向に
磁化されているハードバイアス層６，６の影響を受け
て、Ｘ方向に揃えられている。このスピンバルブ型薄膜
素子１では、ハードバイアス層６，６上に形成された導
電層９，９から、固定磁性層３、非磁性導電層４及びフ
リー磁性層５に定常電流（センス電流）が与えられる。
ハードディスクなどの記録媒体の走行方向はＺ方向であ
り、記録媒体からの洩れ磁界がＹ方向に与えられると、
フリー磁性層５の磁化がＸからＹ方向へ向けて変化す
る。このフリー磁性層５内での磁化の方向の変動と、固
定磁性層３の固定磁化方向との関係で電気抵抗が変化
し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化により、記
録媒体からの洩れ磁界が検出される。
磁化されているハードバイアス層６，６の影響を受け
て、Ｘ方向に揃えられている。このスピンバルブ型薄膜
素子１では、ハードバイアス層６，６上に形成された導
電層９，９から、固定磁性層３、非磁性導電層４及びフ
リー磁性層５に定常電流（センス電流）が与えられる。
ハードディスクなどの記録媒体の走行方向はＺ方向であ
り、記録媒体からの洩れ磁界がＹ方向に与えられると、
フリー磁性層５の磁化がＸからＹ方向へ向けて変化す
る。このフリー磁性層５内での磁化の方向の変動と、固
定磁性層３の固定磁化方向との関係で電気抵抗が変化
し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化により、記
録媒体からの洩れ磁界が検出される。
【０００６】このスピンバルブ型薄膜素子１は、図８に
示すように、スライダ１１のトレーリング側端面１１ａ
に形成された磁性材料製の下部シールド層１２上に、非
磁性材料の下部ギャップ層（図示しない）を介して形成
される。さらに、前記スピンバルブ型薄膜素子１上に
は、上部ギャップ層（図示しない）を介して、磁性材料
製の上部シールド層１３が形成され、そして、下部シー
ルド層１２から上部シールド層１３までの層が、読取り
ヘッドｈ1として機能する。
示すように、スライダ１１のトレーリング側端面１１ａ
に形成された磁性材料製の下部シールド層１２上に、非
磁性材料の下部ギャップ層（図示しない）を介して形成
される。さらに、前記スピンバルブ型薄膜素子１上に
は、上部ギャップ層（図示しない）を介して、磁性材料
製の上部シールド層１３が形成され、そして、下部シー
ルド層１２から上部シールド層１３までの層が、読取り
ヘッドｈ1として機能する。
【０００７】また前記上部シールド層１３は、インダク
ティブヘッドｈ2（書込み用のヘッド）としての下部コ
ア層としても機能している。このインダクティブヘッド
ｈ2では、図９に示すように前記下部コア層１３上に、
Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）などの非磁性材料で形成されたギ
ャップ層１４が設けられ、さらに前記ギャップ層１４の
上に、レジスト層１５が形成される。前記レジスト層１
５上には、螺旋状（図８参照）に形成されたコイル層１
６が設けられ、さらに前記コイル層１６の上には、レジ
スト層１７が形成されている。
ティブヘッドｈ2（書込み用のヘッド）としての下部コ
ア層としても機能している。このインダクティブヘッド
ｈ2では、図９に示すように前記下部コア層１３上に、
Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）などの非磁性材料で形成されたギ
ャップ層１４が設けられ、さらに前記ギャップ層１４の
上に、レジスト層１５が形成される。前記レジスト層１
５上には、螺旋状（図８参照）に形成されたコイル層１
６が設けられ、さらに前記コイル層１６の上には、レジ
スト層１７が形成されている。
【０００８】そして、前記レジスト層１７上には、パー
マロイなどの磁性材料がメッキされて上部コア層１８が
形成されている。このインダクティブヘッドｈ2では、
コイル層１６に記録電流が与えられて、コイル層１６か
ら上部コア層１８及び下部コア層１３に記録磁界が与え
られる。そして、磁気ギャップＧの部分における、下部
コア層１３と上部コア層１８との間での洩れ磁界によ
り、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録さ
れる。
マロイなどの磁性材料がメッキされて上部コア層１８が
形成されている。このインダクティブヘッドｈ2では、
コイル層１６に記録電流が与えられて、コイル層１６か
ら上部コア層１８及び下部コア層１３に記録磁界が与え
られる。そして、磁気ギャップＧの部分における、下部
コア層１３と上部コア層１８との間での洩れ磁界によ
り、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録さ
れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、図７に
示すスピンバルブ型薄膜素子１のフリー磁性層５、非磁
性導電層４、固定磁性層３、および反強磁性層２０から
成る積層体を形成した後、すなわち、反強磁性層２０を
磁場中で成膜して交換異方性磁界を発生させた後に、前
記積層体の膜両側にハードバイアス層６，６を形成し、
さらに前記ハードバイアス層６，６をＸ方向（トラック
幅方向）に着磁している。その後に、図９に示すインダ
クティブヘッドｈ2をスピンバルブ型薄膜素子１上に形
成する。
示すスピンバルブ型薄膜素子１のフリー磁性層５、非磁
性導電層４、固定磁性層３、および反強磁性層２０から
成る積層体を形成した後、すなわち、反強磁性層２０を
磁場中で成膜して交換異方性磁界を発生させた後に、前
記積層体の膜両側にハードバイアス層６，６を形成し、
さらに前記ハードバイアス層６，６をＸ方向（トラック
幅方向）に着磁している。その後に、図９に示すインダ
クティブヘッドｈ2をスピンバルブ型薄膜素子１上に形
成する。
【００１０】このインダクティブヘッドｈ2の製造工程
では、図９に示すレジスト層１５，１７の絶縁性を高め
るために、前記レジスト層１５，１７を形成した後、加
熱して、前記レジスト層１５，１７を硬化させる必要が
ある。ところが、レジスト層１５，１７を硬化させるた
めの加熱を行うと、図７に示すＹ方向に固定されていた
固定磁性層３の磁化がＸ方向に揺らぎ、スピンバルブ型
薄膜素子１の再生特性が悪化するといった問題が発生す
る。
では、図９に示すレジスト層１５，１７の絶縁性を高め
るために、前記レジスト層１５，１７を形成した後、加
熱して、前記レジスト層１５，１７を硬化させる必要が
ある。ところが、レジスト層１５，１７を硬化させるた
めの加熱を行うと、図７に示すＹ方向に固定されていた
固定磁性層３の磁化がＸ方向に揺らぎ、スピンバルブ型
薄膜素子１の再生特性が悪化するといった問題が発生す
る。
【００１１】これは、反強磁性層２０として使用される
反強磁性材料のブロッキング温度と、レジスト層を硬化
させるための加熱温度との関係、およびハードバイアス
層６の着磁方向に原因がある。前記従来の反強磁性層２
０は、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ−Ｍｎ合金膜で形成され
ているが、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッキング温度（交換
異方性磁界が消滅する温度）は、約１５０℃、Ｉｒ−Ｍ
ｎ合金膜のブロッキング温度は、約２６０℃である。
反強磁性材料のブロッキング温度と、レジスト層を硬化
させるための加熱温度との関係、およびハードバイアス
層６の着磁方向に原因がある。前記従来の反強磁性層２
０は、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ−Ｍｎ合金膜で形成され
ているが、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッキング温度（交換
異方性磁界が消滅する温度）は、約１５０℃、Ｉｒ−Ｍ
ｎ合金膜のブロッキング温度は、約２６０℃である。
【００１２】図１０（ａ）（ｂ）は、固定磁性層３およ
びハードバイアス層６を真上から見た場合の模式図であ
り、図１０（ａ）は、レジスト硬化工程前における固定
磁性層３およびハードバイアス層６の磁化方向を示し、
図１０（ｂ）は、レジスト硬化工程後における前記固定
磁性層３およびハードバイアス層６の磁化方向を示して
いる。図１０（ａ）に示すように、レジスト硬化工程前
（加熱前）の段階では、固定磁性層３の中央領域におけ
る磁化Ｂは、反強磁性層２０との界面にて発生するＹ方
向の交換異方性磁界により、Ｙ方向（ハイト方向）に固
定されている。
びハードバイアス層６を真上から見た場合の模式図であ
り、図１０（ａ）は、レジスト硬化工程前における固定
磁性層３およびハードバイアス層６の磁化方向を示し、
図１０（ｂ）は、レジスト硬化工程後における前記固定
磁性層３およびハードバイアス層６の磁化方向を示して
いる。図１０（ａ）に示すように、レジスト硬化工程前
（加熱前）の段階では、固定磁性層３の中央領域におけ
る磁化Ｂは、反強磁性層２０との界面にて発生するＹ方
向の交換異方性磁界により、Ｙ方向（ハイト方向）に固
定されている。
【００１３】ただし、前記固定磁性層３の両端領域にお
ける磁化Ｃは、隣接するハードバイアス層６のＸ方向
（トラック幅方向）の磁化Ａの影響を受けやすくなって
いるため、前記磁化Ｃは、Ｙ方向からＸ方向に傾いた方
向に固定される。そして、図１０（ａ）に示す磁化状態
で、レジスト層を硬化させるための加熱を行うが、この
ときの加熱温度は約２５０℃程度であるため、反強磁性
層２０（図７参照）をＦｅ−Ｍｎ合金膜で形成した場
合、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッキング温度（約１５０
℃）よりも高い温度で加熱を行うことになり、あるいは
前記反強磁性層２０をＩｒ−Ｍｎ合金膜で形成した場
合、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜のブロッキング温度（約２６０
℃）と同程度の温度で加熱を行うことになる。
ける磁化Ｃは、隣接するハードバイアス層６のＸ方向
（トラック幅方向）の磁化Ａの影響を受けやすくなって
いるため、前記磁化Ｃは、Ｙ方向からＸ方向に傾いた方
向に固定される。そして、図１０（ａ）に示す磁化状態
で、レジスト層を硬化させるための加熱を行うが、この
ときの加熱温度は約２５０℃程度であるため、反強磁性
層２０（図７参照）をＦｅ−Ｍｎ合金膜で形成した場
合、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッキング温度（約１５０
℃）よりも高い温度で加熱を行うことになり、あるいは
前記反強磁性層２０をＩｒ−Ｍｎ合金膜で形成した場
合、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜のブロッキング温度（約２６０
℃）と同程度の温度で加熱を行うことになる。
【００１４】しかし、レジスト層１５，１７を硬化させ
るため、約２５０℃の加熱を行うと、Ｙ方向に発生して
いた交換異方性磁界が消滅してしまい、前記固定磁性層
３は、Ｘ方向に磁化されているハードバイアス層６の影
響を強く受けることになる。このため、装置内温度を常
温まで下げていき、固定磁性層３と反強磁性層２０との
界面にて交換結合が再形成されると、その異方性に分散
が生じ、図１０（ｂ）に示すように、特にハードバイア
ス層６の影響を受ける固定磁性層３の両端領域の磁化
Ｃ′，Ｃ′がＸ方向に固定され、また固定磁性層３の中
央領域の磁化Ｂ′もＹ方向からＸ方向に傾いた方向に固
定されてしまう。
るため、約２５０℃の加熱を行うと、Ｙ方向に発生して
いた交換異方性磁界が消滅してしまい、前記固定磁性層
３は、Ｘ方向に磁化されているハードバイアス層６の影
響を強く受けることになる。このため、装置内温度を常
温まで下げていき、固定磁性層３と反強磁性層２０との
界面にて交換結合が再形成されると、その異方性に分散
が生じ、図１０（ｂ）に示すように、特にハードバイア
ス層６の影響を受ける固定磁性層３の両端領域の磁化
Ｃ′，Ｃ′がＸ方向に固定され、また固定磁性層３の中
央領域の磁化Ｂ′もＹ方向からＸ方向に傾いた方向に固
定されてしまう。
【００１５】このように、スピンバルブ型薄膜素子１の
固定磁性層３の磁化が、その全領域にて、Ｙ方向に適性
に固定されないものとなり、従ってヘッド出力が低下し
たり、また良好なアシンメトリーが得られないなど、再
生特性は悪化していた。なおアシンメトリーとは、再生
出力波形の上下非対称性のことである。
固定磁性層３の磁化が、その全領域にて、Ｙ方向に適性
に固定されないものとなり、従ってヘッド出力が低下し
たり、また良好なアシンメトリーが得られないなど、再
生特性は悪化していた。なおアシンメトリーとは、再生
出力波形の上下非対称性のことである。
【００１６】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、特に、レジスト硬化工程後においても、固
定磁性層の磁化が適切にハイト方向に固定されるように
し、良好な再生特性を得ることを可能にしたスピンバル
ブ型薄膜素子およびその製造方法を提供することを目的
としている。
ものであり、特に、レジスト硬化工程後においても、固
定磁性層の磁化が適切にハイト方向に固定されるように
し、良好な再生特性を得ることを可能にしたスピンバル
ブ型薄膜素子およびその製造方法を提供することを目的
としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、反強磁性層
と、この反強磁性層と接して形成され、前記反強磁性層
との交換異方性磁界により磁化方向が固定される固定磁
性層と、前記固定磁性層に非磁性導電層を介して形成さ
れたフリー磁性層とを有し、さらに前記フリー磁性層の
磁化方向を前記固定磁性層の磁化方向と交叉する方向へ
揃えるバイアス層と、固定磁性層と非磁性導電層とフリ
ー磁性層に検出電流を与える導電層とが設けられて成る
スピンバルブ型薄膜素子において、前記固定磁性層の中
央領域における磁化は、ハイト方向に固定され、前記固
定磁性層の両側領域における磁化は、ハイト方向に対し
て斜めに傾いた方向に固定されていることを特徴とする
ものである。
と、この反強磁性層と接して形成され、前記反強磁性層
との交換異方性磁界により磁化方向が固定される固定磁
性層と、前記固定磁性層に非磁性導電層を介して形成さ
れたフリー磁性層とを有し、さらに前記フリー磁性層の
磁化方向を前記固定磁性層の磁化方向と交叉する方向へ
揃えるバイアス層と、固定磁性層と非磁性導電層とフリ
ー磁性層に検出電流を与える導電層とが設けられて成る
スピンバルブ型薄膜素子において、前記固定磁性層の中
央領域における磁化は、ハイト方向に固定され、前記固
定磁性層の両側領域における磁化は、ハイト方向に対し
て斜めに傾いた方向に固定されていることを特徴とする
ものである。
【００１８】また本発明では、前記反強磁性層が、Ｐｔ
Ｍｎ合金で形成されたことが好ましい。
Ｍｎ合金で形成されたことが好ましい。
【００１９】また、ＰｔＭｎ合金に代えて、Ｘ−Ｍｎ系
合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ）、あるい
は、Ｐｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒ
ｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）が反強磁性層として用いられて
もよい。
合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ）、あるい
は、Ｐｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒ
ｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）が反強磁性層として用いられて
もよい。
【００２０】また本発明は、スピンバルブ型薄膜素子の
製造方法において、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導
電層、およびフリー磁性層を有する積層体を形成し、前
記反強磁性層との交換結合により、前記固定磁性層の磁
化をハイト方向に固定する工程と、前記積層体の両側に
バイアス層を形成し、前記バイアス層をハイト方向に着
磁する工程と、前記積層体とバイアス層とを形成した後
の加熱工程と、前記加熱工程の後に、トラック幅方向に
磁場を与え、前記バイアス層をトラック幅方向に再着磁
する工程と、を有することを特徴とするものである。
製造方法において、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導
電層、およびフリー磁性層を有する積層体を形成し、前
記反強磁性層との交換結合により、前記固定磁性層の磁
化をハイト方向に固定する工程と、前記積層体の両側に
バイアス層を形成し、前記バイアス層をハイト方向に着
磁する工程と、前記積層体とバイアス層とを形成した後
の加熱工程と、前記加熱工程の後に、トラック幅方向に
磁場を与え、前記バイアス層をトラック幅方向に再着磁
する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２１】例えば前記加熱工程は、前記積層体とバイ
アス層とから成る薄膜素子上にインダクティブヘッドを
形成する際に、このインダクティブヘッドの絶縁層とな
るレジスト層を硬化させるためのものである。
アス層とから成る薄膜素子上にインダクティブヘッドを
形成する際に、このインダクティブヘッドの絶縁層とな
るレジスト層を硬化させるためのものである。
【００２２】また本発明では、前記加熱工程を、反強磁
性層のブロッキング温度以下の温度で行うことが必要で
ある。
性層のブロッキング温度以下の温度で行うことが必要で
ある。
【００２３】本発明では、反強磁性層のブロッキング温
度が、加熱工程での温度よりも高くなるように、前記反
強磁性層を、ＰｔＭｎ合金膜で形成することが好まし
い。
度が、加熱工程での温度よりも高くなるように、前記反
強磁性層を、ＰｔＭｎ合金膜で形成することが好まし
い。
【００２４】また本発明では、ＰｔＭｎ合金に代えて、
Ｘ−Ｍｎ系合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏ
ｓ）、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐ
ｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）を反強磁性層とし
て用いてもよい。
Ｘ−Ｍｎ系合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏ
ｓ）、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐ
ｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）を反強磁性層とし
て用いてもよい。
【００２５】スピンバルブ型薄膜素子上に、図５に示す
インダクティブヘッドｈ2が積層された、いわゆる複合
型薄膜磁気ヘッドでは、コイル層１６のコア層１３，１
８との絶縁性を保つためのレジスト層１５，１７を硬化
させるために、約２５０℃の加熱を行う。
インダクティブヘッドｈ2が積層された、いわゆる複合
型薄膜磁気ヘッドでは、コイル層１６のコア層１３，１
８との絶縁性を保つためのレジスト層１５，１７を硬化
させるために、約２５０℃の加熱を行う。
【００２６】本発明では、レジスト硬化工程後（加熱
後）においても、スピンバルブ型薄膜素子の固定磁性層
の磁化を適切にハイト方向に固定するために、レジスト
硬化工程前におけるハードバイアス層をハイト方向に着
磁している。
後）においても、スピンバルブ型薄膜素子の固定磁性層
の磁化を適切にハイト方向に固定するために、レジスト
硬化工程前におけるハードバイアス層をハイト方向に着
磁している。
【００２７】従って、レジスト硬化工程において加熱が
行われ、固定磁性層と反強磁性層との界面で発生した交
換異方性磁界が消滅、あるいは小さくなっても、固定磁
性層の磁化は、ハイト方向に着磁されたハードバイアス
層の影響を受けることになる。
行われ、固定磁性層と反強磁性層との界面で発生した交
換異方性磁界が消滅、あるいは小さくなっても、固定磁
性層の磁化は、ハイト方向に着磁されたハードバイアス
層の影響を受けることになる。
【００２８】装置内温度を常温まで下げ、前記固定磁性
層と反強磁性層との界面にて交換結合が再形成される
と、前記交換結合による交換異方性磁界は、適切にハイ
ト方向に向けられ、固定磁性層の磁化はハイト方向に固
定される。
層と反強磁性層との界面にて交換結合が再形成される
と、前記交換結合による交換異方性磁界は、適切にハイ
ト方向に向けられ、固定磁性層の磁化はハイト方向に固
定される。
【００２９】その後、ハードバイアス層はトラック幅方
向に再着磁されるので、固定磁性層の両端領域の磁化
は、前記ハードバイアス層の影響を受けて、トラック幅
方向に傾くが、固定磁性層の中央領域の磁化は、ハイト
方向に向けられた交換異方性磁界によって、適切にハイ
ト方向に固定され、従って、従来に比べて、高いヘッド
出力、良好なアシンメトリーを得ることが可能である。
向に再着磁されるので、固定磁性層の両端領域の磁化
は、前記ハードバイアス層の影響を受けて、トラック幅
方向に傾くが、固定磁性層の中央領域の磁化は、ハイト
方向に向けられた交換異方性磁界によって、適切にハイ
ト方向に固定され、従って、従来に比べて、高いヘッド
出力、良好なアシンメトリーを得ることが可能である。
【００３０】特に本発明では、反強磁性層としてＰｔ−
Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜を用いることが好まし
い。
Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜を用いることが好まし
い。
【００３１】Ｐｔ−Ｍｎ合金膜のブロッキング温度は約
３８０℃であり、レジスト硬化工程における加熱温度
（約２５０℃）よりも高い。
３８０℃であり、レジスト硬化工程における加熱温度
（約２５０℃）よりも高い。
【００３２】従って、反強磁性層としてＰｔ−Ｍｎ合金
膜を用いれば、レジスト硬化工程での加熱によっても、
交換異方性磁界は消滅せず、固定磁性層の磁化を適切に
ハイト方向に固定でき、反強磁性層としてＦｅ−Ｍｎ合
金膜やＩｒ−Ｍｎ合金膜を使用した場合に比べて、高い
ヘッド出力および良好なアシンメトリーを得ることが可
能である。
膜を用いれば、レジスト硬化工程での加熱によっても、
交換異方性磁界は消滅せず、固定磁性層の磁化を適切に
ハイト方向に固定でき、反強磁性層としてＦｅ−Ｍｎ合
金膜やＩｒ−Ｍｎ合金膜を使用した場合に比べて、高い
ヘッド出力および良好なアシンメトリーを得ることが可
能である。
【００３３】また本発明の製造方法を用いれば、レジス
ト硬化工程の加熱温度以下のブロッキング温度を有する
Ｆｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ−Ｍｎ合金膜などの反強磁性材
料を反強磁性層として使用しても、従来に比べてヘッド
出力やアシンメトリー等の再生特性を向上させることが
可能である。
ト硬化工程の加熱温度以下のブロッキング温度を有する
Ｆｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ−Ｍｎ合金膜などの反強磁性材
料を反強磁性層として使用しても、従来に比べてヘッド
出力やアシンメトリー等の再生特性を向上させることが
可能である。
【００３４】
【発明の実施の形態】図１は、ハードディスクなどの記
録媒体からの記録磁界を検出する本発明の第１の実施形
態を示すスピンバルブ型薄膜素子（スピンバルブ型薄膜
磁気ヘッド）のＡＢＳ面近傍での断面図、図２は、本発
明の第２の実施形態を示すスピンバルブ型薄膜素子のＡ
ＢＳ面近傍での断面図、図３は、本発明の第３の実施形
態を示すスピンバルブ型薄膜素子のＡＢＳ面近傍での断
面図、図４は、スライダ上に形成された薄膜磁気ヘッド
の全体構造の概略を示す斜視図、図５は、インダクティ
ブヘッドの構造を示す図４のＶ矢視の部分断面図であ
る。
録媒体からの記録磁界を検出する本発明の第１の実施形
態を示すスピンバルブ型薄膜素子（スピンバルブ型薄膜
磁気ヘッド）のＡＢＳ面近傍での断面図、図２は、本発
明の第２の実施形態を示すスピンバルブ型薄膜素子のＡ
ＢＳ面近傍での断面図、図３は、本発明の第３の実施形
態を示すスピンバルブ型薄膜素子のＡＢＳ面近傍での断
面図、図４は、スライダ上に形成された薄膜磁気ヘッド
の全体構造の概略を示す斜視図、図５は、インダクティ
ブヘッドの構造を示す図４のＶ矢視の部分断面図であ
る。
【００３５】図１ないし図３に示すスピンバルブ型薄膜
素子１は、ハードディスク装置に設けられた図４に示す
浮上式スライダ１１のトレーリング側端部１１ａなどに
設けられて、ハードディスクなどの記録磁界を検出する
ものである。図１ないし図３の最も下に形成されている
のはＴａ（タンタル）などの非磁性材料で形成された下
地層７である。
素子１は、ハードディスク装置に設けられた図４に示す
浮上式スライダ１１のトレーリング側端部１１ａなどに
設けられて、ハードディスクなどの記録磁界を検出する
ものである。図１ないし図３の最も下に形成されている
のはＴａ（タンタル）などの非磁性材料で形成された下
地層７である。
【００３６】図１ではこの下地層７の上に反強磁性層
２、固定磁性層（ピン磁性層）３、非磁性導電層４、お
よびフリー磁性層５が連続して積層されている。また逆
に、図２に示すように、前記下地層７の上に、フリー磁
性層５、非磁性導電層４、固定磁性層３、および反強磁
性層２の順で積層されていてもよい。また図３に示すよ
うに、フリー磁性層５の上下に非磁性導電層４が、前記
非磁性導電層４の上下に固定磁性層３が、前記固定磁性
層３の上下に反強磁性層２が積層された、デュアル型の
スピンバルブ型薄膜素子であってもよい。
２、固定磁性層（ピン磁性層）３、非磁性導電層４、お
よびフリー磁性層５が連続して積層されている。また逆
に、図２に示すように、前記下地層７の上に、フリー磁
性層５、非磁性導電層４、固定磁性層３、および反強磁
性層２の順で積層されていてもよい。また図３に示すよ
うに、フリー磁性層５の上下に非磁性導電層４が、前記
非磁性導電層４の上下に固定磁性層３が、前記固定磁性
層３の上下に反強磁性層２が積層された、デュアル型の
スピンバルブ型薄膜素子であってもよい。
【００３７】図１ないし図３に示すように、最も上に形
成された層は、Ｔａ（タンタル）などの非磁性材料で形
成された保護層８である。図１及び図２に示すように、
下地層７から保護層８までの６層（以下、積層体とい
う）、及び図３に示すように、下地層７から保護層８ま
での９層（以下、積層体という）は、その側面が傾斜面
に形成され、前記積層体の両側にハードバイアス層６，
６および導電層９，９が積層されている。
成された層は、Ｔａ（タンタル）などの非磁性材料で形
成された保護層８である。図１及び図２に示すように、
下地層７から保護層８までの６層（以下、積層体とい
う）、及び図３に示すように、下地層７から保護層８ま
での９層（以下、積層体という）は、その側面が傾斜面
に形成され、前記積層体の両側にハードバイアス層６，
６および導電層９，９が積層されている。
【００３８】次に各層の材質について説明する。まず本
発明では、反強磁性層２がＰｔ−Ｍｎ（白金−マンガ
ン）合金膜により形成されている。Ｐｔ−Ｍｎ合金膜
は、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜などに比べて
ブロッキング温度が高い。Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッキ
ング温度は約１５０℃、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜のブロッキン
グ温度は約２６０℃であるのに対し、Ｐｔ−Ｍｎ合金膜
のブロッキング温度は約３８０℃である。
発明では、反強磁性層２がＰｔ−Ｍｎ（白金−マンガ
ン）合金膜により形成されている。Ｐｔ−Ｍｎ合金膜
は、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜などに比べて
ブロッキング温度が高い。Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッキ
ング温度は約１５０℃、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜のブロッキン
グ温度は約２６０℃であるのに対し、Ｐｔ−Ｍｎ合金膜
のブロッキング温度は約３８０℃である。
【００３９】またＰｔ−Ｍｎ合金膜を反強磁性層２とし
て使用すると、図１に示すように、前記反強磁性層２
が、固定磁性層３の下側に形成されても、あるいは図２
に示すように、固定磁性層３の上側に形成されても、ど
ちらの場合であっても、前記固定磁性層３との界面にて
交換異方性磁界を発生することができる。すなわち、Ｐ
ｔ―Ｍｎ合金膜は、反強磁性層２が固定磁性層３の上下
どちらにも形成される図３のデュアルバルブ型薄膜素子
には最適な反強磁性材料の一つであるといえる。
て使用すると、図１に示すように、前記反強磁性層２
が、固定磁性層３の下側に形成されても、あるいは図２
に示すように、固定磁性層３の上側に形成されても、ど
ちらの場合であっても、前記固定磁性層３との界面にて
交換異方性磁界を発生することができる。すなわち、Ｐ
ｔ―Ｍｎ合金膜は、反強磁性層２が固定磁性層３の上下
どちらにも形成される図３のデュアルバルブ型薄膜素子
には最適な反強磁性材料の一つであるといえる。
【００４０】一方、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ−Ｍｎ合金
膜の場合は、図７に示すように、反強磁性層２０が、固
定磁性層３の上側に形成された場合のみ、前記固定磁性
層３との界面にて交換異方性磁界が発生する。また他に
も、Ｐｔ−Ｍｎ合金膜は、耐熱性に優れており、さらに
交換異方性磁界（Ｈｅｘ）が大きいなど反強磁性材料と
して優れた特性を有している。
膜の場合は、図７に示すように、反強磁性層２０が、固
定磁性層３の上側に形成された場合のみ、前記固定磁性
層３との界面にて交換異方性磁界が発生する。また他に
も、Ｐｔ−Ｍｎ合金膜は、耐熱性に優れており、さらに
交換異方性磁界（Ｈｅｘ）が大きいなど反強磁性材料と
して優れた特性を有している。
【００４１】また、本発明では、Ｐｔ−Ｍｎ合金に代え
て、Ｘ−Ｍｎ合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ，Ｒ
ｈ）、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐ
ｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）を反強磁性層２と
して使用してもよい。なおＰｔ−Ｍｎ合金およびＸ−Ｍ
ｎ系合金の組成比は、（Ｐｔ，Ｘ）：Ｍｎ＝１：９〜
３：７、または１：０．７〜１：１．３であることが好
ましく、より好ましくは１：１である。
て、Ｘ−Ｍｎ合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ，Ｒ
ｈ）、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐ
ｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）を反強磁性層２と
して使用してもよい。なおＰｔ−Ｍｎ合金およびＸ−Ｍ
ｎ系合金の組成比は、（Ｐｔ，Ｘ）：Ｍｎ＝１：９〜
３：７、または１：０．７〜１：１．３であることが好
ましく、より好ましくは１：１である。
【００４２】次に本発明では、固定磁性層３およびフリ
ー磁性層５は、Ｎｉ−Ｆｅ合金膜、Ｃｏ−Ｆｅ合金膜、
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金膜、Ｃｏ膜で形成されている。ま
た、非磁性導電層４はＣｕ膜、前記ハードバイアス層
６，６は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金膜や
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金膜、
さらに導電層８はＣｒ（クロム）やＴａ（タングステ
ン）などにより形成されている。
ー磁性層５は、Ｎｉ−Ｆｅ合金膜、Ｃｏ−Ｆｅ合金膜、
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金膜、Ｃｏ膜で形成されている。ま
た、非磁性導電層４はＣｕ膜、前記ハードバイアス層
６，６は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金膜や
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金膜、
さらに導電層８はＣｒ（クロム）やＴａ（タングステ
ン）などにより形成されている。
【００４３】図１ないし図３に示すように、固定磁性層
３は反強磁性層２と接して形成され、この状態で図示Ｙ
方向（ハイト方向；記録媒体からの漏れ磁界方向）に磁
場をかけながら、熱処理が施されることにより、両層の
界面で交換異方性磁界が得られ、前記固定磁性層２の磁
化の方向がＹ方向に単磁区化され固定される。また前記
ハードバイアス層６，６は図示Ｘ方向（トラック幅方
向）に磁化されており、フリー磁性層５の磁化は前記ハ
ードバイアス層６，６の影響を受けて、Ｘ方向に揃えら
れる。
３は反強磁性層２と接して形成され、この状態で図示Ｙ
方向（ハイト方向；記録媒体からの漏れ磁界方向）に磁
場をかけながら、熱処理が施されることにより、両層の
界面で交換異方性磁界が得られ、前記固定磁性層２の磁
化の方向がＹ方向に単磁区化され固定される。また前記
ハードバイアス層６，６は図示Ｘ方向（トラック幅方
向）に磁化されており、フリー磁性層５の磁化は前記ハ
ードバイアス層６，６の影響を受けて、Ｘ方向に揃えら
れる。
【００４４】図６（ｂ）は、固定磁性層３およびハード
バイアス層６を真上から見た場合の模式図である。この
図６（ｂ）に示す固定磁性層３の磁化方向が本発明の特
徴である。図６（ｂ）に示すように、固定磁性層３の中
央領域における磁化Ｇは、Ｙ方向（ハイト方向）に固定
されている。これは、Ｘ方向（トラック幅方向）に磁化
されているハードバイアス層６から距離的に離れている
ため、前記固定磁性層３の中央領域における磁化Ｇは、
前記ハードバイアス層６の影響をあまり受けることがな
く、反強磁性層２（図１〜図３参照）との界面にて発生
したＹ方向の交換異方性磁界の影響をより強く受けるか
らである。
バイアス層６を真上から見た場合の模式図である。この
図６（ｂ）に示す固定磁性層３の磁化方向が本発明の特
徴である。図６（ｂ）に示すように、固定磁性層３の中
央領域における磁化Ｇは、Ｙ方向（ハイト方向）に固定
されている。これは、Ｘ方向（トラック幅方向）に磁化
されているハードバイアス層６から距離的に離れている
ため、前記固定磁性層３の中央領域における磁化Ｇは、
前記ハードバイアス層６の影響をあまり受けることがな
く、反強磁性層２（図１〜図３参照）との界面にて発生
したＹ方向の交換異方性磁界の影響をより強く受けるか
らである。
【００４５】これに対し、前記固定磁性層３の両端領域
における磁化Ｈは、Ｙ方向からＸ方向に傾いた方向に固
定されている。これは、前記両端領域における磁化Ｈ
は、Ｙ方向の交換異方性磁界のみらなず、隣接するＸ方
向に磁化されているハードバイアス層６の影響も受けや
すくなっているからである。
における磁化Ｈは、Ｙ方向からＸ方向に傾いた方向に固
定されている。これは、前記両端領域における磁化Ｈ
は、Ｙ方向の交換異方性磁界のみらなず、隣接するＸ方
向に磁化されているハードバイアス層６の影響も受けや
すくなっているからである。
【００４６】図１ないし図３に示すスピンバルブ型薄膜
素子では、導電層９から固定磁性層３、非磁性導電層４
およびフリー磁性層５に定常電流（センス電流）が与え
られ、しかも記録媒体からＹ方向へ磁界が与えられる
と、フリー磁性層５の磁化方向がＸ方向からＹ方向へ向
けて変化する。このとき、フリー磁性層５と固定磁性層
３のうち片方の層から他方の層へ移動しようとする電子
が、非磁性導電層４と固定磁性層３との界面、または非
磁性導電層４とフリー磁性層５との界面で散乱を起こ
し、電気抵抗が変化する。よって定常電流が変化し、検
出出力を得ることができる。
素子では、導電層９から固定磁性層３、非磁性導電層４
およびフリー磁性層５に定常電流（センス電流）が与え
られ、しかも記録媒体からＹ方向へ磁界が与えられる
と、フリー磁性層５の磁化方向がＸ方向からＹ方向へ向
けて変化する。このとき、フリー磁性層５と固定磁性層
３のうち片方の層から他方の層へ移動しようとする電子
が、非磁性導電層４と固定磁性層３との界面、または非
磁性導電層４とフリー磁性層５との界面で散乱を起こ
し、電気抵抗が変化する。よって定常電流が変化し、検
出出力を得ることができる。
【００４７】図１及び図２に示すスピンバルブ型薄膜素
子では、電子散乱が起こる場所が、非磁性導電層４とフ
リー磁性層５との界面、及び非磁性導電層４と固定磁性
層３との界面の２箇所であるのに対し、図３に示すデュ
アルスピンバルブ型薄膜素子では、電子散乱が起こる場
所が、非磁性導電層４とフリー磁性層５との２箇所の界
面と、非磁性導電層４と固定磁性層３との２箇所の界面
の計４箇所であるため、デュアルスピンバルブ型薄膜素
子の方がシングルスピンバルブ型薄膜素子に比べて抵抗
変化率は大きくなる。
子では、電子散乱が起こる場所が、非磁性導電層４とフ
リー磁性層５との界面、及び非磁性導電層４と固定磁性
層３との界面の２箇所であるのに対し、図３に示すデュ
アルスピンバルブ型薄膜素子では、電子散乱が起こる場
所が、非磁性導電層４とフリー磁性層５との２箇所の界
面と、非磁性導電層４と固定磁性層３との２箇所の界面
の計４箇所であるため、デュアルスピンバルブ型薄膜素
子の方がシングルスピンバルブ型薄膜素子に比べて抵抗
変化率は大きくなる。
【００４８】図１ないし図３に示すスピンバルブ型薄膜
素子１は、図４に示すように、スライダ１１のトレーリ
ング端部１１ａに形成された磁性材料製の下部シールド
層１２上に、非磁性材料製の下部ギャップ層（図示しな
い）を介して設けられ、さらに前記スピンバルブ型薄膜
素子１上に、非磁性材料製の上部ギャップ層（図示しな
い）を介して、磁性材料製の上部シールド層１３が形成
される。なお前記下部シールド層１１から上部シールド
層１３までの層が、読取りヘッドｈ1として機能してい
る。
素子１は、図４に示すように、スライダ１１のトレーリ
ング端部１１ａに形成された磁性材料製の下部シールド
層１２上に、非磁性材料製の下部ギャップ層（図示しな
い）を介して設けられ、さらに前記スピンバルブ型薄膜
素子１上に、非磁性材料製の上部ギャップ層（図示しな
い）を介して、磁性材料製の上部シールド層１３が形成
される。なお前記下部シールド層１１から上部シールド
層１３までの層が、読取りヘッドｈ1として機能してい
る。
【００４９】図４に示す薄膜磁気ヘッドは、前記読取り
ヘッドｈ1上に、書込み用のインダクティブヘッドｈ2が
積層された、いわゆる複合型薄膜磁気ヘッドであり、前
記上部シールド層１３が、インダクティブヘッドｈ2の
下部コア層としても機能している。
ヘッドｈ1上に、書込み用のインダクティブヘッドｈ2が
積層された、いわゆる複合型薄膜磁気ヘッドであり、前
記上部シールド層１３が、インダクティブヘッドｈ2の
下部コア層としても機能している。
【００５０】次に前記インダクティブヘッドｈ2の構造
について、図５を参照して説明する。図５に示すよう
に、前記下部コア層１３上には、アルミナなどで形成さ
れたギャップ層１４が形成され、さらに前記ギャップ層
１４の上にレジスト層１５が形成されている。前記レジ
スト層１５の上には、平面的に螺旋状に形成されたコイ
ル層１６（図４参照）が設けられ、さらに前記コイル層
１６上に、レジスト層１７を介して上部コア層１８が形
成される。
について、図５を参照して説明する。図５に示すよう
に、前記下部コア層１３上には、アルミナなどで形成さ
れたギャップ層１４が形成され、さらに前記ギャップ層
１４の上にレジスト層１５が形成されている。前記レジ
スト層１５の上には、平面的に螺旋状に形成されたコイ
ル層１６（図４参照）が設けられ、さらに前記コイル層
１６上に、レジスト層１７を介して上部コア層１８が形
成される。
【００５１】前記下部コア層１３から上部コア層１８ま
での層が、インダクティブヘッドｈ2として機能してお
り、前記インダクティブヘッドｈ2では、コイル層１６
に記録電流が与えられ、コイル層１６から下部コア層１
３及び上部コア層１８に記録磁界が誘導される。そし
て、磁気ギャップＧの部分で下部コア層１３と上部コア
層１８との間の洩れ磁界により、ハードディスクなどの
記録媒体に磁気信号が記録される。
での層が、インダクティブヘッドｈ2として機能してお
り、前記インダクティブヘッドｈ2では、コイル層１６
に記録電流が与えられ、コイル層１６から下部コア層１
３及び上部コア層１８に記録磁界が誘導される。そし
て、磁気ギャップＧの部分で下部コア層１３と上部コア
層１８との間の洩れ磁界により、ハードディスクなどの
記録媒体に磁気信号が記録される。
【００５２】前述したように、コイル層１６とコア層１
３，１８との間には、レジスト層１５，１７が介在して
おり、このレジスト層１５，１７により、前記コイル層
１６とコア層１３，１８間の絶縁性が保たれる。なお絶
縁性を高めるために、各レジスト層１５，１７を形成し
た段階で、加熱し、あるいは加熱と共に紫外線（ＵＶ）
を照射して、前記レジスト層１５，１７を硬化させてい
る。
３，１８との間には、レジスト層１５，１７が介在して
おり、このレジスト層１５，１７により、前記コイル層
１６とコア層１３，１８間の絶縁性が保たれる。なお絶
縁性を高めるために、各レジスト層１５，１７を形成し
た段階で、加熱し、あるいは加熱と共に紫外線（ＵＶ）
を照射して、前記レジスト層１５，１７を硬化させてい
る。
【００５３】本発明では、レジスト硬化工程後（加熱
後）の固定磁性層３の磁化を適切にＹ方向（ハイト方
向）に固定できるようにするために、以下に説明する製
造方法によって、スピンバルブ型薄膜素子１を形成し
た。まず、図１ないし図３に示す下地層７から保護層８
までの積層体を、下部ギャップ層（図示しない）上に成
膜する。
後）の固定磁性層３の磁化を適切にＹ方向（ハイト方
向）に固定できるようにするために、以下に説明する製
造方法によって、スピンバルブ型薄膜素子１を形成し
た。まず、図１ないし図３に示す下地層７から保護層８
までの積層体を、下部ギャップ層（図示しない）上に成
膜する。
【００５４】なお本発明では、図１ないし図３に示す反
強磁性層２を、ブロッキング温度が約３８０℃と高いＰ
ｔ―Ｍｎ合金膜で形成することが好ましい。またＰｔ―
Ｍｎ合金膜に代えて、Ｘ−Ｍｎ系合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ）、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合
金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）
を反強磁性層２として用いてもよい。
強磁性層２を、ブロッキング温度が約３８０℃と高いＰ
ｔ―Ｍｎ合金膜で形成することが好ましい。またＰｔ―
Ｍｎ合金膜に代えて、Ｘ−Ｍｎ系合金（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ）、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合
金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）
を反強磁性層２として用いてもよい。
【００５５】次に、Ｙ方向に磁場中アニール（熱処理）
を施して、反強磁性層２と固定磁性層３との界面にて交
換異方性磁界を発生させ、前記固定磁性層２をＹ方向に
固定する。なおＰｔ−Ｍｎ合金膜は、磁場中でアニール
処理を施すことにより、交換異方性磁界が発生するが、
仮に反強磁性層２にＦｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ−Ｍｎ合金
膜を使用した場合、磁場中で成膜することによって、交
換異方性磁界が発生する。
を施して、反強磁性層２と固定磁性層３との界面にて交
換異方性磁界を発生させ、前記固定磁性層２をＹ方向に
固定する。なおＰｔ−Ｍｎ合金膜は、磁場中でアニール
処理を施すことにより、交換異方性磁界が発生するが、
仮に反強磁性層２にＦｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ−Ｍｎ合金
膜を使用した場合、磁場中で成膜することによって、交
換異方性磁界が発生する。
【００５６】次に、前記下地層７から保護層８までの積
層体の両側を、図１ないし図３に示すように、傾斜面に
削り取り、前記積層体の両側にハードバイアス層６，６
および導電層９，９を積層する。従来では、ハードバイ
アス層６，６をＸ方向（トラック幅方向）に着磁してい
たが、本発明では、まずハードバイアス層６，６をＹ方
向に着磁する。
層体の両側を、図１ないし図３に示すように、傾斜面に
削り取り、前記積層体の両側にハードバイアス層６，６
および導電層９，９を積層する。従来では、ハードバイ
アス層６，６をＸ方向（トラック幅方向）に着磁してい
たが、本発明では、まずハードバイアス層６，６をＹ方
向に着磁する。
【００５７】その磁化状態を模式図的に示したのが、図
６（ａ）である。なお図６は、固定磁性層３およびハー
ドバイアス層６を真上から見た場合の模式図である。図
６（ａ）に示すように、固定磁性層３の磁化Ｅおよびハ
ードバイアス層６の磁化Ｄは、全てＹ方向に向けられて
いる。
６（ａ）である。なお図６は、固定磁性層３およびハー
ドバイアス層６を真上から見た場合の模式図である。図
６（ａ）に示すように、固定磁性層３の磁化Ｅおよびハ
ードバイアス層６の磁化Ｄは、全てＹ方向に向けられて
いる。
【００５８】次に、スピンバルブ型薄膜素子１上に、図
５に示す下部コア層１３、ギャップ層１４、およびレジ
スト層１５を積層し、その後加熱して、前記レジスト層
１５を硬化させる。レジスト硬化工程では、まず室温か
ら約２５０℃になるまで数分〜数十分かけて徐々に装置
内温度を上げていき、約２５０℃で数十分保持する。こ
のとき、固定磁性層３の磁化Ｅは、Ｙ方向に固定された
ままである。
５に示す下部コア層１３、ギャップ層１４、およびレジ
スト層１５を積層し、その後加熱して、前記レジスト層
１５を硬化させる。レジスト硬化工程では、まず室温か
ら約２５０℃になるまで数分〜数十分かけて徐々に装置
内温度を上げていき、約２５０℃で数十分保持する。こ
のとき、固定磁性層３の磁化Ｅは、Ｙ方向に固定された
ままである。
【００５９】２５０℃まで加熱することにより、固定磁
性層３と反強磁性層２との界面にて発生した交換異方性
磁界は小さくなり、あるいはブロッキング温度が、２５
０℃以下の反強磁性材料を反強磁性層２として使用した
場合、前記交換異方性磁界は消滅してしまうが、本発明
では、前述したように、ハードバイアス層６，６をＹ方
向に着磁しており、また前記ハードバイアス層６，６の
キュリー温度（残留磁化が消滅する温度）は非常に高
い。このため、図６（ａ）に示すハードバイアス層６，
６の磁化Ｄは、約２５０℃の加熱が行われても、Ｙ方向
に適切に向けられている。
性層３と反強磁性層２との界面にて発生した交換異方性
磁界は小さくなり、あるいはブロッキング温度が、２５
０℃以下の反強磁性材料を反強磁性層２として使用した
場合、前記交換異方性磁界は消滅してしまうが、本発明
では、前述したように、ハードバイアス層６，６をＹ方
向に着磁しており、また前記ハードバイアス層６，６の
キュリー温度（残留磁化が消滅する温度）は非常に高
い。このため、図６（ａ）に示すハードバイアス層６，
６の磁化Ｄは、約２５０℃の加熱が行われても、Ｙ方向
に適切に向けられている。
【００６０】従って、固定磁性層３の磁化Ｅは、ハード
バイアス層６，６の磁化Ｄの影響を受けて、Ｙ方向に向
けられており、また本発明のように、反強磁性層２にＰ
ｔ―Ｍｎ合金膜を使用すれば、２５０℃の加熱下におい
ても充分な交換異方性磁界が得られるので、固定磁性層
３の磁化Ｅを、より適切にＹ方向に向けることが可能で
ある。そして、装置内温度を約２５０℃から室温まで数
十分かけて徐々に下げていくと、固定磁性層３と反強磁
性層２との界面にて、Ｙ方向の交換異方性磁界が再び発
生し、固定磁性層３の磁化Ｅが、ハイト方向に固定され
る。
バイアス層６，６の磁化Ｄの影響を受けて、Ｙ方向に向
けられており、また本発明のように、反強磁性層２にＰ
ｔ―Ｍｎ合金膜を使用すれば、２５０℃の加熱下におい
ても充分な交換異方性磁界が得られるので、固定磁性層
３の磁化Ｅを、より適切にＹ方向に向けることが可能で
ある。そして、装置内温度を約２５０℃から室温まで数
十分かけて徐々に下げていくと、固定磁性層３と反強磁
性層２との界面にて、Ｙ方向の交換異方性磁界が再び発
生し、固定磁性層３の磁化Ｅが、ハイト方向に固定され
る。
【００６１】図５に示すレジスト層１５を硬化させた
後、コイル層１６を形成し、されにレジスト層１７を形
成する。このレジスト層１７にも、上述したレジスト硬
化工程を行い、前記レジスト層１７を硬化させる。そし
て図５に示す上部コア層１８を、前記レジスト層１７上
に形成する。
後、コイル層１６を形成し、されにレジスト層１７を形
成する。このレジスト層１７にも、上述したレジスト硬
化工程を行い、前記レジスト層１７を硬化させる。そし
て図５に示す上部コア層１８を、前記レジスト層１７上
に形成する。
【００６２】次に、本発明では、常温にて、ハードバイ
アス層６をＸ方向（トラック幅方向）に着磁する。その
ときの、固定磁性層３の磁化方向およびハードバイアス
層６，６の磁化方向を示したのが、図６（ｂ）である。
アス層６をＸ方向（トラック幅方向）に着磁する。その
ときの、固定磁性層３の磁化方向およびハードバイアス
層６，６の磁化方向を示したのが、図６（ｂ）である。
【００６３】図６（ｂ）に示すように、ハードバイアス
層６，６をＸ方向に着磁することで、前記ハードバイア
ス層６に隣接する固定磁性層３の両端領域の磁化Ｈは、
Ｙ方向からＸ方向に傾いた方向に固定されるが、前記固
定磁性層３の中央領域の磁化Ｇは、前記ハードバイアス
層６から距離的に離れているため、反強磁性層２との界
面にて発生した交換異方性磁界によって、Ｙ方向に適切
に固定される。
層６，６をＸ方向に着磁することで、前記ハードバイア
ス層６に隣接する固定磁性層３の両端領域の磁化Ｈは、
Ｙ方向からＸ方向に傾いた方向に固定されるが、前記固
定磁性層３の中央領域の磁化Ｇは、前記ハードバイアス
層６から距離的に離れているため、反強磁性層２との界
面にて発生した交換異方性磁界によって、Ｙ方向に適切
に固定される。
【００６４】以上のように本発明では、レジスト硬化工
程前（加熱前）に、ハードバイアス層６をＹ方向（ハイ
ト方向）に着磁しておき、レジスト硬化工程後（加熱
後）に、ハードバイアス層６をＸ方向（トラック幅方
向）に再着磁している。このため、レジスト硬化工程で
の加熱によって、固定磁性層３と反強磁性層２との界面
で発生した交換異方性磁界が小さくなり、あるいは消滅
しても、固定磁性層３の磁化は、ハードバイアス層６の
Ｙ方向の磁化の影響を受けて、Ｙ方向に向けられる。
程前（加熱前）に、ハードバイアス層６をＹ方向（ハイ
ト方向）に着磁しておき、レジスト硬化工程後（加熱
後）に、ハードバイアス層６をＸ方向（トラック幅方
向）に再着磁している。このため、レジスト硬化工程で
の加熱によって、固定磁性層３と反強磁性層２との界面
で発生した交換異方性磁界が小さくなり、あるいは消滅
しても、固定磁性層３の磁化は、ハードバイアス層６の
Ｙ方向の磁化の影響を受けて、Ｙ方向に向けられる。
【００６５】装置内温度を常温まで下げ、前記固定磁性
層と反強磁性層との界面にて交換結合が再形成される
と、前記交換結合による交換異方性磁界は、適切にハイ
ト方向に向けられ、固定磁性層の磁化はハイト方向に固
定される。その後、ハードバイアス層はトラック幅方向
に再着磁されるので、固定磁性層の両端領域の磁化は、
前記ハードバイアス層の影響を受けて、トラック幅方向
に傾くが、固定磁性層の中央領域の磁化は、ハイト方向
に向けられた交換異方性磁界によって、適切にハイト方
向に固定され、従って、従来に比べて、高いヘッド出
力、良好なアシンメトリーを得ることが可能である。
層と反強磁性層との界面にて交換結合が再形成される
と、前記交換結合による交換異方性磁界は、適切にハイ
ト方向に向けられ、固定磁性層の磁化はハイト方向に固
定される。その後、ハードバイアス層はトラック幅方向
に再着磁されるので、固定磁性層の両端領域の磁化は、
前記ハードバイアス層の影響を受けて、トラック幅方向
に傾くが、固定磁性層の中央領域の磁化は、ハイト方向
に向けられた交換異方性磁界によって、適切にハイト方
向に固定され、従って、従来に比べて、高いヘッド出
力、良好なアシンメトリーを得ることが可能である。
【００６６】特に本発明では、反強磁性層としてＰｔ−
Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜を用いることが好まし
く、前記反強磁性層としてＰｔ−Ｍｎ合金膜を用いれ
ば、レジスト硬化工程での加熱によっても、交換異方性
磁界は消滅せず、固定磁性層の磁化を適切にハイト方向
に固定でき、反強磁性層としてＦｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ
−Ｍｎ合金膜を使用した場合に比べて、高いヘッド出力
および良好なアシンメトリーを得ることが可能である。
Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜を用いることが好まし
く、前記反強磁性層としてＰｔ−Ｍｎ合金膜を用いれ
ば、レジスト硬化工程での加熱によっても、交換異方性
磁界は消滅せず、固定磁性層の磁化を適切にハイト方向
に固定でき、反強磁性層としてＦｅ−Ｍｎ合金膜やＩｒ
−Ｍｎ合金膜を使用した場合に比べて、高いヘッド出力
および良好なアシンメトリーを得ることが可能である。
【００６７】
【実施例】本発明では、反強磁性層に、Ｐｔ−Ｍｎ合金
膜、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜、およびＩｒ−Ｍｎ合金膜を用い
た３種類のスピンバルブ型薄膜素子を製造し、各スピン
バルブ型薄膜素子における再生特性のハードバイアス層
の着磁方向依存性を調べた。スピンバルブ型薄膜素子の
膜構成は、３種類共に以下の通りである。 保護層：Ｔａ（５０）／フリー磁性層：ＮｉＦｅ（７
０）／フリー磁性層：Ｃｏ（２０）／非磁性導電層：Ｃ
ｕ（２５）／固定磁性層：Ｃｏ（３０）／反強磁性層
（２５０） なお、括弧内の数値は、膜厚を表わしており、単位はオ
ングストロームである。
膜、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜、およびＩｒ−Ｍｎ合金膜を用い
た３種類のスピンバルブ型薄膜素子を製造し、各スピン
バルブ型薄膜素子における再生特性のハードバイアス層
の着磁方向依存性を調べた。スピンバルブ型薄膜素子の
膜構成は、３種類共に以下の通りである。 保護層：Ｔａ（５０）／フリー磁性層：ＮｉＦｅ（７
０）／フリー磁性層：Ｃｏ（２０）／非磁性導電層：Ｃ
ｕ（２５）／固定磁性層：Ｃｏ（３０）／反強磁性層
（２５０） なお、括弧内の数値は、膜厚を表わしており、単位はオ
ングストロームである。
【００６８】さらに、ハードバイアス層を３種類共に、
膜厚３００オングストロームのＣｏ−Ｐｔ合金膜で形成
した。なおＣｏ−Ｐｔ合金膜の保磁力（Ｈｃ）は、１５
００（Ｏｅ：エルステッド）、残留磁化（Ｍｒ）は１．
０（Ｔ：テスラ）、キュリー温度は７００℃であった。
なお反強磁性層として使用されるＰｔ−Ｍｎ合金膜の組
成比を、（Ｐｔ：Ｍｎ）＝（５０：５０）、Ｆｅ−Ｍｎ
合金膜の組成比を、（Ｆｅ：Ｍｎ）＝（５０：５０）、
Ｉｒ−Ｍｎ合金膜の組成比を、（Ｉｒ：Ｍｎ）＝（２
５：７５）とした。ちなみに、Ｐｔ−Ｍｎ合金膜のブロ
ッキング温度は約３８０℃、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッ
キング温度は約１５０℃、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜のブロッキ
ング温度は２６０℃である。
膜厚３００オングストロームのＣｏ−Ｐｔ合金膜で形成
した。なおＣｏ−Ｐｔ合金膜の保磁力（Ｈｃ）は、１５
００（Ｏｅ：エルステッド）、残留磁化（Ｍｒ）は１．
０（Ｔ：テスラ）、キュリー温度は７００℃であった。
なお反強磁性層として使用されるＰｔ−Ｍｎ合金膜の組
成比を、（Ｐｔ：Ｍｎ）＝（５０：５０）、Ｆｅ−Ｍｎ
合金膜の組成比を、（Ｆｅ：Ｍｎ）＝（５０：５０）、
Ｉｒ−Ｍｎ合金膜の組成比を、（Ｉｒ：Ｍｎ）＝（２
５：７５）とした。ちなみに、Ｐｔ−Ｍｎ合金膜のブロ
ッキング温度は約３８０℃、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜のブロッ
キング温度は約１５０℃、Ｉｒ−Ｍｎ合金膜のブロッキ
ング温度は２６０℃である。
【００６９】実験では、各スピンバルブ型薄膜素子のハ
ードバイアス層を着磁しない場合（従来例１）、トラッ
ク幅方向に着磁した場合（従来例２）、ハイト方向に着
磁した場合（実施例）の３パターンについて行い、レジ
スト硬化工程と同様の条件で、スピンバルブ型薄膜素子
を加熱した。なおハードバイアス層を着磁する際の外部
磁界の大きさは１０００（Ｏｅ）であった。加熱条件
は、装置内温度を、室温から２５０℃まで約１５分かけ
て昇温し、２５０℃で約１５分間保持し、室温まで約３
０分かけて降温した。なおこの工程を３回繰り返し行っ
た。
ードバイアス層を着磁しない場合（従来例１）、トラッ
ク幅方向に着磁した場合（従来例２）、ハイト方向に着
磁した場合（実施例）の３パターンについて行い、レジ
スト硬化工程と同様の条件で、スピンバルブ型薄膜素子
を加熱した。なおハードバイアス層を着磁する際の外部
磁界の大きさは１０００（Ｏｅ）であった。加熱条件
は、装置内温度を、室温から２５０℃まで約１５分かけ
て昇温し、２５０℃で約１５分間保持し、室温まで約３
０分かけて降温した。なおこの工程を３回繰り返し行っ
た。
【００７０】その後、ハードバイアス層を着磁しなかっ
た場合（従来例１）、およびハードバイアス層をハイト
方向に着磁した場合（実施例）のスピンバルブ型薄膜素
子に対して、１０００（Ｏｅ）の外部磁界を与え、前記
ハードバイアス層をトラック幅方向に着磁した。そし
て、各スピンバルブ型薄膜素子におけるヘッド出力値
（規格化値）、およびアシンメトリー（実測値）を測定
し、その結果を表１に示した。
た場合（従来例１）、およびハードバイアス層をハイト
方向に着磁した場合（実施例）のスピンバルブ型薄膜素
子に対して、１０００（Ｏｅ）の外部磁界を与え、前記
ハードバイアス層をトラック幅方向に着磁した。そし
て、各スピンバルブ型薄膜素子におけるヘッド出力値
（規格化値）、およびアシンメトリー（実測値）を測定
し、その結果を表１に示した。
【００７１】
【表１】
【００７２】表１に示すヘッド出力値は、反強磁性層に
Ｐｔ50Ｍｎ50を使用し、且つハードバイアス層をハイト
方向に着磁した場合におけるヘッド出力を１００とした
場合の比率である。またアシンメトリーの欄における
「Ａｖｅ」の数値が、アシンメトリーの値を示してお
り、「σ」は、標準偏差である。アシンメトリーおよび
標準偏差と共に０（％）に近いことが好ましい。
Ｐｔ50Ｍｎ50を使用し、且つハードバイアス層をハイト
方向に着磁した場合におけるヘッド出力を１００とした
場合の比率である。またアシンメトリーの欄における
「Ａｖｅ」の数値が、アシンメトリーの値を示してお
り、「σ」は、標準偏差である。アシンメトリーおよび
標準偏差と共に０（％）に近いことが好ましい。
【００７３】表１に示すように、反強磁性層にＦｅ50Ｍ
ｎ50を使用した場合、Ｉｒ50Ｍｎ50を使用した場合、Ｐ
ｔ50Ｍｎ50を使用した場合、共に、ハードバイアス層を
ハイト方向に着磁することが、高いヘッド出力、良好な
アシンメトリーを得ることができる点で好ましいとわか
る。
ｎ50を使用した場合、Ｉｒ50Ｍｎ50を使用した場合、Ｐ
ｔ50Ｍｎ50を使用した場合、共に、ハードバイアス層を
ハイト方向に着磁することが、高いヘッド出力、良好な
アシンメトリーを得ることができる点で好ましいとわか
る。
【００７４】また、ハードバイアス層をハイト方向に着
磁した場合におけるＦｅ50Ｍｎ50、Ｉｒ50Ｍｎ50、Ｐｔ
50Ｍｎ50のヘッド出力、およびアシンメトリーを見る
と、反強磁性層にＰｔ50Ｍｎ50を使用した場合が最も高
いヘッド出力、および良好なアシンメトリーを得ること
ができるとわかる。これは、Ｐｔ50Ｍｎ50のブロッキン
グ温度（約３８０℃）が、Ｆｅ50Ｍｎ50のブロッキング
温度（約１７０℃）およびＩｒ50Ｍｎ50のブロッキング
温度（約２６０℃）よりも高いためである。
磁した場合におけるＦｅ50Ｍｎ50、Ｉｒ50Ｍｎ50、Ｐｔ
50Ｍｎ50のヘッド出力、およびアシンメトリーを見る
と、反強磁性層にＰｔ50Ｍｎ50を使用した場合が最も高
いヘッド出力、および良好なアシンメトリーを得ること
ができるとわかる。これは、Ｐｔ50Ｍｎ50のブロッキン
グ温度（約３８０℃）が、Ｆｅ50Ｍｎ50のブロッキング
温度（約１７０℃）およびＩｒ50Ｍｎ50のブロッキング
温度（約２６０℃）よりも高いためである。
【００７５】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、スピンバ
ルブ型薄膜素子上に、書込み用のインダクティブヘッド
が積層される場合、レジスト硬化工程前（加熱前）にお
ける前記スピンバルブ型薄膜素子のハードバイアス層を
ハイト方向に着磁しておくことで、加熱により、交換異
方性磁界が小さくなり、あるいは消滅しても、固定磁性
層の磁化を、ハイト方向に向けさせておくことが可能で
ある。
ルブ型薄膜素子上に、書込み用のインダクティブヘッド
が積層される場合、レジスト硬化工程前（加熱前）にお
ける前記スピンバルブ型薄膜素子のハードバイアス層を
ハイト方向に着磁しておくことで、加熱により、交換異
方性磁界が小さくなり、あるいは消滅しても、固定磁性
層の磁化を、ハイト方向に向けさせておくことが可能で
ある。
【００７６】従って、装置内温度を下げていき、交換結
合が再形成されると、交換結合による交換異方性磁界は
ハイト方向を向き、前記固定磁性層の磁化をハイト方向
に適切に固定することができる。
合が再形成されると、交換結合による交換異方性磁界は
ハイト方向を向き、前記固定磁性層の磁化をハイト方向
に適切に固定することができる。
【００７７】その後、ハードバイアス層をトラック幅方
向に着磁するので、固定磁性層の両端領域における磁化
は、前記ハードバイアス層の影響を受けて、ハイト方向
からトラック幅方向に傾いた方向に固定されるが、前記
ハードバイアス層と距離的に離れた固定磁性層の中央領
域の磁化は、ハイト方向に適切に固定されており、従っ
て従来に比べて、高いヘッド出力、および良好なアシン
メトリーを得ることが可能になる。
向に着磁するので、固定磁性層の両端領域における磁化
は、前記ハードバイアス層の影響を受けて、ハイト方向
からトラック幅方向に傾いた方向に固定されるが、前記
ハードバイアス層と距離的に離れた固定磁性層の中央領
域の磁化は、ハイト方向に適切に固定されており、従っ
て従来に比べて、高いヘッド出力、および良好なアシン
メトリーを得ることが可能になる。
【００７８】特に本発明では、前記反強磁性層にＰｔ−
Ｍｎ合金膜を用いることが好ましい。Ｐｔ−Ｍｎ合金膜
は、従来から反強磁性層として使用されているＦｅ−Ｍ
ｎ合金膜等のブロッキング温度よりも、高いブロッキン
グ温度を有しているので、レジスト硬化工程における加
熱によっても、十分な交換異方性磁界が得られ、より適
切に、固定磁性層の磁化をハイト方向に固定できるから
である。
Ｍｎ合金膜を用いることが好ましい。Ｐｔ−Ｍｎ合金膜
は、従来から反強磁性層として使用されているＦｅ−Ｍ
ｎ合金膜等のブロッキング温度よりも、高いブロッキン
グ温度を有しているので、レジスト硬化工程における加
熱によっても、十分な交換異方性磁界が得られ、より適
切に、固定磁性層の磁化をハイト方向に固定できるから
である。
【図１】本発明の第１実施形態のスピンバルブ型薄膜素
子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図、
子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図、
【図２】本発明の第２実施形態のスピンバルブ型薄膜素
子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図、
子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図、
【図３】本発明の第３実施形態のスピンバルブ型薄膜素
子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図、
子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図、
【図４】スライダ上に形成された薄膜磁気ヘッドの形状
を示す部分半断面斜視図、
を示す部分半断面斜視図、
【図５】図４のＶ矢視でのインダクティブヘッドの構造
を示す部分断面図、
を示す部分断面図、
【図６】（ａ）はレジスト硬化工程前、（ｂ）はレジス
ト硬化工程後における本発明の固定磁性層およびハード
バイアス層の磁化方向を真上から見た場合の模式図、
ト硬化工程後における本発明の固定磁性層およびハード
バイアス層の磁化方向を真上から見た場合の模式図、
【図７】従来のスピンバルブ型薄膜素子の構造をＡＢＳ
面側から見た断面図、
面側から見た断面図、
【図８】スライダ上に形成された薄膜磁気ヘッドの形状
を示す部分半断面斜視図、
を示す部分半断面斜視図、
【図９】インダクティブヘッドの構造を示す部分断面
図、
図、
【図１０】（ａ）はレジスト硬化工程前、（ｂ）はレジ
スト硬化工程後における従来の固定磁性層およびハード
バイアス層の磁化方向を真上から見た場合の模式図、
スト硬化工程後における従来の固定磁性層およびハード
バイアス層の磁化方向を真上から見た場合の模式図、
１ スピンバルブ型薄膜素子 ２ 反強磁性層 ３ 固定磁性層 ４ 非磁性導電層 ５ フリー磁性層 ６ ハードバイアス層 １３ 下部コア層 １５，１７ レジスト層 １６ コイル層 １８ 上部コア層 ｈ1 読取りヘッド ｈ2 インダクティブヘッド
Claims (10)
- 【請求項１】 反強磁性層と、この反強磁性層と接して
形成され、前記反強磁性層との交換異方性磁界により磁
化方向が固定される固定磁性層と、前記固定磁性層に非
磁性導電層を介して形成されたフリー磁性層とを有し、
さらに前記フリー磁性層の磁化方向を前記固定磁性層の
磁化方向と交叉する方向へ揃えるバイアス層と、固定磁
性層と非磁性導電層とフリー磁性層に検出電流を与える
導電層とが設けられて成るスピンバルブ型薄膜素子にお
いて、前記固定磁性層の中央領域における磁化は、ハイ
ト方向に固定され、前記固定磁性層の両側領域における
磁化は、ハイト方向に対して斜めに傾いた方向に固定さ
れていることを特徴とするスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項２】 前記反強磁性層が、ＰｔＭｎ合金で形成
された請求項１記載のスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項３】 ＰｔＭｎ合金に代えて、Ｘ−Ｍｎ系合金
（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ）が用いられた請
求項２記載のスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項４】 ＰｔＭｎ合金に代えて、Ｐｔ−Ｍｎ−Ｘ
系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃ
ｏ）が用いられた請求項２記載のスピンバルブ型薄膜素
子。 - 【請求項５】 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電
層、およびフリー磁性層を有する積層体を形成し、前記
反強磁性層との交換結合により、前記固定磁性層の磁化
をハイト方向に固定する工程と、 前記積層体の両側にバイアス層を形成し、前記バイアス
層をハイト方向に着磁する工程と、 前記積層体とバイアス層とを形成した後の加熱工程と、 前記加熱工程の後に、トラック幅方向に磁場を与え、前
記バイアス層をトラック幅方向に再着磁する工程と、 を有することを特徴とするスピンバルブ型薄膜素子の製
造方法。 - 【請求項６】 前記加熱工程は、前記積層体とバイアス
層とから成る薄膜素子上にインダクティブヘッドを形成
する際に、このインダクティブヘッドの絶縁層となるレ
ジスト層を硬化させるためのものである請求項５記載の
スピンバルブ型薄膜素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記加熱工程を、反強磁性層のブロッキ
ング温度以下の温度で行う請求項５または請求項６に記
載のスピンバルブ型薄膜素子の製造方法。 - 【請求項８】 前記反強磁性層を、ＰｔＭｎ合金膜で形
成する請求項７記載のスピンバルブ型薄膜素子の製造方
法。 - 【請求項９】 ＰｔＭｎ合金に代えて、Ｘ−Ｍｎ系合金
（Ｘ＝Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ）を用いる請求項
８記載のスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項１０】 ＰｔＭｎ合金に代えて、Ｐｔ−Ｍｎ−
Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，
Ｃｏ）を用いる請求項８記載のスピンバルブ型薄膜素子
の製造方法。
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| KR1019980053741A KR100279392B1 (ko) | 1997-12-09 | 1998-12-08 | 스핀밸브형 박막소자 및 그 제조방법 |
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ID=18324710
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| US6350487B1 (en) | 1997-09-24 | 2002-02-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Spin-valve type thin film element and its manufacturing method |
| JP2003086866A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Anelva Corp | スピンバルブ型巨大磁気抵抗薄膜の製造方法 |
| US6851179B2 (en) | 2000-06-19 | 2005-02-08 | Fujitsu Limited | Magnetic head producing method |
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| JP2925542B1 (ja) * | 1998-03-12 | 1999-07-28 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果型ヘッド |
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1997
- 1997-12-09 JP JP33914997A patent/JP3269999B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-12 US US09/191,088 patent/US6157524A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-08 KR KR1019980053741A patent/KR100279392B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR19990062898A (ko) | 1999-07-26 |
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