JPH11213347A

JPH11213347A - 磁気抵抗効果型ヘッド

Info

Publication number: JPH11213347A
Application number: JP1294998A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ishi; 勉石
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-08-06
Anticipated expiration: 2018-01-26
Also published as: JP2927285B1

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した読み出し特性を有し、現在の製造
工程で歩留まり良く製造できる磁気抵抗効果型ヘッドを
提供する。【解決手段】磁気抵抗効果型ヘッドＡの磁気シール
ド２１、２２を、磁気記録装置として組み立てられたと
きのトラック幅方向に一軸磁気異方性を有し、かつ飽和
磁束密度と異方性磁界とで表される磁気異方性定数が２
５０Ｊ／ｍ³以上である軟磁性薄膜で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果型ヘ
ッドに関し、特に、安定した読み出し特性を有し、製造
歩留まりの高い磁気抵抗効果型ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは、薄膜形成技術やフォ
トリソグラフィ技術を駆使して基板上に微細な磁気回路
を形成後、切断工程あるいは研磨工程といった機械加工
工程を経て作製される磁気ヘッドで、近年の磁気ディス
ク装置及び磁気テープ装置などの磁気記録装置の高記録
密度化に欠かせない主要な技術の一つとなっている。特
に、磁性膜の抵抗値が外部から印加される磁界によって
変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド
は、近年のハード磁気ディスク装置の小型化、大容量化
を推進するキーデバイスである。

【０００３】磁気抵抗効果型ヘッドの中でも抵抗変化が
２枚の隣接する磁性層の磁化方向間の余弦と対応するス
ピンバルブ効果を利用したものは、小さな信号磁界に対
し大きな抵抗変化を示すことから、盛んに開発が進めら
れている。

【０００４】図４に、スピンバルブ効果を利用した磁気
抵抗効果型ヘッドにおける各磁性層の一般的な形態を示
す。信号磁界に応答する磁化自由層１１と、信号磁界方
向に磁化が固定された磁化固定層１２が中央に位置し、
これらの両側に隣接して磁化自由層の磁区安定化のため
のバイアス磁界を印加するバイアス層１３、１３が形成
され、これらの磁化自由層１１、磁化固定層１２及びバ
イアス層１３、１３が磁気抵抗効果素子を構成してい
る。

【０００５】また、隣接する記録データからの漏れ磁束
をカットするため、これらの層を挟み込むように一対の
磁気シールド１２１、１２２が形成されている。ここ
で、磁化固定層１２において、信号磁界方向に磁化を固
定するための施策として、磁化固定層１０に反強磁性層
（図示せず）を積層させ、両層界面における交換結合磁
界を利用することが一般に行われている。

【０００６】磁気抵抗効果型ヘッドにおいては、磁気抵
抗効果素子を挟み込むように形成される一対の磁気シー
ルド１２２、１２１が、間接的に磁気抵抗効果素子の感
磁層磁化のバイアス状態に影響を与える、いわゆる鏡像
バイアス効果が存在することが知られている。磁気シー
ルド１２１、１２２は軟磁性薄膜からなり、一般に磁気
抵抗効果素子のトラック幅方向と同一方向に磁化容易軸
を有する環流磁区構造を形成する。このとき、磁気シー
ルドの磁区構造が安定に形成されず、ヘッド個体毎にば
らついた場合、鏡像バイアス効果が変動し、その結果、
読み出し特性がヘッド個体毎にばらついてしまい、製造
歩留まりの向上を妨げるといった問題が生じる。特に、
この問題は、磁気ディスク装置の高記録密度化に伴い、
読み出しギャップの薄層化が進むにつれて影響が大きく
なることが考えられる。

【０００７】このように、ヘッド個体毎に磁気シールド
１２１、１２２の磁区構造がばらつく原因として応力誘
導異方性の寄与について考える必要がある。特に、前述
したスピンバルブ効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド
では、磁化固定層１２における磁化方向の安定性を増す
ために、製造工程中、あるいは製造工程の最後に信号磁
界方向の磁場中で高温熱処理が行われることがある。こ
の熱処理は、磁気シールド１２１、１２２を形成する軟
磁性薄膜に対しては、本来の磁化容易軸方向に直行する
方向への磁場中でなされるために、その磁気異方性が成
膜時よりも低減してしまう。その結果、前述の応力誘導
異方性が磁気シールドの磁区構造に及ぼす影響が相対的
に大きくなってしまう。

【０００８】磁気シールドの磁区構造を安定に形成する
ための試みとして、特開平８−２１２５２１号公報で
は、磁気シールドに対し磁区安定化のための磁区制御層
を設ける技術が開示されている。具体的には磁気シール
ドに対して反強磁性膜あるいは硬質磁性膜を形成し、単
一の磁化方向を有する単磁区構造を実現する方法が記載
されている。

【０００９】また、同様の効果を得る方法として、特開
平７−１６９０２３号公報では、磁気シールドを軟磁性
膜と非磁性膜の積層体からなる多層膜構造とすることが
記載されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法は、いずれも製造工程の大幅な変更が必要であ
り、製造工程を複雑化させるため、実用性の観点で問題
があった。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、安定した読み出し特性を有し、現在の製造工程
で歩留まり良く製造できる磁気抵抗効果型ヘッドの提供
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッドは、磁気記録
媒体からの信号磁界を抵抗変化を利用して検出する磁気
抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子を読み出しギャッ
プを介して挟む一対の磁気シールドとを備える磁気抵抗
効果型ヘッドにおいて、前記磁気シールドが、磁気記録
装置として組み立てられたときのトラック幅方向に一軸
磁気異方性を有し、かつ飽和磁束密度と異方性磁界とで
表される磁気異方性定数が２５０Ｊ／ｍ³以上である軟
磁性薄膜で構成される。

【００１３】実際のヘッド製造工程を考えた場合、応力
誘導異方性は主に軟磁性膜の磁歪定数により決定され
る。このうち、応力については膜質、熱処理条件、ある
いはヘッドエアベアリング面形成のための機械研磨条件
といった変動要因を精密に制御することが必要である。
一方、磁歪定数については、軟磁性膜の組成に大きく影
響されるため成膜ラン毎との組成バラツキ、あるいはウ
エハ内の組成バラツキをなくすことが必要であるが、製
造歩留まりの向上を考えた場合、上記応力誘導異方性の
影響がヘッド個体毎にある程度ばらついたとしても、磁
気シールドの磁区構造が大きく影響されない条件を導出
するのが現実的な方法である。本発明はかかる観点か
ら、磁気シールドを形成する軟磁性薄膜の磁気特性に要
求される条件について検討した結果、見出されたもので
ある。

【００１４】磁気シールドのように有限の大きさを有す
る軟磁性薄膜パターンでは、膜の静磁エネルギーを低減
するようにパターン端面に磁荷が発生しない状態、すな
わち環流磁区構造を一般的に形成する。このとき、膜が
一軸磁気異方性を有する場合、磁気異方性エネルギーと
磁壁エネルギーの和が最小となるような磁区幅を有する
磁区構造が実現する。磁気異方性エネルギーと磁壁エネ
ルギーは共に膜の磁気異方性定数で表されるから、磁気
シールドにおける磁区構造（磁区幅）は膜の磁気異方性
定数の大きさで制御できることがわかる。

【００１５】ここで、一軸磁気異方性を有する膜の磁気
異方性定数は一般に次の式（１）で表される。

【００１６】磁気異方性定数＝〔膜の飽和磁束密度×膜の異方性磁界〕／２ …（１）実際には前述のように応力誘導異方性の影響が無視でき
ないため、実効的な磁気異方性定数の大きさが変化する
ことがある。ここで、ヘッド製造工程中に応力誘導異方
性の影響がヘッド個体毎にある程度ばらついたとして
も、磁気シールドの磁区構造が大きく変化しない条件に
ついて計算機シミュレーションにより調べた。その結果
を図２に示す。

【００１７】図２は、膜の磁気異方性定数をパラメータ
にして通常の製造工程中に発生する程度の応力誘導異方
性の変動（±５０Ｊ／ｍ³）が磁区構造に及ぼす影響
を、磁区幅の変動率を指標に調べた結果を示すグラフで
ある。図２から、膜の磁気異方性定数が大きくなるにつ
れ磁区幅の変動率は急激に減少し、２５０Ｊ／ｍ³以上
の範囲で変動率は１０％以下まで抑制できることが認め
られる。好ましくは、磁気異方性定数は４００Ｊ／ｍ³
以上とすることにより、磁区幅の変動率をほぼ５％程度
まで抑制できる。

【００１８】従って、請求項１記載の発明によれば、磁
区構造が安定し、かつ従来と同じ製造工程で生産できる
磁気抵抗効果型ヘッドとしたので、簡便な方法で製造歩
留まりが良く、安定した読み出し特性を有する磁気抵抗
効果型ヘッドを提供することができる。

【００１９】請求項２記載の磁気抵抗効果型ヘッドは、
前記磁気抵抗効果素子が、スピンバルブ素子からなる中
央感磁領域と、この中央感磁領域に隣接してバイアス磁
界とセンス電流を供給する端部領域とを備える構成とし
てある。

【００２０】このような構成の発明によれば、より安定
な読み出し特性を得ることができ、製造歩留まり向上に
寄与できる。

【００２１】請求項３記載の磁気抵抗効果型ヘッドは、
前記磁気シールドを構成する軟磁性薄膜が、Ｃｏを主成
分とする非晶質材料からなる構成としてある。このよう
な構成の発明によれば、磁気シールドの磁気異方性定数
を前述した範囲にすることが可能となる。

【００２２】請求項４記載の磁気抵抗効果型ヘッドは、
前記磁気シールドを構成する軟磁性薄膜が、Ｎｉ、Ｆ
ｅ、Ｃｏから選ばれる金属の少なくとも２種を主成分と
する合金材料からなる構成としてある。このような構成
の発明によれば、磁気シールドの磁気異方性定数を前述
した範囲にすることが可能となる。

【００２３】請求項５記載の磁気抵抗効果型ヘッドは、
前記一対の磁気シールドの一方又は双方が、複数の軟磁
性薄膜から構成される。このような構成の発明によって
も、磁気シールドの磁気異方性を前述した範囲にするこ
とが可能である。

【００２４】請求項６記載の磁気抵抗効果型ヘッドは、
前記磁気シールドの一方が、磁気記録媒体に磁気信号を
書き込むためのインダクティブ型ヘッドの磁極膜の一方
を兼ねる構造を有する構成としてある。このような構成
の発明によれば、記録用インダクティブ型ヘッドと再生
用磁気抵抗効果型ヘッドとの複合ヘッドとすることがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気抵抗効果型ヘ
ッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明にかかる磁気ヘッドの一実施形態を
示す断面図であり、磁気ディスク装置として組み立てら
れたときの、磁気記録媒体の表面に平行な面で切ったと
きの断面図である。

【００２６】この磁気ヘッドは、再生用の磁気抵抗効果
型ヘッドＡと記録用のインダクティブヘッドＢとを備え
た複合型磁気ヘッドである。この磁気ヘッドは、例えば
Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣで構成される基板１上に形成され、ア
ルミナなどのオーバーコート層２で全体が保護されてい
る。磁気抵抗効果型ヘッドＡは、磁気記録媒体からの信
号磁界を抵抗変化を利用して検出する磁気抵抗効果素子
１０と、該磁気抵抗効果素子１０を読み出しギャップ３
１、３２を介して挟む一対の第１磁気シールド２１と第
二磁気シールド２２を備え、基板１側から第一磁気シー
ルド２１、読み出しギャップ３１、磁気抵抗効果素子１
０、読み出しギャップ３２、第２磁気シールド２２の順
序で基板１上に積層されている。

【００２７】また、インダクティブヘッドＢは、磁気抵
抗効果型ヘッドＡの第２磁気シールド２１が書き込み磁
極を兼用し、基板側から書き込み磁極（第２磁気シール
ド）２１、書き込みギャップ３３、コイル（図示せ
ず）、コイル絶縁部（図示せず）、書き込み磁極４１の
順序で積層されている。

【００２８】第一磁気シールド２１と第二磁気シールド
２２は、記録媒体からの余分な磁束を吸収し、再生信号
にノイズを含まないようにするためのものであり、上述
したように、磁気異方性定数が２５０Ｊ／ｍ³以上、好
ましくは４００Ｊ／ｍ³以上である。このような磁気異
方性定数を有する材料としては、Ｃｏを主成分とする非
晶質材料、あるいはＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれる金属
の２種以上を含有する合金材料を選定することができ
る。

【００２９】具体的には、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ等を挙げることができる。成膜法
は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、フレームメ
ッキ法等で０．５〜数μｍの厚さに形成することが好ま
しい。また、第一磁気シールド２１と第二磁気シールド
２２の両方又はいずれか一方を二層以上の複合層で構成
することができる。図３は書き込みギャップ３３を挟み
込むように高飽和磁束密度特性を有する軟磁性薄膜を配
した高密度記録に適した複合型磁気ヘッドであり、例え
ば基板側から、第二磁気シールド２２をＮｉ−Ｆｅ層２
２ａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ層２２ｂとし、書き込み磁極４
１をＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ層４１ａ、Ｎｉ−Ｆｅ層４１ｂと
することができる。

【００３０】また、読み出しギャップ３１，３２、書き
込みギャップ３３は、アルミナなどの非磁性材料で構成
することができる。

【００３１】更に、磁気抵抗効果素子１０は、記録媒体
に対して垂直に配置され、記録媒体からの磁束の垂直成
分を検出するもので、図４に示した磁化自由層１１と磁
化固定層１２とを有するスピンバルブ素子からなる中央
感磁領域１３とこれの両側に隣接してバイアス磁界とセ
ンス電流を供給する端部領域１４、１４とで構成されて
いる。

【００３２】この構造では、外部磁場が印加されると、
磁化自由層１１の磁化方向は外部磁化の方向に一致して
自由に回転するため、磁化固定層１２の磁化方向と角度
差が生じる。この角度差に依存して、伝導電子のスピン
に依存した散乱が変化し、電気抵抗値が変化する。この
電気抵抗値の変化を検出することにより、磁気記録媒体
からの信号磁場を検出するものである。

【００３３】このような磁気ヘッドは、磁気シールドの
磁区構造がバラツキが少なく安定であり、そのため、磁
気抵抗効果素子の感磁層磁化のバイアス状態への影響が
少なく、安定した読み出し特性を有すると共に、製造時
の歩留まりが良好である。

【００３４】次に、図１に示したような磁気ヘッドを実
際に作製した例を、実施例と比較例を示して説明する。〔実施例１〕まずはじめに、スピンバルブ効果を利用し
た再生用の磁気抵抗効果型ヘッドの作成方法について説
明する。

【００３５】最終工程にてスライダ形状に加工される基
板にＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板１を用い、その上にスパッタ
リング法により膜厚１μｍのＣｏ−Ｚｒ−Ｔａ膜を形成
した。その後、初期熱処理として磁気記録装置として組
み立てられたときのトラック幅方向に静磁場を印加しな
がら３５０℃、１時間の熱処理を行った。膜をパターニ
ングし、第一磁気シールド２１を形成した。次に、読み
出しギャップ３１となる０．０６μｍ厚のＡｌ2Ｏ3膜を
スパッタリング法により形成した。

【００３６】続いてスパッタリング法により基板側から
Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ−Ｆｅ、及び磁化固定層の磁化
方向を固定するための反強磁性材料としてのＮｉ−Ｍｎ
の順に成膜し、中央感磁領域１３を構成するスピンバル
ブ積層体を形成した。膜厚は、それぞれ８ｎｍ、２．５
ｎｍ、４ｎｍ、３０ｎｍとした。この成膜後、磁化固定
層（図４参照）における磁化方向の固着のために、第一
磁気シールド２１の初期熱処理時と直交する方向の静磁
場中において、２７０℃、１０時間の熱処理を行った。
次に、スピンバルブ素子を再生トラック幅相当の１μｍ
幅にパターニングし、中央感磁領域１３を形成した。

【００３７】更に、端部領域１４として、中央感磁領域
１３にバイアス磁界を印加するための２０ｎｍ厚のＣｏ
−Ｃｒ−Ｐｔ膜と、センス電流を供給するための１５０
ｎｍ厚のＡｕ膜をスパッタリング法により形成した後、
所定の形状に加工して端部領域１４を形成した。

【００３８】次に、読み出しギャップ３２となる０．０
９μｍ厚のＡｌ2Ｏ3膜をスパッタリング法により形成し
た。その後、第二磁気シールド２２となる膜厚２μｍの
Ｃｏ−Ｚｒ−Ｔａ膜をスパッタリング法により形成し、
第一磁気シールド２１の初期熱処理時と同一方向の静磁
場中において、２００℃、１時間の熱処理を行った後、
所定形状にパターニングし、第二磁気シールド２２を形
成した。

【００３９】続いて、インダクティブ型の書き込み素子
部の形成に入り、０．３μｍ厚のＡｌ2Ｏ3膜をスパッタ
リング法により成膜し、書き込みギャップ３３を形成し
た。

【００４０】次に、書き込み素子部の磁場発生用コイル
（図示せず）を形成した。具体的には、ハードキュアフ
ォトレジストからなるコイル絶縁部、フレームメッキ法
によるＣｕコイル部、ハードキュアフォトレジストから
なるコイル絶縁部の順で、Ｃｕコイル部がハードキュア
フォトレジストに埋め込まれた構造を形成した。ここ
で、フォトレジストのハードキュアのために２６０℃、
１時間の熱処理を行った。続いて、フレームメッキ法に
より書き込み磁極膜４１となるＮｉ−Ｆｅ膜を形成し
た。

【００４１】最後に、全体をカバーするようにＡｌ2Ｏ3
膜からなるオーバーコート層２を形成した。

【００４２】なお、スピンバルブ素子磁化固定層の磁化
方向は、成膜直後に一度固着された後、書き込み素子部
形成工程中の様々な熱処理を経ることによって乱される
ことがある。このような磁化固定層１２における磁化方
向の乱れを再配列させるために、磁気記録装置として組
み立てられたときのトラック幅方向に直交する方向の静
磁場中において、２００℃、１時間の熱処理を全ウエハ
工程終了後に行った。

【００４３】以上のウエハ行程を終えた後、所定の機械
研磨工程、ヘッドアッセンブリ工程を経て図１に示した
ような磁気抵抗効果型ヘッドＡを含む複合型ヘッドの作
製を完了した。

【００４４】得られた磁気ヘッドをモニタ試料の磁気特
性測定結果によると、これら一連の熱処理後の第一磁気
シールド２１と第二磁気シールド２２の異方性磁界はい
ずれも８Ｏｅであった。また、飽和磁束密度はいずれも
１．５Ｔであった。この結果より、対応する膜の磁気異
方性定数は、共に４８０Ｊ／ｍ³であった。

【００４５】このようにして作製された磁気抵抗効果型
ヘッドについて読み出し特性の安定性を調べた。読み出
し特性の安定性の指標として、１０００回の書き込み／
読み出し動作を繰り返し、そのたびに読み出し波形の対
称性を評価し、その平均値に対する変動率を調べた。こ
こで、波形の対称性は、上ピークの大きさをＶp、下ピ
ークの大きさをＶNとしたときに、下記式（２）で定義
した。

【００４６】（Ｖp−ＶN）／（Ｖp＋ＶN）×１００％…（２）ウエハ内の異なる位置、あるいは異なるウエハからヘッ
ドを抜き取り、上記指標により読み出し特性の安定性を
調べた結果、全てのヘッドにおいて、対称性変動率は５
％程度と小さく、高い製造歩留まりが得られた。

【００４７】〔実施例２〕第二磁気シールド２２にフレ
ームメッキ法により形成したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ膜を用い
た以外は、実施例１と全く同様の工程で磁気抵抗効果型
ヘッドを作製した。

【００４８】一連の熱処理後の第一磁気シールド２１と
第二磁気シールド２２の異方性磁界は、それぞれ８Ｏ
ｅ、６Ｏｅであった。また、飽和磁束密度はそれぞれ
１．５Ｔ、２Ｔであった。この結果より、対応する膜の
磁気異方性定数は共に４８０Ｊ／ｍ³であった。

【００４９】このようにして作製された磁気抵抗効果型
ヘッドについても、実施例１と同様に読み出し特性の安
定な製造歩留まりの高い磁気抵抗効果型ヘッドが得られ
ることがわかった。

【００５０】〔実施例３〕第二磁気シールド２２にフレ
ームメッキ法により形成したＮｉ−Ｆｅ／Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｆｅ膜を用いた。膜形成順序は図３に示すように基板側
からＮｉ−Ｆｅ膜２２ａ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ膜２２ｂと
した。膜厚は共に１μｍとした。また書き込み磁極４１
にフレームメッキ法により形成したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ／
Ｎｉ−Ｆｅ膜を用いた。膜形成順序は図３に示すように
基板側からＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ膜４１ａ、Ｎｉ−Ｆｅ膜４
１ｂとした。それ以外は、実施例１と全く同様の工程で
図３に示した磁気抵抗効果型ヘッドを作製した。なお、
図３では、図１と同一部材には同一の符号を付し、その
説明は省略する。

【００５１】一連の熱処理後の第一磁気シールド２１と
第二磁気シールド２２の異方性磁界は、それぞれ８Ｏ
ｅ、４Ｏｅであった。また、飽和磁束密度はいずれも
１．５Ｔであった。この結果より、対応する膜の磁気異
方性定数は、それぞれ４８０Ｊ／ｍ³、２５０Ｊ／ｍ³で
あった。

【００５２】このようにして作製された磁気抵抗効果型
ヘッドについても、実施例１と同様に読み出し特性の安
定な製造歩留まりの高い磁気抵抗効果型ヘッドが得られ
ることがわかった。

【００５３】〔比較例１〕第一磁気シールド２１と第二
磁気シールド２２共にフレームメッキ法により形成した
Ｎｉ−Ｆｅ膜を用いた。第二磁気シールド２２の熱処理
温度は２００℃とした。それ以外は、実施例１と全く同
様の工程で磁気抵抗効果型ヘッドを作製した。

【００５４】一連の熱処理後の第一磁気シールド２１と
第二磁気シールド２２の異方性磁界は、それぞれ１．５
Ｏｅ、２Ｏｅであった。また、飽和磁束密度はいずれも
１Ｔであった。この結果より、対応する膜の磁気異方性
定数は、それぞれ６０Ｊ／ｍ³、８０Ｊ／ｍ³であった。

【００５５】このようにして作製された磁気抵抗効果型
ヘッドについて、ウエハ内の異なる位置、あるいは異な
るウエハからヘッドを抜き取り、読み出し特性の安定性
を調べた結果、対称性変動率は５％程度から３０％程度
と大きくばらつき、結果的に製造歩留まりが低下するこ
とがわかった。

【００５６】〔比較例２〕第一磁気シールド２１に反応
性スパッタリング法により形成したＦｅ−Ｔａ−Ｎ膜
を、第二磁気シールド２２にフレームメッキ法により形
成したＮｉ−Ｆｅ膜を用いた。第一磁気シールド２１の
熱処理温度は５００℃とした。それ以外は、実施例１と
全く同様の工程で磁気抵抗効果型ヘッドを作製した。

【００５７】一連の熱処理後の第一磁気シールド２１と
第二磁気シールド２２の異方性磁界は、共に２Ｏｅであ
った。また、飽和磁束密度は、それぞれ１．６Ｔ、１Ｔ
であった。この結果より、対応する膜の磁気異方性定数
は、それぞれ１３０Ｊ／ｍ³、８０Ｊ／ｍ³であった。

【００５８】このようにして作製された磁気抵抗効果型
ヘッドについて、ウエハ内の異なる位置、あるいは異な
るウエハからヘッドを抜き取り、読み出し特性の安定性
を調べた結果、対称性変動率は５％程度から３０％程度
と大きくばらつき、結果的に製造歩留まりが低下するこ
とがわかった。

【００５９】以上示した実施例、比較例の結果から、磁
気シールドの磁気異方性定数を２５０Ｊ／ｍ³以上とす
ることにより、読み出し特性の安定な製造歩留まりの高
い磁気抵抗効果型ヘッドが得られることが認められる。
これは、ヘッド個体毎の応力誘導異方性のバラツキによ
る磁区幅の変動率を、図２に示したように１０％以下の
小さな変動率に保持できることにより、磁気シールドの
磁区構造のバラツキに起因する鏡像バイアス効果の変動
を小さくできたためと考えられる。

【００６０】なお、磁化固定層の磁化方向を固定するた
めの反強磁性材料はＮｉ−Ｍｎに限定されるものではな
く、元素Ｍｎを母材としたところのＭｎ−Ｘ（ＸはＣ
ｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｒｈから選
択される少なくとも１種類の元素）であればよい。ま
た、Ｎｉ−Ｏ等の酸化物反強磁性材料でもよい。

【００６１】また、上記態様では再生ヘッドと記録ヘッ
ドの複合ヘッドとしているが、再生用の抵抗効果型ヘッ
ドだけで構成してもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気抵抗
効果型ヘッドによれば、特に製造プロセスを変更せずに
磁気シールドの磁区構造のバラツキを最小限に抑制でき
るため、製造歩留まりが高いと共に、読み出し特性が安
定し、再現性のよい再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる再生用の磁気抵抗効果型ヘッド
と記録用のインダクティブヘッドとを備えた複合型磁気
ヘッドの一形態を示し、磁気ディスクとして組み立てら
れたときの磁気記録媒体の表面に平行な面で切ったとき
の断面図である。

【図２】磁気シールドを構成する軟磁性薄膜の磁気異方
性定数と磁区幅の変動率の関係を示すグラフである。

【図３】実施例３で形成した磁気ヘッドを示すもので、
磁気ディスクとして組み立てられたときの磁気記録媒体
の表面に平行な面で切ったときの断面図である。

【図４】スピンバルブ効果を利用した磁気抵抗効果型ヘ
ッドの各磁性層の一般的な形態を示す概念図である。

【符号の説明】

１基板２オーバーコート層１０磁気抵抗効果素子１３中央感磁領域１４端部領域２１第一磁気シールド２２第二磁気シールド３１，３２読み出しギャップ３３書き込みギャップ４１書き込み磁極Ａ再生用ヘッドＢ記録用ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体からの信号磁界を抵抗変化
を利用して検出する磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効
果素子を読み出しギャップを介して挟む一対の磁気シー
ルドとを備える磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、前記磁気シールドが、磁気記録装置として組み立てられ
たときのトラック幅方向に一軸磁気異方性を有し、かつ
飽和磁束密度と異方性磁界とで表される磁気異方性定数
が２５０Ｊ／ｍ³以上である軟磁性薄膜で構成されるこ
とを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項２】前記磁気抵抗効果素子が、スピンバルブ
素子からなる中央感磁領域と、この中央感磁領域に隣接
してバイアス磁界とセンス電流を供給する端部領域とを
備えることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型
ヘッド。
【請求項３】前記磁気シールドを構成する軟磁性薄膜
が、Ｃｏを主成分とする非晶質材料からなることを特徴
とする請求項１又は２記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項４】前記磁気シールドを構成する軟磁性薄膜
が、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれる金属の少なくとも２
種を主成分とする合金材料からなることを特徴とする請
求項１又は２記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項５】前記一対の磁気シールドの一方又は双方
が、複数の軟磁性薄膜から構成されることを特徴とする
請求項１〜４いずれかに記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項６】前記磁気シールドの一方が、磁気記録媒
体に磁気信号を書き込むためのインダクティブ型ヘッド
の磁極膜の一方を兼ねる構造を有することを特徴とする
請求項１〜５いずれかに記載の磁気抵抗効果型ヘッド。