JPH11353619A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッドおよびその製造方法Info
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- JPH11353619A JPH11353619A JP15615598A JP15615598A JPH11353619A JP H11353619 A JPH11353619 A JP H11353619A JP 15615598 A JP15615598 A JP 15615598A JP 15615598 A JP15615598 A JP 15615598A JP H11353619 A JPH11353619 A JP H11353619A
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- spin valve
- free layer
- valve gmr
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フラックスガイド膜を有するスピンバルブＧ
ＭＲヘッドにおいて、全ての工程を経てもフリー層の一
軸異方性およびフラックスガイド膜との磁気的交換結合
を維持できる磁気ヘッドおよびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明の磁気ヘッドの製造方法において
は、フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリ
ー層の一部を成膜し熱処理を施し、フリー層の表面酸化
層または拡散層を除去した後にスピンバルブＧＭＲ膜を
形成する。このとき、フラックスガイド膜とスピンバル
ブＧＭＲ膜を構成する多層膜を形成する際に、ＧＭＲ層
のフリー層となる軟磁性膜の一部をエッチングしたのち
フリー層と、フリー層上に接続する膜層部分の処理条件
およびその厚さを最適化し、かつ、構成部材の熱処理条
件を選択する。かかるフラックスガイド膜とスピンバル
ブＧＭＲ膜を用いて磁気ヘッドを作製した。
ＭＲヘッドにおいて、全ての工程を経てもフリー層の一
軸異方性およびフラックスガイド膜との磁気的交換結合
を維持できる磁気ヘッドおよびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明の磁気ヘッドの製造方法において
は、フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリ
ー層の一部を成膜し熱処理を施し、フリー層の表面酸化
層または拡散層を除去した後にスピンバルブＧＭＲ膜を
形成する。このとき、フラックスガイド膜とスピンバル
ブＧＭＲ膜を構成する多層膜を形成する際に、ＧＭＲ層
のフリー層となる軟磁性膜の一部をエッチングしたのち
フリー層と、フリー層上に接続する膜層部分の処理条件
およびその厚さを最適化し、かつ、構成部材の熱処理条
件を選択する。かかるフラックスガイド膜とスピンバル
ブＧＭＲ膜を用いて磁気ヘッドを作製した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録装置に用い
られる磁気ヘッドおよびその製造方法に係わる。
られる磁気ヘッドおよびその製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気ヘッドにおいては、たとえば
Ｊ．Ｃ．Ｍａｌｌｉｎｓｏｎ著、“Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒ
ｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｈｅａｄｓ”、１９９８、ＡＣＡＤ
ＥＭＩＣ ＰＲＥＳＳ（ＩＳＢＮ ０−１２−４６６６
３０−２）、米国、ｐ．８０に記載されるように、フラ
ックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を絶縁膜を介し
て磁路を形成していた。前述の文献に記載された磁気ヘ
ッドと異なる構造を有する磁気ヘッドが本発明者らによ
り特願平９−１４５４６１号に提案されているが、当該
特願平９−１４５４６１号に示すように、フラックスガ
イド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層を交換結合作
用によって磁気的に結合するようにした。
Ｊ．Ｃ．Ｍａｌｌｉｎｓｏｎ著、“Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒ
ｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｈｅａｄｓ”、１９９８、ＡＣＡＤ
ＥＭＩＣ ＰＲＥＳＳ（ＩＳＢＮ ０−１２−４６６６
３０−２）、米国、ｐ．８０に記載されるように、フラ
ックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を絶縁膜を介し
て磁路を形成していた。前述の文献に記載された磁気ヘ
ッドと異なる構造を有する磁気ヘッドが本発明者らによ
り特願平９−１４５４６１号に提案されているが、当該
特願平９−１４５４６１号に示すように、フラックスガ
イド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層を交換結合作
用によって磁気的に結合するようにした。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記絶縁膜を設けた従
来の磁気ヘッドによれば、フラックスガイド膜は外部磁
界をスピンバルブＧＭＲ膜近傍まで磁束を導くだけであ
って、フラックスガイド膜の磁化回転から直接、スピン
バルブＧＭＲ膜のフリー層の磁化回転を誘導することが
できないし、ＧＭＲ素子としての本来の目的である大き
な磁気抵抗効果が得られないという問題がある。前記絶
縁膜を設けずに磁気ヘッドを構成する場合には、フラッ
クスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層を交換
結合作用によって磁気的に結合することができる。しか
し、両層を磁気的に結合させるためには両層の磁化方向
を制御する処理が必要であるが、かかる処理をおこなっ
たのち他の膜層に対する熱処理を行なうと、この両層を
磁気的に結合させる処理の効果が失なわれてしまうとい
う問題がある。
来の磁気ヘッドによれば、フラックスガイド膜は外部磁
界をスピンバルブＧＭＲ膜近傍まで磁束を導くだけであ
って、フラックスガイド膜の磁化回転から直接、スピン
バルブＧＭＲ膜のフリー層の磁化回転を誘導することが
できないし、ＧＭＲ素子としての本来の目的である大き
な磁気抵抗効果が得られないという問題がある。前記絶
縁膜を設けずに磁気ヘッドを構成する場合には、フラッ
クスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層を交換
結合作用によって磁気的に結合することができる。しか
し、両層を磁気的に結合させるためには両層の磁化方向
を制御する処理が必要であるが、かかる処理をおこなっ
たのち他の膜層に対する熱処理を行なうと、この両層を
磁気的に結合させる処理の効果が失なわれてしまうとい
う問題がある。
【０００４】本発明は、かかる問題点を解決するべくな
されたものであり、フラックスガイド膜を有する磁気ヘ
ッドにおいて、全ての工程を経てもスピンバルブＧＭＲ
膜のフリー層の一軸異方性およびフリー層とフラックス
ガイド膜の磁気的交換結合を維持できる磁気ヘッドおよ
びその製造方法を提供することを目的とする。
されたものであり、フラックスガイド膜を有する磁気ヘ
ッドにおいて、全ての工程を経てもスピンバルブＧＭＲ
膜のフリー層の一軸異方性およびフリー層とフラックス
ガイド膜の磁気的交換結合を維持できる磁気ヘッドおよ
びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明において、フラッ
クスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を構成する多層膜
を形成する際に、スピンバルブＧＭＲ膜のフリー層とな
る軟磁性膜の一部をエッチングしたのちフリー層と、フ
リー層上に接続する膜層部分の処理条件およびその厚さ
を最適化し、かつ、構成部材の熱処理条件を選択する。
クスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を構成する多層膜
を形成する際に、スピンバルブＧＭＲ膜のフリー層とな
る軟磁性膜の一部をエッチングしたのちフリー層と、フ
リー層上に接続する膜層部分の処理条件およびその厚さ
を最適化し、かつ、構成部材の熱処理条件を選択する。
【０００６】本発明の請求項１にかかわる磁気ヘッドの
製造方法は、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およ
びフラックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの
製造方法であって、前記フラックスガイド膜を形成した
のち前記スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリ
ー層となる軟磁性膜を成膜してから所定の熱処理温度で
磁界中真空熱処理により前記フラックスガイド膜および
フリー層となる軟磁性膜に所定の一軸異方性を付与し、
前記フリー層となる軟磁性膜の一部をエッチング除去し
たのち前記スピンバルブＧＭＲ膜の残りの膜層部分を形
成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を形成する際、Ｔは前記
熱処理温度、Ｔｉは前記フラックスガイド膜およびスピ
ンバルブＧＭＲ膜を形成したのちのプロセス最高温度、
Ｔｘは前記フラックスガイド膜に用いる軟磁性膜の耐熱
温度、Ｔａｆは前記スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層
である反強磁性膜の熱処理温度、Ｔｆは前記フリー層と
なる軟磁性膜の耐熱温度、Ｌ１は前記フリー層となる軟
磁性膜のエッチング除去厚さ、ｄは前記フリー層となる
軟磁性膜の一部のエッチング除去後に残る膜厚、およ
び、Ｄは最終的に形成される前記フリー層の膜厚をそれ
ぞれ表すとすると、Ｔがつぎの関係式（１）および
（２）を同時に満たし、かつ、Ｌ１およびｄが関係式
（３）および（４）を満たしている。 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ２＜Ｌ１ 単位ｎｍ （３） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４）
製造方法は、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およ
びフラックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの
製造方法であって、前記フラックスガイド膜を形成した
のち前記スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリ
ー層となる軟磁性膜を成膜してから所定の熱処理温度で
磁界中真空熱処理により前記フラックスガイド膜および
フリー層となる軟磁性膜に所定の一軸異方性を付与し、
前記フリー層となる軟磁性膜の一部をエッチング除去し
たのち前記スピンバルブＧＭＲ膜の残りの膜層部分を形
成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を形成する際、Ｔは前記
熱処理温度、Ｔｉは前記フラックスガイド膜およびスピ
ンバルブＧＭＲ膜を形成したのちのプロセス最高温度、
Ｔｘは前記フラックスガイド膜に用いる軟磁性膜の耐熱
温度、Ｔａｆは前記スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層
である反強磁性膜の熱処理温度、Ｔｆは前記フリー層と
なる軟磁性膜の耐熱温度、Ｌ１は前記フリー層となる軟
磁性膜のエッチング除去厚さ、ｄは前記フリー層となる
軟磁性膜の一部のエッチング除去後に残る膜厚、およ
び、Ｄは最終的に形成される前記フリー層の膜厚をそれ
ぞれ表すとすると、Ｔがつぎの関係式（１）および
（２）を同時に満たし、かつ、Ｌ１およびｄが関係式
（３）および（４）を満たしている。 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ２＜Ｌ１ 単位ｎｍ （３） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４）
【０００７】本発明の請求項２にかかわる磁気ヘッドの
製造方法は、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） である。
製造方法は、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） である。
【０００８】本発明の請求項３にかかわる磁気ヘッドの
製造方法は、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およ
びフラックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの
製造方法であって、前記フラックスガイド膜と、前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリー層となる
軟磁性膜とをこの順で成膜したうえに酸化防止膜を形成
したのち、所定の熱処理温度で磁界中真空熱処理により
前記フリー層となる軟磁性膜に所定の一軸異方性を付与
し、前記酸化防止膜と前記フリー層となる軟磁性膜の一
部とを除去したのち前記スピンバルブＧＭＲ膜の残りの
膜層部分を形成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を形成する
際、Ｔは前記熱処理温度、Ｔｉは前記フラックスガイド
膜およびスピンバルブＧＭＲ膜を形成したのちのプロセ
ス最高温度、Ｔｘは前記フラックスガイド膜に用いる軟
磁性膜の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピンバルブＧＭＲ膜
のうちの一層である反強磁性膜の熱処理温度、Ｔｆは前
記フリー層となる軟磁性膜の耐熱温度、ｄは前記フリー
層となる軟磁性膜の一部のエッチング除去後に残る膜
厚、Ｄは最終的に形成される前記フリー層の膜厚、およ
び、Ｌ２は前記フリー層となる軟磁性膜の除去厚さをそ
れぞれ表すとすると、Ｔがつぎの関係式（１）および
（２）を同時に満たし、かつ、Ｌ２およびｄが関係式
（４）および（６）を満たしている。 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） １．５＜Ｌ２ 単位ｎｍ （６）
製造方法は、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およ
びフラックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの
製造方法であって、前記フラックスガイド膜と、前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリー層となる
軟磁性膜とをこの順で成膜したうえに酸化防止膜を形成
したのち、所定の熱処理温度で磁界中真空熱処理により
前記フリー層となる軟磁性膜に所定の一軸異方性を付与
し、前記酸化防止膜と前記フリー層となる軟磁性膜の一
部とを除去したのち前記スピンバルブＧＭＲ膜の残りの
膜層部分を形成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を形成する
際、Ｔは前記熱処理温度、Ｔｉは前記フラックスガイド
膜およびスピンバルブＧＭＲ膜を形成したのちのプロセ
ス最高温度、Ｔｘは前記フラックスガイド膜に用いる軟
磁性膜の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピンバルブＧＭＲ膜
のうちの一層である反強磁性膜の熱処理温度、Ｔｆは前
記フリー層となる軟磁性膜の耐熱温度、ｄは前記フリー
層となる軟磁性膜の一部のエッチング除去後に残る膜
厚、Ｄは最終的に形成される前記フリー層の膜厚、およ
び、Ｌ２は前記フリー層となる軟磁性膜の除去厚さをそ
れぞれ表すとすると、Ｔがつぎの関係式（１）および
（２）を同時に満たし、かつ、Ｌ２およびｄが関係式
（４）および（６）を満たしている。 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） １．５＜Ｌ２ 単位ｎｍ （６）
【０００９】本発明の請求項４にかかわる磁気ヘッドの
製造方法は、前記酸化防止膜が、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、ＣｒおよびＷのうちのいずれか１つからなる。
製造方法は、前記酸化防止膜が、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、ＣｒおよびＷのうちのいずれか１つからなる。
【００１０】本発明の請求項５にかかわる磁気ヘッドの
製造方法は、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） である。
製造方法は、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） である。
【００１１】本発明の請求項６にかかわる磁気ヘッド
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基板上に設けられ、請求項１記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
る。
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基板上に設けられ、請求項１記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
る。
【００１２】本発明の請求項７にかかわる磁気ヘッド
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基板上に設けられ、請求項３記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
る。
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基板上に設けられ、請求項３記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
る。
【００１３】フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ
膜のフリー層の磁気的交換結合作用が効率よく働くとと
もに大きな磁気抵抗効果も得られるようになる。
膜のフリー層の磁気的交換結合作用が効率よく働くとと
もに大きな磁気抵抗効果も得られるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
【００１５】実施の形態１ 図１および図２は、磁気ヘッドの製造工程のうち本発明
の実施の形態１にかかわるフラックスガイド膜とスピン
バルブＧＭＲ膜の製造工程を概略的に工程順に示す説明
図である。図１および図２において、１は基板であり、
２は第１の保護膜であり、３は下地膜であり、４はフラ
ックスガイド膜であり、５および７はフリー層であり、
８は中間膜であり、９は導体膜であり、１０はピンド層
であり、１１は反強磁性膜であり、１２は第２の保護膜
である。本実施の形態では、図１および図２に示すよう
に、下地膜３、フラックスガイド膜４およびスピンバル
ブＧＭＲ膜のフリー層５の形成工程（図１の（ａ））、
熱処理工程（図１の（ｂ））ならびにスピンバルブＧＭ
Ｒ膜のうち、フリー層５以外の膜層である７〜１２の形
成工程（図２の（ａ）および（ｂ））からなる製造方法
を説明する。まず、フラックスガイド膜とスピンバルブ
ＧＭＲ膜に関する標準的なプロセスについて図１を参照
して順に説明する。
の実施の形態１にかかわるフラックスガイド膜とスピン
バルブＧＭＲ膜の製造工程を概略的に工程順に示す説明
図である。図１および図２において、１は基板であり、
２は第１の保護膜であり、３は下地膜であり、４はフラ
ックスガイド膜であり、５および７はフリー層であり、
８は中間膜であり、９は導体膜であり、１０はピンド層
であり、１１は反強磁性膜であり、１２は第２の保護膜
である。本実施の形態では、図１および図２に示すよう
に、下地膜３、フラックスガイド膜４およびスピンバル
ブＧＭＲ膜のフリー層５の形成工程（図１の（ａ））、
熱処理工程（図１の（ｂ））ならびにスピンバルブＧＭ
Ｒ膜のうち、フリー層５以外の膜層である７〜１２の形
成工程（図２の（ａ）および（ｂ））からなる製造方法
を説明する。まず、フラックスガイド膜とスピンバルブ
ＧＭＲ膜に関する標準的なプロセスについて図１を参照
して順に説明する。
【００１６】アルミナ・チタンカーバイトからなる基板
１上に成膜し研磨したアルミナからなる第１の保護膜２
の上に下地膜３としてＴａを厚さ５ｎｍ、フラックスガ
イド膜４としてＣｏ−Ｚｒ系非晶質合金に添加元素とし
てＮｂを含み、その組成がＣｏ８８．０ｗｔ％ Ｚｒ
３．１ｗｔ％ Ｎｂ８．９ｗｔ％の軟磁性膜を１８ｎ
ｍ、フラックスガイド膜上にさらにスピンバルブＧＭＲ
膜のフリー層５としてＮｉ８０ｗｔ％ Ｆｅ２０ｗｔ％
を厚さ１０ｎｍイオンビームスパッタリング法により一
軸異方性磁界Ｈ１中で連続的に形成した。ここで、フラ
ックスガイドに用いる軟磁性膜の材料としては、前述の
Ｃｏ８８．０ｗｔ％ Ｚｒ３．１ｗｔ％ Ｎｂ８．９ｗ
ｔ％の組成の他、ｘおよびｙを重量％とし、ＲをＣｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、ＨｆおよびＴａの群から選ばれる少なくと
も１種類の元素とするとき、ＣｏxＺｒyＲ1-x-y（ただ
し、０．６５≦ｘ≦０．９３、０≦ｙ±０．２０、ｘ＋
ｙ＜１）を用いることができる。ここでは、イオンビー
ムスパッタリング法により磁界中で形成したが、ＲＦス
パッタリング、ＲＦマグネトロンスパッタリング、ＤＣ
マグネトロンスパッタリング等の他の各種のスパッタリ
ング法でも形成でき、さらに、蒸着法やめっき法などで
も良い。また、下地膜は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒおよ
びＷなどのうちから少なくとも１種類の材料を選んで用
いても良い。
１上に成膜し研磨したアルミナからなる第１の保護膜２
の上に下地膜３としてＴａを厚さ５ｎｍ、フラックスガ
イド膜４としてＣｏ−Ｚｒ系非晶質合金に添加元素とし
てＮｂを含み、その組成がＣｏ８８．０ｗｔ％ Ｚｒ
３．１ｗｔ％ Ｎｂ８．９ｗｔ％の軟磁性膜を１８ｎ
ｍ、フラックスガイド膜上にさらにスピンバルブＧＭＲ
膜のフリー層５としてＮｉ８０ｗｔ％ Ｆｅ２０ｗｔ％
を厚さ１０ｎｍイオンビームスパッタリング法により一
軸異方性磁界Ｈ１中で連続的に形成した。ここで、フラ
ックスガイドに用いる軟磁性膜の材料としては、前述の
Ｃｏ８８．０ｗｔ％ Ｚｒ３．１ｗｔ％ Ｎｂ８．９ｗ
ｔ％の組成の他、ｘおよびｙを重量％とし、ＲをＣｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、ＨｆおよびＴａの群から選ばれる少なくと
も１種類の元素とするとき、ＣｏxＺｒyＲ1-x-y（ただ
し、０．６５≦ｘ≦０．９３、０≦ｙ±０．２０、ｘ＋
ｙ＜１）を用いることができる。ここでは、イオンビー
ムスパッタリング法により磁界中で形成したが、ＲＦス
パッタリング、ＲＦマグネトロンスパッタリング、ＤＣ
マグネトロンスパッタリング等の他の各種のスパッタリ
ング法でも形成でき、さらに、蒸着法やめっき法などで
も良い。また、下地膜は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒおよ
びＷなどのうちから少なくとも１種類の材料を選んで用
いても良い。
【００１７】つぎに、図１（ｂ）において、ヘルムホル
ツコイルを用いて約１００ Ｏｅの強さの直流磁界Ｈ２
を成膜時の磁界方向Ｈ１に面内直交する方向に試料に与
え、５×１０-6Ｔｏｒｒ以下の真空中で温度３００℃、
昇温時間６０分、保持時間６０分、自然冷却の条件で熱
処理を行った。なお、熱処理時間は３０分以上あれば良
い。熱処理温度は以下の制約から決定した。まず、熱処
理温度Ｔはフラックスガイド膜４に用いた磁性膜の軟磁
気特性を損なわないようにその結晶化温度Ｔｘ：３９０
℃より低くなくてはならず、かつ、フリー層５の軟磁性
膜の耐熱温度Ｔｆ（４００℃）より低くなくてはならな
い。また、のちに形成するスピンバルブＧＭＲ膜を構成
する反強磁性膜の一軸異方性を制御するためにＴａｆ
（２００℃）の磁界中熱処理を行うので、これによって
も、フラックスガイド膜の一軸異方性が保持されなくて
はならない。
ツコイルを用いて約１００ Ｏｅの強さの直流磁界Ｈ２
を成膜時の磁界方向Ｈ１に面内直交する方向に試料に与
え、５×１０-6Ｔｏｒｒ以下の真空中で温度３００℃、
昇温時間６０分、保持時間６０分、自然冷却の条件で熱
処理を行った。なお、熱処理時間は３０分以上あれば良
い。熱処理温度は以下の制約から決定した。まず、熱処
理温度Ｔはフラックスガイド膜４に用いた磁性膜の軟磁
気特性を損なわないようにその結晶化温度Ｔｘ：３９０
℃より低くなくてはならず、かつ、フリー層５の軟磁性
膜の耐熱温度Ｔｆ（４００℃）より低くなくてはならな
い。また、のちに形成するスピンバルブＧＭＲ膜を構成
する反強磁性膜の一軸異方性を制御するためにＴａｆ
（２００℃）の磁界中熱処理を行うので、これによって
も、フラックスガイド膜の一軸異方性が保持されなくて
はならない。
【００１８】図３は、熱処理温度と反強磁性膜１１／ピ
ンド層１０間の交換結合力の関係を示す説明図である。
図３において、ピンド層（ＮｉＦｅ）と反強磁性膜（Ｉ
ｒＭｎ）との交換結合力を正方形のプロットで示し、ピ
ンド層（Ｃｏ）と反強磁性膜（ＩｒＭｎ）との交換結合
力を円形のプロットで示した。また、日経エレクトロニ
クス、Ｎｏ．６７１、１９９６．９．２３、日経ＢＰ
社、「小型ハードディスク装置８０Ｇバイトに手がとど
く」、Ｐ．８９に記載のように、記録用のインダクティ
ブヘッドを形成する際にフォトレジストからなるコイル
の層間絶縁層をＴｉ：２５０℃で３時間の熱処理をする
ため、この場合にもフラックスガイド膜の一軸異方性が
保持されなくてはならない。以上より、熱処理温度Ｔは
つぎの２式を満たすようにする必要がある。 Ｔａｆ＝２００℃＜Ｔ＜Ｔｘ＝３９０℃ Ｔｉ＝２５０℃＜Ｔ＜Ｔｆ＝４００℃
ンド層１０間の交換結合力の関係を示す説明図である。
図３において、ピンド層（ＮｉＦｅ）と反強磁性膜（Ｉ
ｒＭｎ）との交換結合力を正方形のプロットで示し、ピ
ンド層（Ｃｏ）と反強磁性膜（ＩｒＭｎ）との交換結合
力を円形のプロットで示した。また、日経エレクトロニ
クス、Ｎｏ．６７１、１９９６．９．２３、日経ＢＰ
社、「小型ハードディスク装置８０Ｇバイトに手がとど
く」、Ｐ．８９に記載のように、記録用のインダクティ
ブヘッドを形成する際にフォトレジストからなるコイル
の層間絶縁層をＴｉ：２５０℃で３時間の熱処理をする
ため、この場合にもフラックスガイド膜の一軸異方性が
保持されなくてはならない。以上より、熱処理温度Ｔは
つぎの２式を満たすようにする必要がある。 Ｔａｆ＝２００℃＜Ｔ＜Ｔｘ＝３９０℃ Ｔｉ＝２５０℃＜Ｔ＜Ｔｆ＝４００℃
【００１９】したがって、実際の熱処理温度のばらつき
が約１０℃生じるものとして熱処理温度Ｔは２６０℃か
ら３８０℃の範囲にあることが好ましいことがわかり、
この範囲にあれば何℃でも良いが、本実施の形態では、
熱処理温度Ｔを３００℃として実施した。
が約１０℃生じるものとして熱処理温度Ｔは２６０℃か
ら３８０℃の範囲にあることが好ましいことがわかり、
この範囲にあれば何℃でも良いが、本実施の形態では、
熱処理温度Ｔを３００℃として実施した。
【００２０】図２（ａ）においては、フリー層５となる
軟磁性膜が形成されたのち、この軟磁性膜に対する逆ス
パッタエッチング（ＲＦ Ｐｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃ
ｍ2、基板回転 ５０ｒｐｍ、逆スパッタリング時間
３０ｓ、アルゴン分圧 ２．３ｍＴｏｒｒ）により厚さ
３．２ｎｍが除去された残りによってフリー層５とされ
た状態が示されているが、フラックスガイド、フリー層
成膜後大気にさらされたり、熱処理されることによりフ
リー層表面が酸化される。図４は、フリー層５の表面か
ら深さ方向の元素分布を示すオージェ電子分光分析結果
であり、図において正方形のプロットは酸素（Ｏ）、菱
形のプロットはニッケル（Ｎｉ）をそれぞれ示してい
る。図４に示すようにフリー層表面が約２ｎｍ酸化して
いることがわかる。そのため、軟磁性膜の除去厚さＬ１
はＬ１＞２（単位ｎｍ）とした。このため、スピンバル
ブＧＭＲ膜を形成する際に、逆スパッタエッチング（Ｒ
ＦＰｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃｍ2、基板回転 ５０ｒ
ｐｍ、逆スパッタリング時間 ３０ｓ、アルゴン分圧
２．３ｍＴｏｒｒ）によりスピンバルブＧＭＲ膜のフリ
ー層５の軟磁性膜表面を一部除去したのちにフリー層７
から順にＤＣマグネトロンスパッタリング法により磁界
中成膜した。なお、磁界方向は熱処理によりつけた一軸
異方性に面内で直交する方向である。また、図５はフラ
ックスガイド膜の膜厚と多層膜の磁気特性を磁化困難軸
方向の保磁力（Ｏｅ）によって示したものであり、正方
形のプロットはＣｏＺｒＮｂの単層膜を示し、菱形のプ
ロットは、ＮｉＦｅの厚さを６ｎｍで一定としたＣｏＺ
ｒＮｂ／ＮｉＦｅの複合膜を示している。図５に示した
ようにフラックスガイド単膜ではその厚さが１０ｎｍで
あるため磁化困難軸方向のＨｃが１ Ｏｅ以下となる
が、実際に、スピンバルブＧＭＲ膜として積層させると
最低１８ｎｍ以上の膜厚が必要である。本実施の形態で
はフリー層のＮｉＦｅ膜の成膜厚さを１０ｎｍとし、逆
スパッタエッチングによるフラックスガイド膜の除去厚
さを８．２ｎｍとした。フリー層５のＮｉＦｅを８．２
ｎｍ除去する逆スパッタエッチングを行なったのち、フ
リー層７となるＮｉ８０ｗｔ％ Ｆｅ２０ｗｔ％を４．
２ｎｍ形成し、残ったフリー層５の１．８ｎｍと合わせ
て６ｎｍのフリー層とし、さらに、中間膜８のＣｏ
（０．８ｎｍ）、導体膜９のＣｕ（３ｎｍ）、ピンド層
１０のＣｏ（３．５ｎｍ）、反強磁性膜１１のＩｒ７８
ａｔ％ Ｍｎ２２ａｔ％（１０ｎｍ）、第２の保護膜１
２（３ｎｍ）の順に成膜してスピンバルブＧＭＲ膜を形
成した。のちに図９に示すように、本実施の形態に示し
た構成においてフリー層５の膜厚ｄとフリー層７の膜厚
の配分が、両層の合計膜厚Ｄの関係が以下の関係式を満
たすことが好ましい。 Ｏ＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４）
軟磁性膜が形成されたのち、この軟磁性膜に対する逆ス
パッタエッチング（ＲＦ Ｐｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃ
ｍ2、基板回転 ５０ｒｐｍ、逆スパッタリング時間
３０ｓ、アルゴン分圧 ２．３ｍＴｏｒｒ）により厚さ
３．２ｎｍが除去された残りによってフリー層５とされ
た状態が示されているが、フラックスガイド、フリー層
成膜後大気にさらされたり、熱処理されることによりフ
リー層表面が酸化される。図４は、フリー層５の表面か
ら深さ方向の元素分布を示すオージェ電子分光分析結果
であり、図において正方形のプロットは酸素（Ｏ）、菱
形のプロットはニッケル（Ｎｉ）をそれぞれ示してい
る。図４に示すようにフリー層表面が約２ｎｍ酸化して
いることがわかる。そのため、軟磁性膜の除去厚さＬ１
はＬ１＞２（単位ｎｍ）とした。このため、スピンバル
ブＧＭＲ膜を形成する際に、逆スパッタエッチング（Ｒ
ＦＰｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃｍ2、基板回転 ５０ｒ
ｐｍ、逆スパッタリング時間 ３０ｓ、アルゴン分圧
２．３ｍＴｏｒｒ）によりスピンバルブＧＭＲ膜のフリ
ー層５の軟磁性膜表面を一部除去したのちにフリー層７
から順にＤＣマグネトロンスパッタリング法により磁界
中成膜した。なお、磁界方向は熱処理によりつけた一軸
異方性に面内で直交する方向である。また、図５はフラ
ックスガイド膜の膜厚と多層膜の磁気特性を磁化困難軸
方向の保磁力（Ｏｅ）によって示したものであり、正方
形のプロットはＣｏＺｒＮｂの単層膜を示し、菱形のプ
ロットは、ＮｉＦｅの厚さを６ｎｍで一定としたＣｏＺ
ｒＮｂ／ＮｉＦｅの複合膜を示している。図５に示した
ようにフラックスガイド単膜ではその厚さが１０ｎｍで
あるため磁化困難軸方向のＨｃが１ Ｏｅ以下となる
が、実際に、スピンバルブＧＭＲ膜として積層させると
最低１８ｎｍ以上の膜厚が必要である。本実施の形態で
はフリー層のＮｉＦｅ膜の成膜厚さを１０ｎｍとし、逆
スパッタエッチングによるフラックスガイド膜の除去厚
さを８．２ｎｍとした。フリー層５のＮｉＦｅを８．２
ｎｍ除去する逆スパッタエッチングを行なったのち、フ
リー層７となるＮｉ８０ｗｔ％ Ｆｅ２０ｗｔ％を４．
２ｎｍ形成し、残ったフリー層５の１．８ｎｍと合わせ
て６ｎｍのフリー層とし、さらに、中間膜８のＣｏ
（０．８ｎｍ）、導体膜９のＣｕ（３ｎｍ）、ピンド層
１０のＣｏ（３．５ｎｍ）、反強磁性膜１１のＩｒ７８
ａｔ％ Ｍｎ２２ａｔ％（１０ｎｍ）、第２の保護膜１
２（３ｎｍ）の順に成膜してスピンバルブＧＭＲ膜を形
成した。のちに図９に示すように、本実施の形態に示し
た構成においてフリー層５の膜厚ｄとフリー層７の膜厚
の配分が、両層の合計膜厚Ｄの関係が以下の関係式を満
たすことが好ましい。 Ｏ＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４）
【００２１】このように限定する理由は、ｄがこの範囲
内であれば、フリー層を分割しないで熱処理後フリー層
を一度に成膜するよりも高いＭＲ比が得られるためであ
る。以上に示した製造方法により作製したフラックスガ
イド付きスピンバルブＧＭＲ膜で外部磁界による磁気抵
抗変化を測定し、３．２％という優れた磁気抵抗効果を
得た。
内であれば、フリー層を分割しないで熱処理後フリー層
を一度に成膜するよりも高いＭＲ比が得られるためであ
る。以上に示した製造方法により作製したフラックスガ
イド付きスピンバルブＧＭＲ膜で外部磁界による磁気抵
抗変化を測定し、３．２％という優れた磁気抵抗効果を
得た。
【００２２】実施の形態２ 図６および図７は、磁気ヘッドの製造工程のうち本発明
の実施の形態２にかかわるフラックスガイド膜とスピン
バルブＧＭＲ膜の製造工程を概略的に工程順に示す説明
図である。図において、図１に示した各要素と同一の要
素にはそれぞれ同一の符号を付して示したほか、１５お
よび１７はフリー層であり、１６は酸化防止膜である。
本実施の形態では、図６および図７に示すように、下地
膜３、フラックスガイド膜４、スピンバルブＧＭＲ膜の
フリー層１５と酸化防止膜１６の形成工程（図６の
（ａ））、熱処理工程（図６の（ｂ））、スピンバルブ
ＧＭＲ膜７〜１２の形成工程（図７の（ａ）および
（ｂ））から成る製造方法を説明する。以下に説明する
点以外は、実施の形態１と同様である。フラックスガイ
ド膜とスピンバルブＧＭＲ膜に関する標準的なプロセス
について図６および図７を参照して順に説明する。
の実施の形態２にかかわるフラックスガイド膜とスピン
バルブＧＭＲ膜の製造工程を概略的に工程順に示す説明
図である。図において、図１に示した各要素と同一の要
素にはそれぞれ同一の符号を付して示したほか、１５お
よび１７はフリー層であり、１６は酸化防止膜である。
本実施の形態では、図６および図７に示すように、下地
膜３、フラックスガイド膜４、スピンバルブＧＭＲ膜の
フリー層１５と酸化防止膜１６の形成工程（図６の
（ａ））、熱処理工程（図６の（ｂ））、スピンバルブ
ＧＭＲ膜７〜１２の形成工程（図７の（ａ）および
（ｂ））から成る製造方法を説明する。以下に説明する
点以外は、実施の形態１と同様である。フラックスガイ
ド膜とスピンバルブＧＭＲ膜に関する標準的なプロセス
について図６および図７を参照して順に説明する。
【００２３】基板１上に成膜し研磨したアルミナからな
る第１の保護膜２の上に下地膜３としてＴａを５ｎｍ成
膜し、Ｃｏ−Ｚｒ系非晶質合金に添加元素としてＮｂを
含み、その組成がＣｏ８８．０ｗｔ％ Ｚｒ３．１ｗｔ
％ Ｎｂ８．９ｗｔ％の軟磁性膜をフラックスガイド膜
４として１８ｎｍ成膜し、フラックスガイド膜上に、Ｎ
ｉ８０ｗｔ％ Ｆｅ２０ｗｔ％をイオンビームスパッタ
リング法によりスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層５とし
て厚さ５ｎｍ、Ｔａを酸化防止膜１６として厚さ５ｎｍ
にして一軸異方性磁界Ｈ１中で形成した。ここで、フラ
ックスガイドに用いる軟磁性膜の材料として実施の形態
１と同様にＣｏxＺｒyＲ1-x-y（ただし、０．６５≦ｘ
≦０．９３、０≦ｙ±０．２０、ｘ＋ｙ＜１、ＲはＣ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＨｆおよびＴａの群から選ばれる少な
くとも１種類の元素）を用いる。また、下地膜は、Ｔ
ａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｗなどのうちから少なくとも１
種類の材料を用いても良い。ＮｉＦｅ膜の表面酸化防止
膜は、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｗなどの内から
少なくとも酸化物、窒化物でない１種類の材料を用いて
も良い。
る第１の保護膜２の上に下地膜３としてＴａを５ｎｍ成
膜し、Ｃｏ−Ｚｒ系非晶質合金に添加元素としてＮｂを
含み、その組成がＣｏ８８．０ｗｔ％ Ｚｒ３．１ｗｔ
％ Ｎｂ８．９ｗｔ％の軟磁性膜をフラックスガイド膜
４として１８ｎｍ成膜し、フラックスガイド膜上に、Ｎ
ｉ８０ｗｔ％ Ｆｅ２０ｗｔ％をイオンビームスパッタ
リング法によりスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層５とし
て厚さ５ｎｍ、Ｔａを酸化防止膜１６として厚さ５ｎｍ
にして一軸異方性磁界Ｈ１中で形成した。ここで、フラ
ックスガイドに用いる軟磁性膜の材料として実施の形態
１と同様にＣｏxＺｒyＲ1-x-y（ただし、０．６５≦ｘ
≦０．９３、０≦ｙ±０．２０、ｘ＋ｙ＜１、ＲはＣ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＨｆおよびＴａの群から選ばれる少な
くとも１種類の元素）を用いる。また、下地膜は、Ｔ
ａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｗなどのうちから少なくとも１
種類の材料を用いても良い。ＮｉＦｅ膜の表面酸化防止
膜は、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｗなどの内から
少なくとも酸化物、窒化物でない１種類の材料を用いて
も良い。
【００２４】熱処理温度については実施の形態１と同様
で、熱処理温度Ｔは２６０℃から３８０℃の範囲にあれ
ば何℃でも良いが、本実施の形態では、熱処理温度Ｔを
３００℃とした。
で、熱処理温度Ｔは２６０℃から３８０℃の範囲にあれ
ば何℃でも良いが、本実施の形態では、熱処理温度Ｔを
３００℃とした。
【００２５】図７（ａ）においては、フリー層１５とな
る軟磁性膜が形成されたのち、この軟磁性膜に対するエ
ッチング（ＲＦ Ｐｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃｍ2、基
板回転 ５０ｒｐｍ、逆スパッタリング時間 ９５ｓ、
アルゴン分圧 ２．３ｍＴｏｒｒ）により厚さ８．２μ
ｍが除去された残りによってフリー層１５とされた状態
が示されているが、フラックスガイド、フリー層の一部
を成膜後大気にさらされたり、熱処理を施すことによっ
てＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ両膜とも表面酸化していな
い。図８は、フリー層１５の表面から深さ方向の元素分
布を示すオージェ電子分光分析結果であり、図において
正方形のプロットは酸素（Ｏ）、菱形のプロットはニッ
ケル（Ｎｉ）、円形のプロットはタンタル（Ｔａ）をそ
れぞれ示している。図８に示すように、ＮｉＦｅ膜は表
面酸化していないが、Ｔａ／ＮｉＦｅ界面が１．５ｎｍ
程度拡散しており、最低でもＮｉＦｅを１．５ｎｍエッ
チングする必要がある。そこで、軟磁性膜の除去厚さ
（Ｌ２）はＬ２＞１．５（ｎｍ）とした。本実施の形態
ではスピンバルブＧＭＲ膜を形成する際に、逆スパッタ
リング（ＲＦ Ｐｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃｍ2、基板
回転 ５０ｒｐｍ、逆スパッタリング時間 ９５ｓ、ア
ルゴン分圧 ２．３ｍＴｏｒｒ）により酸化防止膜１６
とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層１５の軟磁性膜を
３．２ｎｍ除去したのちにフリー層１７から順にＤＣマ
グネトロンスパッタリング法により磁界中成膜した。な
お、磁界方向は熱処理によりつけた一軸異方性に面内で
直交する方向である。
る軟磁性膜が形成されたのち、この軟磁性膜に対するエ
ッチング（ＲＦ Ｐｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃｍ2、基
板回転 ５０ｒｐｍ、逆スパッタリング時間 ９５ｓ、
アルゴン分圧 ２．３ｍＴｏｒｒ）により厚さ８．２μ
ｍが除去された残りによってフリー層１５とされた状態
が示されているが、フラックスガイド、フリー層の一部
を成膜後大気にさらされたり、熱処理を施すことによっ
てＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅ両膜とも表面酸化していな
い。図８は、フリー層１５の表面から深さ方向の元素分
布を示すオージェ電子分光分析結果であり、図において
正方形のプロットは酸素（Ｏ）、菱形のプロットはニッ
ケル（Ｎｉ）、円形のプロットはタンタル（Ｔａ）をそ
れぞれ示している。図８に示すように、ＮｉＦｅ膜は表
面酸化していないが、Ｔａ／ＮｉＦｅ界面が１．５ｎｍ
程度拡散しており、最低でもＮｉＦｅを１．５ｎｍエッ
チングする必要がある。そこで、軟磁性膜の除去厚さ
（Ｌ２）はＬ２＞１．５（ｎｍ）とした。本実施の形態
ではスピンバルブＧＭＲ膜を形成する際に、逆スパッタ
リング（ＲＦ Ｐｏｗｅｒ ０．２３Ｗ／ｃｍ2、基板
回転 ５０ｒｐｍ、逆スパッタリング時間 ９５ｓ、ア
ルゴン分圧 ２．３ｍＴｏｒｒ）により酸化防止膜１６
とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層１５の軟磁性膜を
３．２ｎｍ除去したのちにフリー層１７から順にＤＣマ
グネトロンスパッタリング法により磁界中成膜した。な
お、磁界方向は熱処理によりつけた一軸異方性に面内で
直交する方向である。
【００２６】また、実施の形態１と同様に、図５に示し
たようにフラックスガイド単膜ではその厚さが１０ｎｍ
であるため磁化困難軸方向のＨｃが１ Ｏｅ以下となる
が、実際に、スピンバルブＧＭＲ膜と積層させると最低
１８ｎｍ以上の膜厚が必要である。本実施の形態ではフ
リー層のＮｉＦｅ膜の成膜厚さを５ｎｍとし、エッチン
グによるＮｉＦｅ膜の除去厚さを３．２ｎｍとした。エ
ッチング後、フリー層７となるＮｉＦｅ４．２ｎｍ（フ
リー層１５の残り１．８ｎｍと合わせて６ｎｍ）、中間
膜８のＣｏ（０．８ｎｍ）、導体膜９のＣｕ（３ｎ
ｍ）、ピンド層１０のＣｏ（３．５ｎｍ）、反強磁性膜
１１のＩｒ７８ａｔ％ Ｍｎ２２ａｔ％（１０ｎｍ）、
第２の保護膜１２（３ｎｍ）の順に成膜してスピンバル
ブＧＭＲ膜を形成した。以上に説明した製造方法により
作製したフラックスガイド付きスピンバルブＧＭＲ膜で
外部磁界による磁気抵抗変化を測定し、３．２％の磁気
抵抗効果を得た。
たようにフラックスガイド単膜ではその厚さが１０ｎｍ
であるため磁化困難軸方向のＨｃが１ Ｏｅ以下となる
が、実際に、スピンバルブＧＭＲ膜と積層させると最低
１８ｎｍ以上の膜厚が必要である。本実施の形態ではフ
リー層のＮｉＦｅ膜の成膜厚さを５ｎｍとし、エッチン
グによるＮｉＦｅ膜の除去厚さを３．２ｎｍとした。エ
ッチング後、フリー層７となるＮｉＦｅ４．２ｎｍ（フ
リー層１５の残り１．８ｎｍと合わせて６ｎｍ）、中間
膜８のＣｏ（０．８ｎｍ）、導体膜９のＣｕ（３ｎ
ｍ）、ピンド層１０のＣｏ（３．５ｎｍ）、反強磁性膜
１１のＩｒ７８ａｔ％ Ｍｎ２２ａｔ％（１０ｎｍ）、
第２の保護膜１２（３ｎｍ）の順に成膜してスピンバル
ブＧＭＲ膜を形成した。以上に説明した製造方法により
作製したフラックスガイド付きスピンバルブＧＭＲ膜で
外部磁界による磁気抵抗変化を測定し、３．２％の磁気
抵抗効果を得た。
【００２７】図９は、本実施の形態に示した構成で、フ
リー層１５とフリー層１７の配分を変えた場合の磁気抵
抗変化量を示した。
リー層１５とフリー層１７の配分を変えた場合の磁気抵
抗変化量を示した。
【００２８】図９において、縦軸は磁気抵抗効果を表わ
し、横軸はフリー層の分割比率を表わしている。なお、
分割比率は分割比率＝（熱処理後に成膜する膜厚）／
（全体の膜厚）である。図９に示したプロットのうち、
縦軸上のプロットＰ1（分割比率＝０）は、分割せず熱
処理前にフリー層を成膜したデータを表わし、分割比率
＝１００となる最も右側のプロットＰ2は、分割せず熱
処理後にフリー層を成膜したデータを表わす。これよ
り、エッチングで除去したのちに残ったフリー層１５の
膜厚ｄ、フリー層１５とフリー層１７の合計膜厚Ｄの関
係が以下の関係式を満たすとき、抵抗変化量が、フリー
層１５を成膜しない場合より大きくなることがわかる。 Ｏ＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４）
し、横軸はフリー層の分割比率を表わしている。なお、
分割比率は分割比率＝（熱処理後に成膜する膜厚）／
（全体の膜厚）である。図９に示したプロットのうち、
縦軸上のプロットＰ1（分割比率＝０）は、分割せず熱
処理前にフリー層を成膜したデータを表わし、分割比率
＝１００となる最も右側のプロットＰ2は、分割せず熱
処理後にフリー層を成膜したデータを表わす。これよ
り、エッチングで除去したのちに残ったフリー層１５の
膜厚ｄ、フリー層１５とフリー層１７の合計膜厚Ｄの関
係が以下の関係式を満たすとき、抵抗変化量が、フリー
層１５を成膜しない場合より大きくなることがわかる。 Ｏ＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４）
【００２９】このように限定する理由は、ｄがこの範囲
内であれば、フリー層を分割しないで熱処理後フリー層
を一度に成膜するよりも高いＭＲ比が得られるためであ
る。
内であれば、フリー層を分割しないで熱処理後フリー層
を一度に成膜するよりも高いＭＲ比が得られるためであ
る。
【００３０】なお、ここでは、イオンビームスパッタリ
ング法とＤＣマグネトロンスパッタリング法により磁界
中で形成したが、成膜方法はＲＦスパッタリング、ＲＦ
マグネトロンスパッタリング、ＤＣスパッタリングなど
の他の各種のスパッタリング法でも形成でき、蒸着法や
めっき法などでも良い。
ング法とＤＣマグネトロンスパッタリング法により磁界
中で形成したが、成膜方法はＲＦスパッタリング、ＲＦ
マグネトロンスパッタリング、ＤＣスパッタリングなど
の他の各種のスパッタリング法でも形成でき、蒸着法や
めっき法などでも良い。
【００３１】実施の形態３ 本発明の実施の形態１または２の製造方法によるフラッ
クスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を用いて磁気ヘッ
ドの一種である再生ヘッドを作成した例について説明す
る。図１０は、かかる磁気ヘッドの構成を示した断面説
明図である。図１０において、２１は上シールド膜（第
２のシールド膜）であり、２２は上ギャップ膜（第２の
ギャップ膜）であり、２３は下ギャップ膜（第１のギャ
ップ膜）であり、２４は下シールド膜（第１のシールド
膜）であり、２５はリード線であり、その他、図１、
２、６および７に示した各要素と同一の要素にはそれぞ
れ同一の符号を付して示した。上シールド膜２１および
下シールド膜２４はいずれもＣｏＺｒＮｂを用いてそれ
ぞれ厚さ約１μｍで形成されている。また、上ギャップ
膜２２および下ギャップ膜２３はいずれもＡｌ2Ｏ3を用
いてそれぞれ厚さ約０．１μｍで形成されている。さら
に、リード線はＣｕを用いて厚さ約０．２μｍで形成さ
れている。
クスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を用いて磁気ヘッ
ドの一種である再生ヘッドを作成した例について説明す
る。図１０は、かかる磁気ヘッドの構成を示した断面説
明図である。図１０において、２１は上シールド膜（第
２のシールド膜）であり、２２は上ギャップ膜（第２の
ギャップ膜）であり、２３は下ギャップ膜（第１のギャ
ップ膜）であり、２４は下シールド膜（第１のシールド
膜）であり、２５はリード線であり、その他、図１、
２、６および７に示した各要素と同一の要素にはそれぞ
れ同一の符号を付して示した。上シールド膜２１および
下シールド膜２４はいずれもＣｏＺｒＮｂを用いてそれ
ぞれ厚さ約１μｍで形成されている。また、上ギャップ
膜２２および下ギャップ膜２３はいずれもＡｌ2Ｏ3を用
いてそれぞれ厚さ約０．１μｍで形成されている。さら
に、リード線はＣｕを用いて厚さ約０．２μｍで形成さ
れている。
【００３２】つぎに、図１１は、図１０に示した磁気ヘ
ッドからフラックスガイド膜４、フリー層５およびピン
ド層１０を抜き出して表示し、それぞれの磁化方向の異
方性を概略的に示した斜視説明図である。矢印Ｈ１およ
びＨ２は、それぞれ互いに垂直な磁化方向を示してい
る。フラックスガイド膜４とフリー層５は、ピンド層１
０の磁化方向Ｈ１と同じ方向に一軸異方性がつくように
成膜したのち、熱処理により、磁化方向Ｈ２となるよう
に９０°反転させられたものである。このようにして形
成した方が一軸異方性の分散が小さくなるので好まし
い。また、ピンド層１０は、ピンド層１０上の反強磁性
膜（図示せず）により固定されている。ピンド層１０は
熱処理後に磁化方向Ｈ１に一軸異方性がつくように成膜
される。図１１に示すようにシールド膜に付けられる一
軸異方性の向きは前記フラックスガイド膜とスピンバル
ブＧＭＲ膜のフリー層の一軸異方性の向きと同じにな
る。さらに、図１１は、磁気ヘッドを作製する場合にフ
ラックスガイド膜４、フリー層７およびピンド層１０が
上シールド膜２１および下シールド膜２４にはさまれて
いることを示すため、磁気ヘッドの構成のうち、これら
の膜を抜き出して表示し、磁化方向の異方性を概略的に
示した斜視説明図である。図１１に示したように、上シ
ールド膜２１および下シールド膜２４の異方性の向き
は、いずれもフラックスガイド膜およびフリー層のそれ
と同じ向きである。
ッドからフラックスガイド膜４、フリー層５およびピン
ド層１０を抜き出して表示し、それぞれの磁化方向の異
方性を概略的に示した斜視説明図である。矢印Ｈ１およ
びＨ２は、それぞれ互いに垂直な磁化方向を示してい
る。フラックスガイド膜４とフリー層５は、ピンド層１
０の磁化方向Ｈ１と同じ方向に一軸異方性がつくように
成膜したのち、熱処理により、磁化方向Ｈ２となるよう
に９０°反転させられたものである。このようにして形
成した方が一軸異方性の分散が小さくなるので好まし
い。また、ピンド層１０は、ピンド層１０上の反強磁性
膜（図示せず）により固定されている。ピンド層１０は
熱処理後に磁化方向Ｈ１に一軸異方性がつくように成膜
される。図１１に示すようにシールド膜に付けられる一
軸異方性の向きは前記フラックスガイド膜とスピンバル
ブＧＭＲ膜のフリー層の一軸異方性の向きと同じにな
る。さらに、図１１は、磁気ヘッドを作製する場合にフ
ラックスガイド膜４、フリー層７およびピンド層１０が
上シールド膜２１および下シールド膜２４にはさまれて
いることを示すため、磁気ヘッドの構成のうち、これら
の膜を抜き出して表示し、磁化方向の異方性を概略的に
示した斜視説明図である。図１１に示したように、上シ
ールド膜２１および下シールド膜２４の異方性の向き
は、いずれもフラックスガイド膜およびフリー層のそれ
と同じ向きである。
【００３３】ここで、上下シールド膜の材料に前記スピ
ンバルブＧＭＲ膜を構成するＮｉＦｅや前記フラックス
ガイド膜のＣｏＺｒＮｂを用いる場合は磁気ヘッド製造
工程のうちウェハー工程の終了後、前記熱処理温度Ｔで
同様に再熱処理すればよい。実際には前記フラックスガ
イド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層の一部を熱処
理する段階で下シールド膜の一軸異方性が付与されてい
るが、なんら問題はない。
ンバルブＧＭＲ膜を構成するＮｉＦｅや前記フラックス
ガイド膜のＣｏＺｒＮｂを用いる場合は磁気ヘッド製造
工程のうちウェハー工程の終了後、前記熱処理温度Ｔで
同様に再熱処理すればよい。実際には前記フラックスガ
イド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層の一部を熱処
理する段階で下シールド膜の一軸異方性が付与されてい
るが、なんら問題はない。
【００３４】一方、センダストや高Ｂｓ材のＦｅＺｒ
Ｎ、ＦｅＴａＮなどを下シールド膜に適用する場合は軟
磁気特性を出すための熱処理温度が５００〜５５０℃と
高く、前記フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜
の構成材料の耐熱温度をはるかに超えている。このた
め、前記フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を
形成する前に下シールド膜の熱処理を施す必要がある。
また、上シールド膜に前記スピンバルブＧＭＲ膜を構成
するＮｉＦｅ（組成はＮｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ
％）や前記フラックスガイド膜のＣｏＺｒＮｂを用いれ
ば、前記フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜の
製造方法になんら影響しない。
Ｎ、ＦｅＴａＮなどを下シールド膜に適用する場合は軟
磁気特性を出すための熱処理温度が５００〜５５０℃と
高く、前記フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜
の構成材料の耐熱温度をはるかに超えている。このた
め、前記フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を
形成する前に下シールド膜の熱処理を施す必要がある。
また、上シールド膜に前記スピンバルブＧＭＲ膜を構成
するＮｉＦｅ（組成はＮｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ
％）や前記フラックスガイド膜のＣｏＺｒＮｂを用いれ
ば、前記フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜の
製造方法になんら影響しない。
【００３５】ここで、下シールド膜に用いられる材料
は、たとえば組成がＡｌ；５．４ｗｔ％、Ｓｉ；９．６
ｗｔ％、残りはＦｅからなるセンダスト、組成がＺｒ；
８．５ｗｔ％、Ｎ；１２．５ｗｔ％、残りはＦｅからな
るＦｅＺｒＮ、組成がＴａ；７ｗｔ％、Ｎ；２１ｗｔ
％、残りはＦｅからなるＦｅＴａＮである。これらの膜
は磁界中で形成するが、成膜方法はＲＦスパッタ、ＲＦ
マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、イオンビームス
パッタなどなんでもよい。以上に説明した点以外は実施
の形態１または２にしたがって本発明のフラックスガイ
ド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を用いてすぐれた磁気抵抗
効果を有する磁気ヘッドが得られた。
は、たとえば組成がＡｌ；５．４ｗｔ％、Ｓｉ；９．６
ｗｔ％、残りはＦｅからなるセンダスト、組成がＺｒ；
８．５ｗｔ％、Ｎ；１２．５ｗｔ％、残りはＦｅからな
るＦｅＺｒＮ、組成がＴａ；７ｗｔ％、Ｎ；２１ｗｔ
％、残りはＦｅからなるＦｅＴａＮである。これらの膜
は磁界中で形成するが、成膜方法はＲＦスパッタ、ＲＦ
マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、イオンビームス
パッタなどなんでもよい。以上に説明した点以外は実施
の形態１または２にしたがって本発明のフラックスガイ
ド膜とスピンバルブＧＭＲ膜を用いてすぐれた磁気抵抗
効果を有する磁気ヘッドが得られた。
【００３６】
【発明の効果】本発明による製造方法を用いれば、フラ
ックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層間の
磁気的交換力を効率よく作用させ、媒体からの漏洩磁束
を感度良くスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層の磁化回転
に交換することができるようになり、従って、フラック
スガイド膜を用いたＧＭＲヘッドを実現できるようにな
る。
ックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層間の
磁気的交換力を効率よく作用させ、媒体からの漏洩磁束
を感度良くスピンバルブＧＭＲ膜のフリー層の磁化回転
に交換することができるようになり、従って、フラック
スガイド膜を用いたＧＭＲヘッドを実現できるようにな
る。
【００３７】請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法によ
れば、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およびフラ
ックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの製造方
法であって、前記フラックスガイド膜を形成したのち前
記スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリー層と
なる軟磁性膜を成膜してから所定の熱処理温度で磁界中
真空熱処理により前記フリー層となる軟磁性膜に所定の
一軸異方性を付与し、前記フリー層となる軟磁性膜の一
部をエッチング除去したのち前記スピンバルブＧＭＲ膜
の残りの膜層部分を形成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を
形成する際、Ｔは前記熱処理温度、Ｔｉは前記フラック
スガイド膜およびスピンバルブＧＭＲ膜を形成したのち
のプロセス最高温度、Ｔｘは前記フラックスガイド膜に
用いる軟磁性膜の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピンバルブ
ＧＭＲ膜のうちの一層である反強磁性膜の熱処理温度、
Ｔｆは前記フリー層となる軟磁性膜の耐熱温度、Ｌ１は
前記フリー層となる軟磁性膜のエッチング除去厚さ、ｄ
は前記フリー層となる軟磁性膜の一部のエッチング除去
後に残る膜厚、および、Ｄは最終的に形成される前記フ
リー層の膜厚をそれぞれ表すとすると、 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ２＜Ｌ１ 単位ｎｍ （３） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） Ｔが関係式（１）および（２）を同時に満たし、かつ、
Ｌ１およびｄが関係式（３）および（４）を満たしてい
るので、フラックスガイド膜とＧＭＲのフリー層の磁気
的交換結合作用が効率よく働くとともに大きな磁気抵抗
効果を得られる磁気ヘッドを得るという効果を得る。
れば、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およびフラ
ックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの製造方
法であって、前記フラックスガイド膜を形成したのち前
記スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリー層と
なる軟磁性膜を成膜してから所定の熱処理温度で磁界中
真空熱処理により前記フリー層となる軟磁性膜に所定の
一軸異方性を付与し、前記フリー層となる軟磁性膜の一
部をエッチング除去したのち前記スピンバルブＧＭＲ膜
の残りの膜層部分を形成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を
形成する際、Ｔは前記熱処理温度、Ｔｉは前記フラック
スガイド膜およびスピンバルブＧＭＲ膜を形成したのち
のプロセス最高温度、Ｔｘは前記フラックスガイド膜に
用いる軟磁性膜の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピンバルブ
ＧＭＲ膜のうちの一層である反強磁性膜の熱処理温度、
Ｔｆは前記フリー層となる軟磁性膜の耐熱温度、Ｌ１は
前記フリー層となる軟磁性膜のエッチング除去厚さ、ｄ
は前記フリー層となる軟磁性膜の一部のエッチング除去
後に残る膜厚、および、Ｄは最終的に形成される前記フ
リー層の膜厚をそれぞれ表すとすると、 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ２＜Ｌ１ 単位ｎｍ （３） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） Ｔが関係式（１）および（２）を同時に満たし、かつ、
Ｌ１およびｄが関係式（３）および（４）を満たしてい
るので、フラックスガイド膜とＧＭＲのフリー層の磁気
的交換結合作用が効率よく働くとともに大きな磁気抵抗
効果を得られる磁気ヘッドを得るという効果を得る。
【００３８】請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法によ
れば、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） であるので、本発明の磁気ヘッドの製造中、フラックス
ガイド膜の一軸異方性を保持し得るという効果を得る。
れば、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） であるので、本発明の磁気ヘッドの製造中、フラックス
ガイド膜の一軸異方性を保持し得るという効果を得る。
【００３９】請求項３記載の磁気ヘッドの製造方法によ
れば、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およびフラ
ックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの製造方
法であって、前記フラックスガイド膜と、前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリー層となる軟磁性
膜とをこの順で成膜したうえに酸化防止膜を形成したの
ち、所定の熱処理温度で磁界中真空熱処理により前記フ
リー層となる軟磁性膜に所定の一軸異方性を付与し、前
記酸化防止膜と前記フリー層となる軟磁性膜の一部とを
除去したのち前記スピンバルブＧＭＲ膜の残りの膜層部
分を形成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を形成する際、Ｔ
は前記熱処理温度、Ｔｉは前記フラックスガイド膜およ
びスピンバルブＧＭＲ膜を形成したのちのプロセス最高
温度、Ｔｘは前記フラックスガイド膜に用いる軟磁性膜
の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピンバルブＧＭＲ膜のうち
の一層である反強磁性膜の熱処理温度、Ｔｆは前記フリ
ー層となる軟磁性膜の耐熱温度、ｄは前記フリー層とな
る軟磁性膜の一部のエッチング除去後に残る膜厚、Ｄは
最終的に形成される前記フリー層の膜厚、および、Ｌ２
は前記フリー層となる軟磁性膜の除去厚さをそれぞれ表
すとすると、 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） １．５＜Ｌ２ 単位ｎｍ （６） Ｔが関係式（１）および（２）を同時に満たし、かつ、
Ｌ２およびｄが関係式（４）および（６）を満たしてい
るので、フラックスガイド膜とＧＭＲのフリー層の磁気
的交換結合作用が効率よく働くとともに大きな磁気抵抗
効果を得られる磁気ヘッドを得るという効果を得る。
れば、多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜およびフラ
ックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッドの製造方
法であって、前記フラックスガイド膜と、前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリー層となる軟磁性
膜とをこの順で成膜したうえに酸化防止膜を形成したの
ち、所定の熱処理温度で磁界中真空熱処理により前記フ
リー層となる軟磁性膜に所定の一軸異方性を付与し、前
記酸化防止膜と前記フリー層となる軟磁性膜の一部とを
除去したのち前記スピンバルブＧＭＲ膜の残りの膜層部
分を形成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を形成する際、Ｔ
は前記熱処理温度、Ｔｉは前記フラックスガイド膜およ
びスピンバルブＧＭＲ膜を形成したのちのプロセス最高
温度、Ｔｘは前記フラックスガイド膜に用いる軟磁性膜
の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピンバルブＧＭＲ膜のうち
の一層である反強磁性膜の熱処理温度、Ｔｆは前記フリ
ー層となる軟磁性膜の耐熱温度、ｄは前記フリー層とな
る軟磁性膜の一部のエッチング除去後に残る膜厚、Ｄは
最終的に形成される前記フリー層の膜厚、および、Ｌ２
は前記フリー層となる軟磁性膜の除去厚さをそれぞれ表
すとすると、 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） １．５＜Ｌ２ 単位ｎｍ （６） Ｔが関係式（１）および（２）を同時に満たし、かつ、
Ｌ２およびｄが関係式（４）および（６）を満たしてい
るので、フラックスガイド膜とＧＭＲのフリー層の磁気
的交換結合作用が効率よく働くとともに大きな磁気抵抗
効果を得られる磁気ヘッドを得るという効果を得る。
【００４０】請求項４記載の磁気ヘッドの製造方法によ
れば、前記酸化防止膜が、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃ
ｒおよびＷのうちのいずれか１つからなるので、ＮｉＦ
ｅ膜の表面酸化を防止し得るという効果を得る。
れば、前記酸化防止膜が、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃ
ｒおよびＷのうちのいずれか１つからなるので、ＮｉＦ
ｅ膜の表面酸化を防止し得るという効果を得る。
【００４１】請求項５記載の磁気ヘッドの製造方法によ
れば、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） であるので、本発明の磁気ヘッドの製造中、フラックス
ガイド膜の一軸異方性を保持し得るという効果を得る。
れば、前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） であるので、本発明の磁気ヘッドの製造中、フラックス
ガイド膜の一軸異方性を保持し得るという効果を得る。
【００４２】本発明の請求項６にかかわる磁気ヘッド
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基板上に設けられ、請求項１記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
るので、フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜の
フリー層間の磁気的交換力を効率よく作用させ、媒体か
らの漏洩磁束を感度良くスピンバルブＧＭＲ膜のフリー
層の磁化回転に交換することができる磁気ヘッドを得る
という効果を得る。
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基板上に設けられ、請求項１記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
るので、フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜の
フリー層間の磁気的交換力を効率よく作用させ、媒体か
らの漏洩磁束を感度良くスピンバルブＧＭＲ膜のフリー
層の磁化回転に交換することができる磁気ヘッドを得る
という効果を得る。
【００４３】本発明の請求項７にかかわる磁気ヘッド
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基準上に設けられ、請求項３記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
るので、フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜の
フリー層間の磁気的交換力を効率よく作用させ、媒体か
らの漏洩磁束を感度良くスピンバルブＧＭＲ膜のフリー
層の磁化回転に交換することができる磁気ヘッドを得る
という効果を得る。
は、少なくとも第１のシールド膜および第１のギャップ
膜がこの順で基準上に設けられ、請求項３記載の磁気ヘ
ッドの製造方法にしたがって前記第１のギャップ膜上に
少なくとも前記フラックスガイド膜および前記スピンバ
ルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該スピンバル
ブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２のギャップ膜
および第２のシールド膜がこの順で設けられかつ前記ス
ピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設けられてい
るので、フラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜の
フリー層間の磁気的交換力を効率よく作用させ、媒体か
らの漏洩磁束を感度良くスピンバルブＧＭＲ膜のフリー
層の磁化回転に交換することができる磁気ヘッドを得る
という効果を得る。
【図１】 本発明の実施の形態１に係わる磁気ヘッドの
製造方法の工程を表す説明図である。
製造方法の工程を表す説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係わる磁気ヘッドの
製造方法の工程を表す説明図である。
製造方法の工程を表す説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態１、２に係わる熱処理温
度とフラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリ
ー層との交換結合力の関係を表す説明図である。
度とフラックスガイド膜とスピンバルブＧＭＲ膜のフリ
ー層との交換結合力の関係を表す説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に係わる表面酸化を示
す説明図である。
す説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態１、２に係わるフラック
スガイド膜およびフリー層の複合膜の磁気特性を示す説
明図である。
スガイド膜およびフリー層の複合膜の磁気特性を示す説
明図である。
【図６】 本発明の実施の形態２に係わる磁気ヘッドの
製造方法の工程を表す説明図である。
製造方法の工程を表す説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態２に係わる磁気ヘッドの
製造方法の工程を表す説明図である。
製造方法の工程を表す説明図である。
【図８】 本発明の実施の形態２に係わる表面酸化を示
す説明図である。
す説明図である。
【図９】 本発明の実施の形態１、２に係わるフリー層
分割比率とフラックスガイド型スピンバルブＧＭＲ膜の
磁気抵抗効果との関係を示す説明図である。
分割比率とフラックスガイド型スピンバルブＧＭＲ膜の
磁気抵抗効果との関係を示す説明図である。
【図１０】 本発明の実施の形態３に係わる磁気ヘッド
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【図１１】 本発明の実施の形態３に係わる磁気ヘッド
の構成の一部を示す説明図である。
の構成の一部を示す説明図である。
【図１２】 本発明の実施の形態３に係わる磁気ヘッド
の構成の一部を示す説明図である。
の構成の一部を示す説明図である。
１ 基板、２ 第１の保護膜、３ 下地膜、４ フラッ
クスガイド膜、５，７，１５，１７ フリー層、８ 中
間膜、９ 導体膜、１０ ピンド層、１１ 反強磁性
膜、１２ 第２の保護膜。
クスガイド膜、５，７，１５，１７ フリー層、８ 中
間膜、９ 導体膜、１０ ピンド層、１１ 反強磁性
膜、１２ 第２の保護膜。
Claims (7)
- 【請求項１】 多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜お
よびフラックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッド
の製造方法であって、前記フラックスガイド膜を形成し
たのち前記スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフ
リー層となる軟磁性膜を成膜してから所定の熱処理温度
で磁界中真空熱処理により前記フリー層となる軟磁性膜
に所定の一軸異方性を付与し、前記フリー層となる軟磁
性膜の一部をエッチング除去したのち前記スピンバルブ
ＧＭＲ膜の残りの膜層部分を形成し前記スピンバルブＧ
ＭＲ膜を形成する際、Ｔは前記熱処理温度、Ｔｉは前記
フラックスガイド膜およびスピンバルブＧＭＲ膜を形成
したのちのプロセス最高温度、Ｔｘは前記フラックスガ
イド膜に用いる軟磁性膜の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピ
ンバルブＧＭＲ膜のうちの一層である反強磁性膜の熱処
理温度、Ｔｆは前記フリー層となる軟磁性膜の耐熱温
度、Ｌ１は前記フリー層となる軟磁性膜のエッチング除
去厚さ、ｄは前記フリー層となる軟磁性膜の一部のエッ
チング除去後に残る膜厚、および、Ｄは最終的に形成さ
れる前記フリー層の膜厚をそれぞれ表すとすると、Ｔが
つぎの関係式（１）および（２）を同時に満たし、か
つ、Ｌ１およびｄが関係式（３）および（４）を満たし
てなる磁気ヘッドの製造方法。 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ２＜Ｌ１ 単位ｎｍ （３） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） - 【請求項２】 前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） である請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。
- 【請求項３】 多層膜からなるスピンバルブＧＭＲ膜お
よびフラックスガイド膜を少なくとも有する磁気ヘッド
の製造方法であって、前記フラックスガイド膜と、前記
スピンバルブＧＭＲ膜のうちの一層であるフリー層とな
る軟磁性膜とをこの順で成膜したうえに酸化防止膜を形
成したのち、所定の熱処理温度で磁界中真空熱処理によ
り前記フリー層となる軟磁性膜に所定の一軸異方性を付
与し、前記酸化防止膜と前記フリー層となる軟磁性膜の
一部とを除去したのち前記スピンバルブＧＭＲ膜の残り
の膜層部分を形成し前記スピンバルブＧＭＲ膜を形成す
る際、Ｔは前記熱処理温度、Ｔｉは前記フラックスガイ
ド膜およびスピンバルブＧＭＲ膜を形成したのちのプロ
セス最高温度、Ｔｘは前記フラックスガイド膜に用いる
軟磁性膜の耐熱温度、Ｔａｆは前記スピンバルブＧＭＲ
膜のうちの一層である反強磁性膜の熱処理温度、Ｔｆは
前記フリー層となる軟磁性膜の耐熱温度、ｄは前記フリ
ー層となる軟磁性膜の一部のエッチング除去後に残る膜
厚、Ｄは最終的に形成される前記フリー層の膜厚、およ
び、Ｌ２は前記フリー層となる軟磁性膜の除去厚さをそ
れぞれ表すとすると、Ｔがつぎの関係式（１）および
（２）を同時に満たし、かつ、Ｌ２およびｄが関係式
（４）および（６）を満たしてなる磁気ヘッドの製造方
法。 Ｔａｆ＜Ｔ＜Ｔｘ 単位℃ （１） Ｔｉ＜Ｔ＜Ｔｆ 単位℃ （２） ０＜ｄ＜０．６Ｄ 単位ｎｍ （４） １．５＜Ｌ２ 単位ｎｍ （６） - 【請求項４】 前記酸化防止膜が、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、
Ｚｒ、ＣｒおよびＷのうちのいずれか１つからなる請求
項３記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項５】 前記熱処理温度Ｔが、 ２６０≦Ｔ≦３８０ 単位℃ （５） である請求項４記載の磁気ヘッドの製造方法。
- 【請求項６】 少なくとも第１のシールド膜および第１
のギャップ膜がこの順で基板上に設けられ、請求項１記
載の磁気ヘッドの製造方法にしたがって前記第１のギャ
ップ膜上に少なくとも前記フラックスガイド膜および前
記スピンバルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該
スピンバルブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２の
ギャップ膜および第２のシールド膜がこの順で設けられ
かつ前記スピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設
けられてなる磁気ヘッド。 - 【請求項７】 少なくとも第１のシールド膜および第１
のギャップ膜がこの順で基板上に設けられ、請求項３記
載の磁気ヘッドの製造方法にしたがって前記第１のギャ
ップ膜上に少なくとも前記フラックスガイド膜および前
記スピンバルブＧＭＲ膜がこの順で設けられ、さらに該
スピンバルブＧＭＲ膜の少なくとも一部を覆って第２の
ギャップ膜および第２のシールド膜がこの順で設けられ
かつ前記スピンバルブＧＭＲ膜に接続するリード線が設
けられてなる磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15615598A JPH11353619A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 磁気ヘッドおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15615598A JPH11353619A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 磁気ヘッドおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11353619A true JPH11353619A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15621559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15615598A Pending JPH11353619A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 磁気ヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11353619A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004013919A1 (ja) * | 2002-08-02 | 2004-02-12 | Sony Corporation | 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ装置 |
-
1998
- 1998-06-04 JP JP15615598A patent/JPH11353619A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004013919A1 (ja) * | 2002-08-02 | 2004-02-12 | Sony Corporation | 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ装置 |
| US7034348B2 (en) | 2002-08-02 | 2006-04-25 | Sony Corporation | Magnetoresistive effect element and magnetic memory device |
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