JPH1196519A - 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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- JPH1196519A JPH1196519A JP9251875A JP25187597A JPH1196519A JP H1196519 A JPH1196519 A JP H1196519A JP 9251875 A JP9251875 A JP 9251875A JP 25187597 A JP25187597 A JP 25187597A JP H1196519 A JPH1196519 A JP H1196519A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定磁性層の磁化はハイト方向に固定される
が、前記固定磁性層の両側に成膜されているバイアス層
の影響により、前記固定磁性層の両端部分での磁化は、
トラック幅方向に傾いており、従って前記固定磁性層の
磁化とフリー磁性層の磁化とが、全領域にて交叉する関
係を有しておらず、アシンメトリーが悪化するなどの問
題があった。 【解決手段】 固定磁性層２がトラック幅領域２′と不
感領域２″とで構成されており、前記トラック幅領域
２′がバイアス層５から離された位置に形成されてい
る。従って前記トラック幅領域２′の磁化はバイアス層
５の影響をあまり受けることがなく、前記トラック幅領
域２′のほぼ全領域にて、磁化がＹ方向に固定される。
よって、前記トラック幅領域２′とフリー磁性層の磁化
とは交叉する関係を有しており、前記トラック幅領域
２′の全領域にて良好なアシンメトリーを得ることがで
きる。
が、前記固定磁性層の両側に成膜されているバイアス層
の影響により、前記固定磁性層の両端部分での磁化は、
トラック幅方向に傾いており、従って前記固定磁性層の
磁化とフリー磁性層の磁化とが、全領域にて交叉する関
係を有しておらず、アシンメトリーが悪化するなどの問
題があった。 【解決手段】 固定磁性層２がトラック幅領域２′と不
感領域２″とで構成されており、前記トラック幅領域
２′がバイアス層５から離された位置に形成されてい
る。従って前記トラック幅領域２′の磁化はバイアス層
５の影響をあまり受けることがなく、前記トラック幅領
域２′のほぼ全領域にて、磁化がＹ方向に固定される。
よって、前記トラック幅領域２′とフリー磁性層の磁化
とは交叉する関係を有しており、前記トラック幅領域
２′の全領域にて良好なアシンメトリーを得ることがで
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、固定磁性層の磁化とフリー磁性層の磁化との
相対角を適性に調節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、固定磁性層の磁化とフリー磁性層の磁化との
相対角を適性に調節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６は、スピンバルブ型薄膜素子の従来
の構造を示す模式図である。スピンバルブ型薄膜素子
は、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（giant magnet
oresistive）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である。このス
ピンバルブ型薄膜素子は、フリー磁性層（Free）磁性層
１２、非磁性導電層３、固定磁性層（ピン（Pinned）磁
性層）１１、及び反強磁性層１０が積層され、その両側
にハードバイアス層５，５が形成されている。反強磁性
層１０にはＦｅ−Ｍｎ（鉄−マンガン）合金膜やＮｉ−
Ｍｎ（ニッケル−マンガン）合金膜、固定磁性層１１及
びフリー磁性層１２にはＮｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）合
金膜、非磁性導電層３にはＣｕ（銅）膜、またハードバ
イアス層５，５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。
の構造を示す模式図である。スピンバルブ型薄膜素子
は、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（giant magnet
oresistive）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である。このス
ピンバルブ型薄膜素子は、フリー磁性層（Free）磁性層
１２、非磁性導電層３、固定磁性層（ピン（Pinned）磁
性層）１１、及び反強磁性層１０が積層され、その両側
にハードバイアス層５，５が形成されている。反強磁性
層１０にはＦｅ−Ｍｎ（鉄−マンガン）合金膜やＮｉ−
Ｍｎ（ニッケル−マンガン）合金膜、固定磁性層１１及
びフリー磁性層１２にはＮｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）合
金膜、非磁性導電層３にはＣｕ（銅）膜、またハードバ
イアス層５，５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。
【０００３】図６に示すように、固定磁性層１１の磁化
は、反強磁性層１０との交換異方性磁界によりＹ方向
（記録媒体からの漏れ磁界方向；ハイト方向）に単磁区
化され、フリー磁性層１２の磁化は、前記ハードバイア
ス層５，５からのバイアス磁界の影響を受けてＸ方向に
揃えられる。このスピンバルブ型薄膜素子では、ハード
バイアス層５，５上に形成された導電層（図示しない）
から、固定磁性層１１、非磁性導電層３及びフリー磁性
層１２に検出電流（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１２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１２内での磁化の方向の変動と、固定磁
性層１１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。
は、反強磁性層１０との交換異方性磁界によりＹ方向
（記録媒体からの漏れ磁界方向；ハイト方向）に単磁区
化され、フリー磁性層１２の磁化は、前記ハードバイア
ス層５，５からのバイアス磁界の影響を受けてＸ方向に
揃えられる。このスピンバルブ型薄膜素子では、ハード
バイアス層５，５上に形成された導電層（図示しない）
から、固定磁性層１１、非磁性導電層３及びフリー磁性
層１２に検出電流（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１２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１２内での磁化の方向の変動と、固定磁
性層１１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。
【０００４】次に図６に示すスピンバルブ型薄膜素子の
製造方法について説明する。まず、フリー磁性層１２、
非磁性導電層３、固定磁性層１１、及び反強磁性層１０
が連続して積層される。前記反強磁性層１０がＦｅＭｎ
合金で形成された場合は、成膜工程は図示Ｙ方向への磁
場中で行われる。また前記反強磁性層１０がＮｉＭ合金
で形成された場合、成膜後、図示Ｙ方向への磁場中アニ
ールが施される。このとき、反強磁性層１０と固定磁性
層１１との界面では、交換異方性磁界（ＨｅＸ）が発生
し、前記反強磁性層１０の磁化が図示Ｙ方向に単磁区化
され固定される。
製造方法について説明する。まず、フリー磁性層１２、
非磁性導電層３、固定磁性層１１、及び反強磁性層１０
が連続して積層される。前記反強磁性層１０がＦｅＭｎ
合金で形成された場合は、成膜工程は図示Ｙ方向への磁
場中で行われる。また前記反強磁性層１０がＮｉＭ合金
で形成された場合、成膜後、図示Ｙ方向への磁場中アニ
ールが施される。このとき、反強磁性層１０と固定磁性
層１１との界面では、交換異方性磁界（ＨｅＸ）が発生
し、前記反強磁性層１０の磁化が図示Ｙ方向に単磁区化
され固定される。
【０００５】次に、反強磁性層１０、固定磁性層１１、
非磁性導電層３、およびフリー磁性層１２の各層の幅寸
法が、ほぼトラック幅Ｔｗと同じ寸法となるようにパタ
ーニングされ、その後、図６に示すように、前記反強磁
性層１０からフリー磁性層１２までの４層の両側にハー
ドバイアス層５，５が成膜される。前記ハードバイアス
層５，５が、図示Ｘ方向に着磁されると、前記ハードバ
イアス層からのＸ方向へのバイアス磁界により、前記フ
リー磁性層１２の磁化は図示Ｘ方向に揃えられ、前記フ
リー磁性層１２の磁化と前記固定磁性層１１の磁化との
相対角がほぼ９０°となる。
非磁性導電層３、およびフリー磁性層１２の各層の幅寸
法が、ほぼトラック幅Ｔｗと同じ寸法となるようにパタ
ーニングされ、その後、図６に示すように、前記反強磁
性層１０からフリー磁性層１２までの４層の両側にハー
ドバイアス層５，５が成膜される。前記ハードバイアス
層５，５が、図示Ｘ方向に着磁されると、前記ハードバ
イアス層からのＸ方向へのバイアス磁界により、前記フ
リー磁性層１２の磁化は図示Ｘ方向に揃えられ、前記フ
リー磁性層１２の磁化と前記固定磁性層１１の磁化との
相対角がほぼ９０°となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す従
来のスピンバルブ型薄膜素子では、以下のような問題点
が発生する。固定磁性層１１の磁化は、前述したよう
に、図示Ｙ方向に単磁区化され固定されているが、前記
固定磁性層１１の両側にはＸ方向に磁化されているハー
ドバイアス層５，５が設けられている。そのために、特
に、固定磁性層１１の両端の磁化が、前記ハードバイア
ス層５，５からのバイアス磁界の影響を受け、図示Ｙ方
向に固定されなくなっている。その状態を模式図で表わ
したのが図７である。なお、図７は、固定磁性層１１お
よびハードバイアス層５，５を上から見た図である。
来のスピンバルブ型薄膜素子では、以下のような問題点
が発生する。固定磁性層１１の磁化は、前述したよう
に、図示Ｙ方向に単磁区化され固定されているが、前記
固定磁性層１１の両側にはＸ方向に磁化されているハー
ドバイアス層５，５が設けられている。そのために、特
に、固定磁性層１１の両端の磁化が、前記ハードバイア
ス層５，５からのバイアス磁界の影響を受け、図示Ｙ方
向に固定されなくなっている。その状態を模式図で表わ
したのが図７である。なお、図７は、固定磁性層１１お
よびハードバイアス層５，５を上から見た図である。
【０００７】図７に示すように、前記固定磁性層１１の
中央領域における磁化Ａは、図示Ｙ方向に向けられてい
るが、これは、前記ハードバイアス層５，５と距離的に
離れているため、前記ハードバイアス層５，５のＸ方向
へのバイアス磁界の影響をほとんど受けないからであ
る。ところが、特に前記固定磁性層１１の両端領域にお
ける磁化Ｂ，Ｃは、ハードバイアス層５，５からのＸ方
向へのバイアス磁界の影響を強く受けるために、Ｙ方向
に対してＸ方向に傾いた方向に固定されてしまう。
中央領域における磁化Ａは、図示Ｙ方向に向けられてい
るが、これは、前記ハードバイアス層５，５と距離的に
離れているため、前記ハードバイアス層５，５のＸ方向
へのバイアス磁界の影響をほとんど受けないからであ
る。ところが、特に前記固定磁性層１１の両端領域にお
ける磁化Ｂ，Ｃは、ハードバイアス層５，５からのＸ方
向へのバイアス磁界の影響を強く受けるために、Ｙ方向
に対してＸ方向に傾いた方向に固定されてしまう。
【０００８】従って従来のスピンバルブ型薄膜素子で
は、固定磁性層１１とフリー磁性層１２との両端付近に
おける磁化関係は、固定磁性層１１の磁化がＹ方向に固
定されていないために直交関係になく、前記両端付近に
おいて良好なマイクロトラックアシンメトリーを得るこ
とができなくなっている。ここで、マイクロトラックア
シンメトリーとは、実際のトラック幅よりも微小なトラ
ック幅において測定した再生出力波形の上下非対称性の
ことであり、前記マイクロトラックアシンメトリーが零
に近づくほど、上下対称な再生出力波形を得ることがで
きる。
は、固定磁性層１１とフリー磁性層１２との両端付近に
おける磁化関係は、固定磁性層１１の磁化がＹ方向に固
定されていないために直交関係になく、前記両端付近に
おいて良好なマイクロトラックアシンメトリーを得るこ
とができなくなっている。ここで、マイクロトラックア
シンメトリーとは、実際のトラック幅よりも微小なトラ
ック幅において測定した再生出力波形の上下非対称性の
ことであり、前記マイクロトラックアシンメトリーが零
に近づくほど、上下対称な再生出力波形を得ることがで
きる。
【０００９】逆に、マイクロトラックアシンメトリーの
値が大きくなり悪化すると、トラック位置検出を正確に
行うことができず、サーボエラーを引き起こしやすくな
る。また、トラック幅Ｔｗ内における固定磁性層のすべ
ての磁化がＹ方向に固定されていないために、磁化方向
が異なる部分で磁壁が生じ、バルクハウゼンノイズが発
生しやすくなっている。
値が大きくなり悪化すると、トラック位置検出を正確に
行うことができず、サーボエラーを引き起こしやすくな
る。また、トラック幅Ｔｗ内における固定磁性層のすべ
ての磁化がＹ方向に固定されていないために、磁化方向
が異なる部分で磁壁が生じ、バルクハウゼンノイズが発
生しやすくなっている。
【００１０】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、固定磁性層のトラック幅領域における磁化
と、フリー磁性層の磁化との相対角がほぼ９０°となる
ようにして、マイクロトラックアシンメトリーを改善で
き、しかもバルクハウゼンノイズを低減させることが可
能な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、固定磁性層のトラック幅領域における磁化
と、フリー磁性層の磁化との相対角がほぼ９０°となる
ようにして、マイクロトラックアシンメトリーを改善で
き、しかもバルクハウゼンノイズを低減させることが可
能な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。
【００１１】
【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、前記固定磁性層は、
トラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するトラック幅領
域と、前記トラック幅領域の両側に位置し、幅寸法Ｔ1
を有する不感領域とで構成されており、前記トラック幅
領域における磁化は、前記フリー磁性層の磁化方向と交
叉する方向に固定され、前記不感領域における磁化は、
前記フリー磁性層の磁化方向と同一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、前記固定磁性層は、
トラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するトラック幅領
域と、前記トラック幅領域の両側に位置し、幅寸法Ｔ1
を有する不感領域とで構成されており、前記トラック幅
領域における磁化は、前記フリー磁性層の磁化方向と交
叉する方向に固定され、前記不感領域における磁化は、
前記フリー磁性層の磁化方向と同一方向に固定されてい
ることを特徴とするものである。
【００１２】なお、前記不感領域の幅寸法Ｔ1は、０．
５μｍ程度であることが好ましい。
５μｍ程度であることが好ましい。
【００１３】また本発明では前記反強磁性層は、ＰｔＭ
ｎ合金により形成されていることが好ましい。ＰｔＭｎ
合金は、従来から反強磁性層として使用されているＦｅ
Ｍｎ合金等に比べて、大きな交換異方性磁界を発生し、
ブロッキング温度も高く、さらに耐食性に優れているな
ど、反強磁性材料として優れた性質を有している。また
ＰｔＭｎ合金で反強磁性層が形成されると、アニール処
理を施さない限り、前記反強磁性層と固定磁性層との界
面にて交換異方性磁界が発生しない。
ｎ合金により形成されていることが好ましい。ＰｔＭｎ
合金は、従来から反強磁性層として使用されているＦｅ
Ｍｎ合金等に比べて、大きな交換異方性磁界を発生し、
ブロッキング温度も高く、さらに耐食性に優れているな
ど、反強磁性材料として優れた性質を有している。また
ＰｔＭｎ合金で反強磁性層が形成されると、アニール処
理を施さない限り、前記反強磁性層と固定磁性層との界
面にて交換異方性磁界が発生しない。
【００１４】さらに本発明では、ＰｔＭｎ合金に代え
て、ＰｄＭｎ合金、ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、Ｏｓ
Ｍｎ合金、ＲｈＭｎ合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合
金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）
が反強磁性層として用いられてもよい。
て、ＰｄＭｎ合金、ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、Ｏｓ
Ｍｎ合金、ＲｈＭｎ合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合
金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）
が反強磁性層として用いられてもよい。
【００１５】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、下から反強磁性層、固定磁性層、非
磁性導電層、およびフリー磁性層の順で多層膜を形成す
る工程と、前記多層膜の幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも
長くなるように、前記多層膜をパターニングし、前記固
定磁性層にトラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するト
ラック幅領域と、前記トラック幅領域の両側に位置し、
幅寸法Ｔ1を有する不感領域とを形成する工程と、前記
多層膜の両側にバイアス層を成膜し、前記バイアス層を
トラック幅方向に着磁する工程と、記録媒体からの漏れ
磁界方向への磁場中アニールを施して、前記固定磁性層
のトラック幅領域における磁化を記録媒体からの漏れ磁
界方向に固定し、前記不感領域における磁化を、トラッ
ク幅方向に固定する工程と、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、下から反強磁性層、固定磁性層、非
磁性導電層、およびフリー磁性層の順で多層膜を形成す
る工程と、前記多層膜の幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも
長くなるように、前記多層膜をパターニングし、前記固
定磁性層にトラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するト
ラック幅領域と、前記トラック幅領域の両側に位置し、
幅寸法Ｔ1を有する不感領域とを形成する工程と、前記
多層膜の両側にバイアス層を成膜し、前記バイアス層を
トラック幅方向に着磁する工程と、記録媒体からの漏れ
磁界方向への磁場中アニールを施して、前記固定磁性層
のトラック幅領域における磁化を記録媒体からの漏れ磁
界方向に固定し、前記不感領域における磁化を、トラッ
ク幅方向に固定する工程と、を有することを特徴とする
ものである。
【００１６】なお本発明では、前記多層膜が、下からフ
リー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層、及び反強磁性
層の順で積層されてもよい。本発明では、前記反強磁性
層は、ＰｔＭｎ合金により形成されていることが好まし
く、またＰｔＭｎ合金に代えて、ＰｄＭｎ合金、ＲｕＭ
ｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、ＲｈＭｎ合金、
あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）が反強磁性層として用い
られてもよい。
リー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層、及び反強磁性
層の順で積層されてもよい。本発明では、前記反強磁性
層は、ＰｔＭｎ合金により形成されていることが好まし
く、またＰｔＭｎ合金に代えて、ＰｄＭｎ合金、ＲｕＭ
ｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、ＲｈＭｎ合金、
あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）が反強磁性層として用い
られてもよい。
【００１７】本発明では、固定磁性層の幅寸法をトラッ
ク幅Ｔｗよりも長く形成して、前記トラック幅領域内に
おける磁化を、フリー磁性層の磁化方向と交叉する方向
に適性に固定している。
ク幅Ｔｗよりも長く形成して、前記トラック幅領域内に
おける磁化を、フリー磁性層の磁化方向と交叉する方向
に適性に固定している。
【００１８】従来では固定磁性層は、トラック幅Ｔｗと
ほぼ同じ幅寸法で形成されていたが、このような形状で
あると、前記固定磁性層の両端部分における磁化がバイ
アス層の影響を受けて斜めに傾いてしまい、トラック幅
Ｔｗの両端部分での固定磁性層の磁化とフリー磁性層の
磁化との相対角が９０°にならないという問題が生じて
いた。
ほぼ同じ幅寸法で形成されていたが、このような形状で
あると、前記固定磁性層の両端部分における磁化がバイ
アス層の影響を受けて斜めに傾いてしまい、トラック幅
Ｔｗの両端部分での固定磁性層の磁化とフリー磁性層の
磁化との相対角が９０°にならないという問題が生じて
いた。
【００１９】そこで本発明では、固定磁性層の幅寸法が
トラック幅Ｔｗよりも長くなるように、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から成る
４層をパターニングし、前記固定磁性層のトラック幅領
域の両側に幅寸法Ｔ1の不感領域を設けている。
トラック幅Ｔｗよりも長くなるように、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から成る
４層をパターニングし、前記固定磁性層のトラック幅領
域の両側に幅寸法Ｔ1の不感領域を設けている。
【００２０】すなわち本発明では、図３に示すように固
定磁性層２のトラック幅領域２′をバイアス層５，５か
ら離れた位置に形成して、前記トラック幅領域２′に対
するバイアス層５，５からのバイアス磁界の影響を極力
弱めている。これにより、図示Ｙ方向（記録媒体からの
漏れ磁界方向；ハイト方向）に磁場中アニールを施すこ
とにより、前記トラック幅領域２′の磁化Ｄを、Ｙ方向
に適性に固定することが可能となり、前記固定磁性層２
のトラック幅領域２′における磁化Ｄと、Ｘ方向（トラ
ック幅方向）に揃えられているフリー磁性層４（図１、
２参照）の磁化との相対角を９０°あるいはこれに近い
角度に設定することができる。
定磁性層２のトラック幅領域２′をバイアス層５，５か
ら離れた位置に形成して、前記トラック幅領域２′に対
するバイアス層５，５からのバイアス磁界の影響を極力
弱めている。これにより、図示Ｙ方向（記録媒体からの
漏れ磁界方向；ハイト方向）に磁場中アニールを施すこ
とにより、前記トラック幅領域２′の磁化Ｄを、Ｙ方向
に適性に固定することが可能となり、前記固定磁性層２
のトラック幅領域２′における磁化Ｄと、Ｘ方向（トラ
ック幅方向）に揃えられているフリー磁性層４（図１、
２参照）の磁化との相対角を９０°あるいはこれに近い
角度に設定することができる。
【００２１】また本発明では、図３に示すように、前記
固定磁性層２の両側に設けられた不感領域２″の磁化Ｅ
をＸ方向、すなわちフリー磁性層４の磁化方向と同一方
向に揃えている。不感領域２″の磁化Ｅをフリー磁性層
４の磁化方向と同一方向に固定するのは、トラック幅領
域２′以外の部分における再生感度を鈍化させて、トラ
ック幅領域２′のみから再生出力を得るようにするため
である。
固定磁性層２の両側に設けられた不感領域２″の磁化Ｅ
をＸ方向、すなわちフリー磁性層４の磁化方向と同一方
向に揃えている。不感領域２″の磁化Ｅをフリー磁性層
４の磁化方向と同一方向に固定するのは、トラック幅領
域２′以外の部分における再生感度を鈍化させて、トラ
ック幅領域２′のみから再生出力を得るようにするため
である。
【００２２】ただし、前記不感領域２″の磁化Ｅを、図
示Ｘ方向に固定するには、熱処理により固定磁性層２と
の界面にて交換異方性磁界を発生する反強磁性材料を選
択することが好ましく、しかも従来における製造工程の
順番を代えることが必要である。
示Ｘ方向に固定するには、熱処理により固定磁性層２と
の界面にて交換異方性磁界を発生する反強磁性材料を選
択することが好ましく、しかも従来における製造工程の
順番を代えることが必要である。
【００２３】前述したように、本発明では磁場中アニー
ル工程が、バイアス層を成膜、着磁した後に行われる。
ル工程が、バイアス層を成膜、着磁した後に行われる。
【００２４】まず反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電
層、およびフリー磁性層から成る多層膜を、幅寸法がト
ラック幅Ｔｗよりも長くなるようにパターニングした
後、前記多層膜の両側にバイアス層を成膜し、前記バイ
アス層をトラック幅方向に着磁する。
層、およびフリー磁性層から成る多層膜を、幅寸法がト
ラック幅Ｔｗよりも長くなるようにパターニングした
後、前記多層膜の両側にバイアス層を成膜し、前記バイ
アス層をトラック幅方向に着磁する。
【００２５】この時点ではまだ熱処理を施していないの
で、反強磁性層と固定磁性層との界面には交換異方性磁
界が発生していないが、前記固定磁性層のトラック幅領
域の両側に位置する不感領域の磁化は、バイアス層との
強磁性結合により、トラック幅方向に強固に揃えられ
る。一方、バイアス層から距離的に離れている固定磁性
層のトラック幅領域の磁化は、前記バイアス層からのバ
イアス磁界の影響を、不感領域ほど強くは受けないの
で、弱くトラック幅方向に揃えられる。
で、反強磁性層と固定磁性層との界面には交換異方性磁
界が発生していないが、前記固定磁性層のトラック幅領
域の両側に位置する不感領域の磁化は、バイアス層との
強磁性結合により、トラック幅方向に強固に揃えられ
る。一方、バイアス層から距離的に離れている固定磁性
層のトラック幅領域の磁化は、前記バイアス層からのバ
イアス磁界の影響を、不感領域ほど強くは受けないの
で、弱くトラック幅方向に揃えられる。
【００２６】この状態で図３に示すＹ方向に磁場中アニ
ールを施すと、反強磁性層１（図１、２参照）と固定磁
性層２との界面にて交換異方性磁界が発生し、Ｙ方向へ
の磁場の影響を強く受ける固定磁性層２のトラック幅領
域２′の磁化Ｄが、ほぼＹ方向に適性に固定される。
ールを施すと、反強磁性層１（図１、２参照）と固定磁
性層２との界面にて交換異方性磁界が発生し、Ｙ方向へ
の磁場の影響を強く受ける固定磁性層２のトラック幅領
域２′の磁化Ｄが、ほぼＹ方向に適性に固定される。
【００２７】一方、バイアス層５との強磁性結合により
Ｘ方向（トラック幅方向）に強固に向けられている不感
領域２″の磁化Ｅは、Ｙ方向への磁場よりも前記強磁性
結合の方が強く作用しているため、前記不感領域２″と
反強磁性層１との界面で発生する交換異方性磁界は、Ｘ
方向に向けられ、前記不感領域２″の磁化Ｅは、ほぼ図
示Ｘ方向に単磁区化され固定される。
Ｘ方向（トラック幅方向）に強固に向けられている不感
領域２″の磁化Ｅは、Ｙ方向への磁場よりも前記強磁性
結合の方が強く作用しているため、前記不感領域２″と
反強磁性層１との界面で発生する交換異方性磁界は、Ｘ
方向に向けられ、前記不感領域２″の磁化Ｅは、ほぼ図
示Ｘ方向に単磁区化され固定される。
【００２８】このように、本発明では、前記固定磁性層
の両側に位置する不感領域の磁化を、フリー磁性層の磁
化方向と同一方向に揃えているので、トラック幅領域以
外の部分における再生感度を鈍化させて、前記トラック
幅領域のみから再生出力を得ることが可能となってい
る。
の両側に位置する不感領域の磁化を、フリー磁性層の磁
化方向と同一方向に揃えているので、トラック幅領域以
外の部分における再生感度を鈍化させて、前記トラック
幅領域のみから再生出力を得ることが可能となってい
る。
【００２９】しかも固定磁性層のトラック幅領域の磁化
をほぼフリー磁性層の磁化方向と交叉する方向に揃える
ことができるので、良好なアシンメトリーを得ることが
でき、またバルクハウゼンノイズを低減することが可能
である。
をほぼフリー磁性層の磁化方向と交叉する方向に揃える
ことができるので、良好なアシンメトリーを得ることが
でき、またバルクハウゼンノイズを低減することが可能
である。
【００３０】さらに、高密度記録化に対応するために、
トラック幅Ｔｗを狭小化する必要があるが、従来のよう
に、多層膜の幅寸法がトラック幅Ｔｗとほぼ同じ寸法と
なるようにパターニングするのは、製造上非常に困難で
ある。これに対し本発明では、多層膜の幅寸法がトラッ
ク幅Ｔｗよりも長くなるようにパターニングするので、
比較的容易に製造することができる。
トラック幅Ｔｗを狭小化する必要があるが、従来のよう
に、多層膜の幅寸法がトラック幅Ｔｗとほぼ同じ寸法と
なるようにパターニングするのは、製造上非常に困難で
ある。これに対し本発明では、多層膜の幅寸法がトラッ
ク幅Ｔｗよりも長くなるようにパターニングするので、
比較的容易に製造することができる。
【００３１】また、本発明の製造方法は、従来の製造工
程の順番を代えただけであるため、従来に比べて製造工
程が複雑になったり、あるいは製造コストが増加すると
いったことがない。
程の順番を代えただけであるため、従来に比べて製造工
程が複雑になったり、あるいは製造コストが増加すると
いったことがない。
【００３２】
【発明の実施の形態】図１は、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
面図である。なお、図１ではＸ方向に延びる素子の中央
部分のみを破断して示している。このスピンバルブ型薄
膜素子は、ハードディスク装置に設けられた浮上式スラ
イダのトレーリング側端部などに設けられて、ハードデ
ィスクなどの記録磁界を検出するものである。なお、ハ
ードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向はＺ方向で
あり、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向はＹ方向であ
る。
スピンバルブ型薄膜素子の構造をＡＢＳ面側から見た断
面図である。なお、図１ではＸ方向に延びる素子の中央
部分のみを破断して示している。このスピンバルブ型薄
膜素子は、ハードディスク装置に設けられた浮上式スラ
イダのトレーリング側端部などに設けられて、ハードデ
ィスクなどの記録磁界を検出するものである。なお、ハ
ードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向はＺ方向で
あり、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向はＹ方向であ
る。
【００３３】図１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６で
ある。この下地層６の上に反強磁性層１、固定磁性層
２、非磁性導電層３、およびフリー磁性層４が積層され
ている。そして、前記フリー磁性層４の上にＴａ（タン
タル）などの保護層７が形成されている。前記固定磁性
層２は反強磁性層１と接して形成され、磁場中アニール
が施されることにより、前記反強磁性層１と固定磁性層
２との界面にて交換結合による交換異方性磁界が生じ、
前記固定磁性層２の磁化が適性な方向に単磁区化され固
定される。
（タンタル）などの非磁性材料で形成された下地層６で
ある。この下地層６の上に反強磁性層１、固定磁性層
２、非磁性導電層３、およびフリー磁性層４が積層され
ている。そして、前記フリー磁性層４の上にＴａ（タン
タル）などの保護層７が形成されている。前記固定磁性
層２は反強磁性層１と接して形成され、磁場中アニール
が施されることにより、前記反強磁性層１と固定磁性層
２との界面にて交換結合による交換異方性磁界が生じ、
前記固定磁性層２の磁化が適性な方向に単磁区化され固
定される。
【００３４】本発明では、前記反強磁性層１がＰｔ−Ｍ
ｎ（白金−マンガン）合金膜により形成されている。Ｐ
ｔ−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−Ｍｎ合金などに比べて耐熱性に優れてお
り、またブロッキング温度も高く、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。またＰｔ−Ｍｎ合金膜を反強磁性層１
として使用した場合、アニール処理を施さない段階で
は、前記固定磁性層２との界面にて交換異方性磁界が発
生せず、アニール処理を施して初めて、前記固定磁性層
２との界面にて交換異方性磁界が発生する。
ｎ（白金−マンガン）合金膜により形成されている。Ｐ
ｔ−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−Ｍｎ合金などに比べて耐熱性に優れてお
り、またブロッキング温度も高く、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。またＰｔ−Ｍｎ合金膜を反強磁性層１
として使用した場合、アニール処理を施さない段階で
は、前記固定磁性層２との界面にて交換異方性磁界が発
生せず、アニール処理を施して初めて、前記固定磁性層
２との界面にて交換異方性磁界が発生する。
【００３５】また、本発明ではＰｔ−Ｍｎ合金に代え
て、ＰｄＭｎ合金、ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、Ｏｓ
Ｍｎ合金、ＲｈＭｎ合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合
金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）
などを反強磁性層１として使用してもよい。前記固定磁
性層２およびフリー磁性層４は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッケル
−鉄）合金、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−コバ
ルト）合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金などで形成されてお
り、前記非磁性導電層３は、Ｃｕ（銅）などの電気抵抗
の低い非磁性導電材料で形成されている。
て、ＰｄＭｎ合金、ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、Ｏｓ
Ｍｎ合金、ＲｈＭｎ合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合
金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）
などを反強磁性層１として使用してもよい。前記固定磁
性層２およびフリー磁性層４は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッケル
−鉄）合金、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−コバ
ルト）合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金などで形成されてお
り、前記非磁性導電層３は、Ｃｕ（銅）などの電気抵抗
の低い非磁性導電材料で形成されている。
【００３６】図１に示すように、下地層６から保護層７
までの６層の両側には、ハードバイアス層５，５が形成
されており、前記ハードバイアス層５，５の上には、導
電層８，８が形成されている。前記ハードバイアス層
５，５は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで
形成されており、導電層８，８は、Ｃｕ（銅）やＷ（タ
ングステン）などで形成されている。前記ハードバイア
ス層５，５は図示Ｘ方向（トラック幅方向）に着磁され
ており、前記ハードバイアス層５，５からのＸ方向への
バイアス磁界により、前記フリー磁性層４の磁化は図示
Ｘ方向に揃えられている。
までの６層の両側には、ハードバイアス層５，５が形成
されており、前記ハードバイアス層５，５の上には、導
電層８，８が形成されている。前記ハードバイアス層
５，５は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣ
ｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで
形成されており、導電層８，８は、Ｃｕ（銅）やＷ（タ
ングステン）などで形成されている。前記ハードバイア
ス層５，５は図示Ｘ方向（トラック幅方向）に着磁され
ており、前記ハードバイアス層５，５からのＸ方向への
バイアス磁界により、前記フリー磁性層４の磁化は図示
Ｘ方向に揃えられている。
【００３７】図２は、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であ
る。図２に示すスピンバルブ型薄膜素子は、図１に示す
スピンバルブ型薄膜素子の積層の順番を逆にしたもので
ある。つまり、図２では、下地層６の上にフリー磁性層
４、非磁性導電層３、固定磁性層２、及び反強磁性層１
が連続して積層されている。なお、図２に示すスピンバ
ルブ型薄膜素子のフリー磁性層４は、反強磁性層１より
も下方に形成されているために、ハードバイアス層５，
５の膜厚の厚い部分と隣接しており、従って前記フリー
磁性層４の磁化は容易にＸ方向に揃えられる。
ルブ型薄膜素子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図であ
る。図２に示すスピンバルブ型薄膜素子は、図１に示す
スピンバルブ型薄膜素子の積層の順番を逆にしたもので
ある。つまり、図２では、下地層６の上にフリー磁性層
４、非磁性導電層３、固定磁性層２、及び反強磁性層１
が連続して積層されている。なお、図２に示すスピンバ
ルブ型薄膜素子のフリー磁性層４は、反強磁性層１より
も下方に形成されているために、ハードバイアス層５，
５の膜厚の厚い部分と隣接しており、従って前記フリー
磁性層４の磁化は容易にＸ方向に揃えられる。
【００３８】また、図２に示す反強磁性層１は、図１に
示す反強磁性層１と同様に、ＰｔＭｎ合金、ＰｄＭｎ合
金、ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、Ｒｈ
Ｍｎ合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，
Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）で形成されてい
るが、反強磁性材料としてこれらの材質を使用すると、
この反強磁性層１の上下どちらに固定磁性層２を形成し
ても、界面にて交換異方性磁界を発生させることが可能
である。
示す反強磁性層１と同様に、ＰｔＭｎ合金、ＰｄＭｎ合
金、ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、Ｒｈ
Ｍｎ合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，
Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）で形成されてい
るが、反強磁性材料としてこれらの材質を使用すると、
この反強磁性層１の上下どちらに固定磁性層２を形成し
ても、界面にて交換異方性磁界を発生させることが可能
である。
【００３９】ところで、従来では、図６に示すように、
反強磁性層１０、固定磁性層１１、非磁性導電層３、お
よびフリー磁性層１２の４層の幅寸法がトラック幅Ｔｗ
とほぼ同じ寸法で形成されていたが、本発明では図１及
び図２に示すように、反強磁性層１、固定磁性層２、非
磁性導電層３、およびフリー磁性層４の４層の幅寸法が
トラック幅Ｔｗよりも長く形成されている。これにより
図１及び図２に示すように、固定磁性層２には、トラッ
ク幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するトラック幅領域２′
と、前記トラック幅領域２′の両側に位置し、幅寸法Ｔ
1を有する不感領域２″とが形成される。
反強磁性層１０、固定磁性層１１、非磁性導電層３、お
よびフリー磁性層１２の４層の幅寸法がトラック幅Ｔｗ
とほぼ同じ寸法で形成されていたが、本発明では図１及
び図２に示すように、反強磁性層１、固定磁性層２、非
磁性導電層３、およびフリー磁性層４の４層の幅寸法が
トラック幅Ｔｗよりも長く形成されている。これにより
図１及び図２に示すように、固定磁性層２には、トラッ
ク幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するトラック幅領域２′
と、前記トラック幅領域２′の両側に位置し、幅寸法Ｔ
1を有する不感領域２″とが形成される。
【００４０】図３は前記固定磁性層２のトラック幅領域
２′および不感領域２″の磁化状態を示した模式図であ
る。なお図３では、固定磁性層２およびハードバイアス
層５，５を真上から見ている。図３に示すように、前記
固定磁性層２のトラック幅領域２′の両側に位置する不
感領域２″の磁化Ｅは、図示Ｘ方向（トラック幅方向）
に単磁区化され固定されている。
２′および不感領域２″の磁化状態を示した模式図であ
る。なお図３では、固定磁性層２およびハードバイアス
層５，５を真上から見ている。図３に示すように、前記
固定磁性層２のトラック幅領域２′の両側に位置する不
感領域２″の磁化Ｅは、図示Ｘ方向（トラック幅方向）
に単磁区化され固定されている。
【００４１】なお、前記不感領域２″の磁化Ｅを図示Ｘ
方向に固定するには、従来における製造工程の順番を代
える必要があるが、これについては後述する。また図３
に示すように、前記不感領域２″とトラック幅領域２′
との境界付近における磁化Ｆは、Ｘ方向に対してＹ方向
に傾いた方向に単磁区化され固定されている。
方向に固定するには、従来における製造工程の順番を代
える必要があるが、これについては後述する。また図３
に示すように、前記不感領域２″とトラック幅領域２′
との境界付近における磁化Ｆは、Ｘ方向に対してＹ方向
に傾いた方向に単磁区化され固定されている。
【００４２】本発明でも従来と同様に、磁化が斜めに傾
く領域が発生するが、この領域の幅は、従来（図７参
照）に比べて非常に狭くなっている。そして図３に示す
ように、トラック幅領域２′のほぼ全領域における磁化
Ｄが、適性にＹ方向（記録媒体からの漏れ磁界方向；ハ
イト方向）に単磁区化され固定されている。このように
本発明では、固定磁性層２の両端部（不感領域２″）に
おける磁化が図示Ｘ方向に固定されており、この両端部
から中央部（トラック幅領域２′）にかけて磁化が急激
にＹ方向に立ち上がっていることがわかる。前述したよ
うに、本発明では固定磁性層２のトラック幅領域２′の
ほぼ全領域における磁化を図示Ｙ方向に固定することが
できるため、図４に示すように前記トラック幅領域２′
の磁化Ｄと、前記トラック幅領域２′に対向するフリー
磁性層４の磁化Ｇとの相対角θを９０°あるいはこの値
に近い角度に設定することが可能となっている。
く領域が発生するが、この領域の幅は、従来（図７参
照）に比べて非常に狭くなっている。そして図３に示す
ように、トラック幅領域２′のほぼ全領域における磁化
Ｄが、適性にＹ方向（記録媒体からの漏れ磁界方向；ハ
イト方向）に単磁区化され固定されている。このように
本発明では、固定磁性層２の両端部（不感領域２″）に
おける磁化が図示Ｘ方向に固定されており、この両端部
から中央部（トラック幅領域２′）にかけて磁化が急激
にＹ方向に立ち上がっていることがわかる。前述したよ
うに、本発明では固定磁性層２のトラック幅領域２′の
ほぼ全領域における磁化を図示Ｙ方向に固定することが
できるため、図４に示すように前記トラック幅領域２′
の磁化Ｄと、前記トラック幅領域２′に対向するフリー
磁性層４の磁化Ｇとの相対角θを９０°あるいはこの値
に近い角度に設定することが可能となっている。
【００４３】また、図３に示す前記固定磁性層２の両側
に位置する不感領域２″の磁化Ｅは、図示Ｘ方向に単磁
区化され固定されているが、これはトラック幅領域以外
の領域から再生出力がほとんど出ないようにして、前記
トラック幅領域のみから適性に再生出力が得られるよう
にするためである。以下、固定磁性層２の磁化とフリー
磁性層４の磁化との相対角θと、再生感度との関係につ
いて図５を用いて説明する。なお図５は、前記相対角θ
とスピンバルブ型薄膜素子の電気抵抗値との関係を示す
グラフである。スピンバルブ型薄膜素子の再生感度を向
上させるには、大きい抵抗変化率が得られるようにする
必要があるが、そのためには、固定磁性層２の磁化とフ
リー磁性層４の磁化との相対角θを９０°にすることが
最も好ましい。
に位置する不感領域２″の磁化Ｅは、図示Ｘ方向に単磁
区化され固定されているが、これはトラック幅領域以外
の領域から再生出力がほとんど出ないようにして、前記
トラック幅領域のみから適性に再生出力が得られるよう
にするためである。以下、固定磁性層２の磁化とフリー
磁性層４の磁化との相対角θと、再生感度との関係につ
いて図５を用いて説明する。なお図５は、前記相対角θ
とスピンバルブ型薄膜素子の電気抵抗値との関係を示す
グラフである。スピンバルブ型薄膜素子の再生感度を向
上させるには、大きい抵抗変化率が得られるようにする
必要があるが、そのためには、固定磁性層２の磁化とフ
リー磁性層４の磁化との相対角θを９０°にすることが
最も好ましい。
【００４４】図５に示すように電気抵抗値はＣＯＳθカ
ーブを描き、相対角θが９０°の所で最も傾きが大きく
なるので、前記相対角θを９０°とすることで、抵抗変
化率を最も大きくすることができる。逆に最も抵抗変化
率を小さくするには、固定磁性層２の磁化とフリー磁性
層４の磁化との相対角を０°にするかあるいは１８０°
にすればよい。
ーブを描き、相対角θが９０°の所で最も傾きが大きく
なるので、前記相対角θを９０°とすることで、抵抗変
化率を最も大きくすることができる。逆に最も抵抗変化
率を小さくするには、固定磁性層２の磁化とフリー磁性
層４の磁化との相対角を０°にするかあるいは１８０°
にすればよい。
【００４５】本発明では、前記固定磁性層２の不感領域
２″の磁化Ｅと、フリー磁性層４の磁化との相対角は０
°となっているので、この不感領域２″における再生感
度は非常に鈍くなっており、実質上、トラック幅領域の
みから再生出力が得られるようになっている。さらに前
述したように、トラック幅領域における固定磁性層２の
磁化と、フリー磁性層４の磁化との相対角はほぼ９０°
なっているので、本発明では、トラック領域でのほぼ全
領域において良好なマイクロトラックアシンメトリーを
得ることができ、しかもバルクハウゼンノイズを低減さ
せることが可能となっている。
２″の磁化Ｅと、フリー磁性層４の磁化との相対角は０
°となっているので、この不感領域２″における再生感
度は非常に鈍くなっており、実質上、トラック幅領域の
みから再生出力が得られるようになっている。さらに前
述したように、トラック幅領域における固定磁性層２の
磁化と、フリー磁性層４の磁化との相対角はほぼ９０°
なっているので、本発明では、トラック領域でのほぼ全
領域において良好なマイクロトラックアシンメトリーを
得ることができ、しかもバルクハウゼンノイズを低減さ
せることが可能となっている。
【００４６】また最近の高記録密度化に対応するため
に、スピンバルブ型薄膜素子のトラック幅Ｔｗを狭小化
する必要があるが、従来（図６参照）のように、反強磁
性層１０からフリー磁性層１２までの多層膜を、幅寸法
がほぼトラック幅Ｔｗとなるようにパターニングするの
は、製造上極めて難しい。これに対して本発明では、多
層膜の幅寸法をトラック幅Ｔｗよりも長く設定してパタ
ーニングするので、ある程度の精度をもったパターニン
グ工程であれば、トラック幅Ｔｗの狭小化に対応するこ
とが可能となっている。
に、スピンバルブ型薄膜素子のトラック幅Ｔｗを狭小化
する必要があるが、従来（図６参照）のように、反強磁
性層１０からフリー磁性層１２までの多層膜を、幅寸法
がほぼトラック幅Ｔｗとなるようにパターニングするの
は、製造上極めて難しい。これに対して本発明では、多
層膜の幅寸法をトラック幅Ｔｗよりも長く設定してパタ
ーニングするので、ある程度の精度をもったパターニン
グ工程であれば、トラック幅Ｔｗの狭小化に対応するこ
とが可能となっている。
【００４７】ところで、図１ないし図３に示す固定磁性
層２の不感領域２″の幅寸法Ｔ1は、０．５μｍ程度で
あることが好ましい。前記幅寸法Ｔ1があまり小さくな
ってしまうと、トラック幅領域２′の磁化Ｄが、ハード
バイアス層５，５の影響を強く受けて斜めに傾いてしま
い、マイクロトラックアシンメトリーは悪化してしま
う。逆に、不感領域２″の幅寸法Ｔ1があまり大きくな
ってしまうと、前記不感領域２″にはトラック幅方向に
固定された磁化Ｅだけでなく、斜めに傾いている磁化Ｆ
やＹ方向に固定されている磁化Ｄまでが含まれてしま
い、実質上、トラック幅Ｔｗは大きくなってしまう。前
述したように、不感領域２″の幅寸法Ｔ1は０．５μｍ
程度であることが好ましいので、固定磁性層２の幅寸法
は、１．０μｍにトラック幅Ｔｗを足した値とすればよ
い。
層２の不感領域２″の幅寸法Ｔ1は、０．５μｍ程度で
あることが好ましい。前記幅寸法Ｔ1があまり小さくな
ってしまうと、トラック幅領域２′の磁化Ｄが、ハード
バイアス層５，５の影響を強く受けて斜めに傾いてしま
い、マイクロトラックアシンメトリーは悪化してしま
う。逆に、不感領域２″の幅寸法Ｔ1があまり大きくな
ってしまうと、前記不感領域２″にはトラック幅方向に
固定された磁化Ｅだけでなく、斜めに傾いている磁化Ｆ
やＹ方向に固定されている磁化Ｄまでが含まれてしま
い、実質上、トラック幅Ｔｗは大きくなってしまう。前
述したように、不感領域２″の幅寸法Ｔ1は０．５μｍ
程度であることが好ましいので、固定磁性層２の幅寸法
は、１．０μｍにトラック幅Ｔｗを足した値とすればよ
い。
【００４８】次に本発明におけるスピンバルブ型薄膜素
子の製造方法について以下に説明する。なお本発明の製
造方法は、従来における製造工程の順番を一部代えただ
けである。まず、図１に示すように基板上に、反強磁性
層１、固定磁性層２、非磁性導電層３、およびフリー磁
性層４が連続して積層され多層膜が形成される。あるい
は図２に示すように、基板上に、フリー磁性層４、非磁
性導電層３、固定磁性層２、及び反強磁性層１が連続し
て積層され多層膜が形成される。
子の製造方法について以下に説明する。なお本発明の製
造方法は、従来における製造工程の順番を一部代えただ
けである。まず、図１に示すように基板上に、反強磁性
層１、固定磁性層２、非磁性導電層３、およびフリー磁
性層４が連続して積層され多層膜が形成される。あるい
は図２に示すように、基板上に、フリー磁性層４、非磁
性導電層３、固定磁性層２、及び反強磁性層１が連続し
て積層され多層膜が形成される。
【００４９】なお本発明では、前記反強磁性層１が、好
ましくはＰｔＭｎ合金で、またはＰｄＭｎ合金、ＲｕＭ
ｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、ＲｈＭｎ合金、
あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）で形成される。これらの
反強磁性材料で反強磁性層１が形成されると、磁場中ア
ニールを施して初めて、前記反強磁性層１と固定磁性層
２との界面にて交換異方性磁界が得られる。
ましくはＰｔＭｎ合金で、またはＰｄＭｎ合金、ＲｕＭ
ｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、ＲｈＭｎ合金、
あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）で形成される。これらの
反強磁性材料で反強磁性層１が形成されると、磁場中ア
ニールを施して初めて、前記反強磁性層１と固定磁性層
２との界面にて交換異方性磁界が得られる。
【００５０】次に、図１及び図２に示すように前記多層
膜の幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも長くなるように、前
記多層膜がパターニングされる。これにより、固定磁性
層２には、トラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するト
ラック幅領域２′と前記トラック幅領域２′の両側に位
置し、幅寸法Ｔ1を有する不感領域２″とが形成され
る。なお前記不感領域２″の幅寸法Ｔ1は、前述したよ
うに０．５μｍ程度で形成されることが好ましい。
膜の幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも長くなるように、前
記多層膜がパターニングされる。これにより、固定磁性
層２には、トラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するト
ラック幅領域２′と前記トラック幅領域２′の両側に位
置し、幅寸法Ｔ1を有する不感領域２″とが形成され
る。なお前記不感領域２″の幅寸法Ｔ1は、前述したよ
うに０．５μｍ程度で形成されることが好ましい。
【００５１】次に、パターニングされた前記多層膜の両
側にハードバイアス層５，５が成膜され、さらに、前記
ハードバイアス層５，５が図示Ｘ方向（トラック幅方
向）に着磁される。ハードバイアス層５，５の着磁によ
り、前記ハードバイアス層５，５に隣接する固定磁性層
２およびフリー磁性層４の両端部分（不感領域）におけ
る磁化がＸ方向に強固に揃えられる。
側にハードバイアス層５，５が成膜され、さらに、前記
ハードバイアス層５，５が図示Ｘ方向（トラック幅方
向）に着磁される。ハードバイアス層５，５の着磁によ
り、前記ハードバイアス層５，５に隣接する固定磁性層
２およびフリー磁性層４の両端部分（不感領域）におけ
る磁化がＸ方向に強固に揃えられる。
【００５２】一方、固定磁性層２およびフリー磁性層４
の中央部分（トラック幅領域）における磁化は、ハード
バイアス層５，５からのバイアス磁界の影響が弱く、従
って、固定磁性層２およびフリー磁性層４のトラック領
域における磁化は、Ｘ方向に比較的弱く揃えられる。そ
して、図示Ｙ方向（記録媒体からの漏れ磁界方向；ハイ
ト方向）への磁場中アニールが施される。磁場中アニー
ルが施されることにより、反強磁性層１と固定磁性層２
との界面にて交換異方性磁界が発生する。
の中央部分（トラック幅領域）における磁化は、ハード
バイアス層５，５からのバイアス磁界の影響が弱く、従
って、固定磁性層２およびフリー磁性層４のトラック領
域における磁化は、Ｘ方向に比較的弱く揃えられる。そ
して、図示Ｙ方向（記録媒体からの漏れ磁界方向；ハイ
ト方向）への磁場中アニールが施される。磁場中アニー
ルが施されることにより、反強磁性層１と固定磁性層２
との界面にて交換異方性磁界が発生する。
【００５３】図３に示すように、磁場中アニールが施さ
れると、固定磁性層２のトラック幅領域２′における磁
化Ｄは図示Ｙ方向に単磁区化され固定される。これは、
前記トラック幅領域２′は、ハードバイアス層５から距
離的に離れているため、前記ハードバイアス層５からの
Ｘ方向へのバイアス磁界よりも、Ｙ方向への磁場の影響
を強く受けるからである。これにより、反強磁性層１と
固定磁性層２のトラック幅領域２′との界面に発生した
交換異方性磁界は図示Ｙ方向に向けられ、前記トラック
幅領域２′における磁化Ｄが図示Ｙ方向に単磁区化され
固定される。
れると、固定磁性層２のトラック幅領域２′における磁
化Ｄは図示Ｙ方向に単磁区化され固定される。これは、
前記トラック幅領域２′は、ハードバイアス層５から距
離的に離れているため、前記ハードバイアス層５からの
Ｘ方向へのバイアス磁界よりも、Ｙ方向への磁場の影響
を強く受けるからである。これにより、反強磁性層１と
固定磁性層２のトラック幅領域２′との界面に発生した
交換異方性磁界は図示Ｙ方向に向けられ、前記トラック
幅領域２′における磁化Ｄが図示Ｙ方向に単磁区化され
固定される。
【００５４】一方、図３に示すように、固定磁性層２の
不感領域２″における磁化Ｅは、図示Ｘ方向に単磁区化
され固定される。前述したように、ハードバイアス層５
を成膜、着磁した段階で、前記ハードバイアス層５のバ
イアス磁界の影響を強く受けた不感領域２″の磁化Ｅは
図示Ｘ方向に強固に揃えられるため、アニール処理を施
すことにより前記不感領域２″と反強磁性層１との界面
にて発生する交換異方性磁界は、図示Ｘ方向に向けら
れ、前記不感領域２″における磁化Ｅが強固に図示Ｘ方
向に単磁区化され固定される。
不感領域２″における磁化Ｅは、図示Ｘ方向に単磁区化
され固定される。前述したように、ハードバイアス層５
を成膜、着磁した段階で、前記ハードバイアス層５のバ
イアス磁界の影響を強く受けた不感領域２″の磁化Ｅは
図示Ｘ方向に強固に揃えられるため、アニール処理を施
すことにより前記不感領域２″と反強磁性層１との界面
にて発生する交換異方性磁界は、図示Ｘ方向に向けら
れ、前記不感領域２″における磁化Ｅが強固に図示Ｘ方
向に単磁区化され固定される。
【００５５】また、固定磁性層２のトラック幅領域２′
と不感領域２″との境界付近の磁化Ｆは、ハードバイア
ス層５からのＸ方向へのバイアス磁界の影響と、Ｙ方向
への磁場の影響とをほぼ同程度受けるために、図示Ｙ方
向に対してややＸ方向に傾いた方向に固定されている。
ただし本発明では、前述したように、固定磁性層２の両
端部分（不感領域２″）における磁化Ｅが、ほぼ図示Ｘ
方向に単磁区化され固定されているので、実質的に、磁
化が斜めに傾いている領域は図７に示す従来に比べて非
常に狭くなっているものと推測される。
と不感領域２″との境界付近の磁化Ｆは、ハードバイア
ス層５からのＸ方向へのバイアス磁界の影響と、Ｙ方向
への磁場の影響とをほぼ同程度受けるために、図示Ｙ方
向に対してややＸ方向に傾いた方向に固定されている。
ただし本発明では、前述したように、固定磁性層２の両
端部分（不感領域２″）における磁化Ｅが、ほぼ図示Ｘ
方向に単磁区化され固定されているので、実質的に、磁
化が斜めに傾いている領域は図７に示す従来に比べて非
常に狭くなっているものと推測される。
【００５６】つまり図７に示す従来例では、磁場中アニ
ールが施されて、一旦Ｙ方向に固定磁性層１１のすべて
の磁化が固定されるが、その後ハードバイアス層５の成
膜、着磁によって、前記固定磁性層１１の両端部分にお
ける磁化がＹ方向から無理矢理にＸ方向に傾けられ、傾
けられた状態のままで固定されてしまう。
ールが施されて、一旦Ｙ方向に固定磁性層１１のすべて
の磁化が固定されるが、その後ハードバイアス層５の成
膜、着磁によって、前記固定磁性層１１の両端部分にお
ける磁化がＹ方向から無理矢理にＸ方向に傾けられ、傾
けられた状態のままで固定されてしまう。
【００５７】これに対し本発明では、反強磁性層１と固
定磁性層２との界面にて交換異方性磁界が発生していな
い段階で、まずハードバイアス層５が成膜、着磁され、
固定磁性層２の両端部分（不感領域２″）における磁化
ＥがＸ方向に強固に揃えられる。そしてＹ方向への磁場
中アニールが施されると、前記両端部分（不感領域
２″）の磁化Ｅも、Ｙ方向への磁場の影響を受けるが、
それよりもハードバイアス層５との強磁性結合の方が強
いために、前記磁化ＥはＸ方向に揃えられた状態のまま
で、交換異方性磁界により、強固にＸ方向に単磁区化さ
れ固定される。このように本発明では、固定磁性層２の
両端部分（不感領域２″）がほぼ図示Ｘ方向に単磁区化
され固定されているので、磁化が斜めに傾いている領域
を従来に比べて低減させることが可能となっている。
定磁性層２との界面にて交換異方性磁界が発生していな
い段階で、まずハードバイアス層５が成膜、着磁され、
固定磁性層２の両端部分（不感領域２″）における磁化
ＥがＸ方向に強固に揃えられる。そしてＹ方向への磁場
中アニールが施されると、前記両端部分（不感領域
２″）の磁化Ｅも、Ｙ方向への磁場の影響を受けるが、
それよりもハードバイアス層５との強磁性結合の方が強
いために、前記磁化ＥはＸ方向に揃えられた状態のまま
で、交換異方性磁界により、強固にＸ方向に単磁区化さ
れ固定される。このように本発明では、固定磁性層２の
両端部分（不感領域２″）がほぼ図示Ｘ方向に単磁区化
され固定されているので、磁化が斜めに傾いている領域
を従来に比べて低減させることが可能となっている。
【００５８】以上説明した本発明における製造方法によ
り、固定磁性層２のトラック幅領域２′における磁化Ｄ
をほぼＹ方向に固定し、前記トラック幅領域２′の両側
に位置する不感領域２″の磁化ＥをほぼＸ方向に固定す
ることが可能である。つまりトラック幅領域における固
定磁性層２の磁化とフリー磁性層４の磁化との相対角を
ほぼ９０°とすることができ、前記トラック幅領域以外
の領域（不感領域）の固定磁性層２の磁化とフリー磁性
層４の磁化との相対角を０°とすることができる。
り、固定磁性層２のトラック幅領域２′における磁化Ｄ
をほぼＹ方向に固定し、前記トラック幅領域２′の両側
に位置する不感領域２″の磁化ＥをほぼＸ方向に固定す
ることが可能である。つまりトラック幅領域における固
定磁性層２の磁化とフリー磁性層４の磁化との相対角を
ほぼ９０°とすることができ、前記トラック幅領域以外
の領域（不感領域）の固定磁性層２の磁化とフリー磁性
層４の磁化との相対角を０°とすることができる。
【００５９】従って本発明では、トラック幅領域以外の
領域の再生感度を鈍化させることができ、前記トラック
幅領域のみから良好な再生出力を得ることができる。し
かも前述したようにトラック幅領域における固定磁性層
２の磁化とフリー磁性層４の磁化との相対角をほぼ９０
°とすることができるので、良好なマイクロトラックア
シンメトリーを得ることができ、またバルクハウゼンノ
イズを低減させることが可能である。
領域の再生感度を鈍化させることができ、前記トラック
幅領域のみから良好な再生出力を得ることができる。し
かも前述したようにトラック幅領域における固定磁性層
２の磁化とフリー磁性層４の磁化との相対角をほぼ９０
°とすることができるので、良好なマイクロトラックア
シンメトリーを得ることができ、またバルクハウゼンノ
イズを低減させることが可能である。
【００６０】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、固定磁性
層のトラック幅領域の両側に不感領域を設けることによ
り、前記トラック幅領域をバイアス層から離れた位置に
形成することができるので、前記トラック幅領域の磁化
をほぼ記録媒体からの漏れ磁界方向、すなわちフリー磁
性層の磁化方向（トラック幅方向）と交叉する方向に固
定することができる。
層のトラック幅領域の両側に不感領域を設けることによ
り、前記トラック幅領域をバイアス層から離れた位置に
形成することができるので、前記トラック幅領域の磁化
をほぼ記録媒体からの漏れ磁界方向、すなわちフリー磁
性層の磁化方向（トラック幅方向）と交叉する方向に固
定することができる。
【００６１】また前記不感領域の磁化をフリー磁性層と
同じ方向に固定しているので、この不感領域における再
生感度を鈍化させて、トラック幅領域のみから良好な再
生出力を得ることが可能となっている。
同じ方向に固定しているので、この不感領域における再
生感度を鈍化させて、トラック幅領域のみから良好な再
生出力を得ることが可能となっている。
【００６２】以上のように本発明では、トラック幅領域
の固定磁性層の磁化とフリー磁性層の磁化とが交叉する
関係にあり、しかも前記トラック幅領域以外の領域（不
感領域）からは再生出力がほとんど出ないようになって
いるので、良好なマイクロアシンメトリーを得ることが
でき、またバルクハウゼンノイズを低減させることが可
能となっている。
の固定磁性層の磁化とフリー磁性層の磁化とが交叉する
関係にあり、しかも前記トラック幅領域以外の領域（不
感領域）からは再生出力がほとんど出ないようになって
いるので、良好なマイクロアシンメトリーを得ることが
でき、またバルクハウゼンノイズを低減させることが可
能となっている。
【００６３】また本発明では熱処理を施すことにより、
交換異方性磁界を発生する反強磁性材料を選択すること
が好ましいが、そのような反強磁性材料として本発明で
はＰｔＭｎ合金を提示することができる。またこのＰｔ
Ｍｎ合金は、大きな交換異方性磁界を発生し、ブロッキ
ング温度も高く、さらに耐食性に優れているなど、反強
磁性材料として優れた性質を有している。
交換異方性磁界を発生する反強磁性材料を選択すること
が好ましいが、そのような反強磁性材料として本発明で
はＰｔＭｎ合金を提示することができる。またこのＰｔ
Ｍｎ合金は、大きな交換異方性磁界を発生し、ブロッキ
ング温度も高く、さらに耐食性に優れているなど、反強
磁性材料として優れた性質を有している。
【００６４】また本発明における製造方法では、従来、
バイアス層を成膜、着磁する前に行われていた磁場中ア
ニール工程を、前記バイアス層を成膜、着磁した後に行
っている。
バイアス層を成膜、着磁する前に行われていた磁場中ア
ニール工程を、前記バイアス層を成膜、着磁した後に行
っている。
【００６５】これにより、反強磁性層と固定磁性層との
界面にて交換異方性磁界が発生していない段階で、前記
固定磁性層の不感領域の磁化を、バイアス層のバイアス
磁界により、フリー磁性層の磁化方向（トラック幅方
向）と同一方向に強固に揃えることができる。
界面にて交換異方性磁界が発生していない段階で、前記
固定磁性層の不感領域の磁化を、バイアス層のバイアス
磁界により、フリー磁性層の磁化方向（トラック幅方
向）と同一方向に強固に揃えることができる。
【００６６】この状態で磁場中アニールを施すことによ
り、前記不感領域の磁化をフリー磁性層の磁化方向と同
一方向に固定することができ、前記固定磁性層のトラッ
ク幅領域の磁化を、フリー磁性層の磁化方向と交叉する
方向に固定することが可能となっている。
り、前記不感領域の磁化をフリー磁性層の磁化方向と同
一方向に固定することができ、前記固定磁性層のトラッ
ク幅領域の磁化を、フリー磁性層の磁化方向と交叉する
方向に固定することが可能となっている。
【００６７】また本発明の製造方法は、従来の製造工程
の順番を代えただけであるから、従来の製造方法に比べ
て製造工程が複雑になったり、あるいは製造工程数が増
加するといったこともない。
の順番を代えただけであるから、従来の製造方法に比べ
て製造工程が複雑になったり、あるいは製造工程数が増
加するといったこともない。
【図１】本発明の第１実施形態のスピンバルブ型薄膜素
子の構造を示す部分断面図、
子の構造を示す部分断面図、
【図２】本発明の第２実施形態のスピンバルブ型薄膜素
子の構造を示す部分断面図、
子の構造を示す部分断面図、
【図３】図１及び図２に示す固定磁性層およびハードバ
イアス層を真上から見た場合の各層の磁化状態を示す模
式図、
イアス層を真上から見た場合の各層の磁化状態を示す模
式図、
【図４】図３に示す固定磁性層の磁化とフリー磁性層の
磁化との相対角θを示す模式図、
磁化との相対角θを示す模式図、
【図５】図４に示す相対角θとスピンバルブ型薄膜素子
の電気抵抗値との関係を示すグラフ、
の電気抵抗値との関係を示すグラフ、
【図６】従来のスピンバルブ型薄膜素子の構造を示す模
式図、
式図、
【図７】図６に示す固定磁性層およびハードバイアス層
を真上から見た場合の各層の磁化状態を示す模式図、
を真上から見た場合の各層の磁化状態を示す模式図、
１ 反強磁性層 ２ 固定磁性層 ３ 非磁性導電層 ４ フリー磁性層 ５ ハードバイアス層 ６ 下地層 ７ 保護層 ８ 導電層
Claims (8)
- 【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、前記固定磁性層は、トラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅
寸法を有するトラック幅領域と、前記トラック幅領域の
両側に位置し、幅寸法Ｔ1を有する不感領域とで構成さ
れており、前記トラック幅領域における磁化は、前記フ
リー磁性層の磁化方向と交叉する方向に固定され、前記
不感領域における磁化は、前記フリー磁性層の磁化方向
と同一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】 前記不感領域の幅寸法Ｔ1は、０．５μ
ｍ程度である請求項１記載のスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項３】 前記反強磁性層は、ＰｔＭｎ合金により
形成されている請求項１または請求項２に記載のスピン
バルブ型薄膜素子。 - 【請求項４】 ＰｔＭｎ合金に代えて、ＰｄＭｎ合金、
ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、ＲｈＭｎ
合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐ
ｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）が用いられる請求
項３記載のスピンバルブ型薄膜素子。 - 【請求項５】 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の製
造方法において、 下から反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層、および
フリー磁性層の順で多層膜を形成する工程と、 前記多層膜の幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも長くなるよ
うに、前記多層膜をパターニングし、前記固定磁性層に
トラック幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸法を有するトラック幅領
域と、前記トラック幅領域の両側に位置し、幅寸法Ｔ1
を有する不感領域とを形成する工程と、 前記多層膜の両側にバイアス層を成膜し、前記バイアス
層をトラック幅方向に着磁する工程と、 記録媒体からの漏れ磁界方向への磁場中アニールを施し
て、前記固定磁性層のトラック幅領域における磁化を記
録媒体からの漏れ磁界方向に固定し、前記不感領域にお
ける磁化を、トラック幅方向に固定する工程と、 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】前記多層膜が、下からフリー磁性層、非磁
性導電層、固定磁性層、及び反強磁性層の順で積層され
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】 前記反強磁性層は、ＰｔＭｎ合金により
形成されている請求項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】 ＰｔＭｎ合金に代えて、ＰｄＭｎ合金、
ＲｕＭｎ合金、ＩｒＭｎ合金、ＯｓＭｎ合金、ＲｈＭｎ
合金、あるいはＰｔ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ｘ＝Ｎｉ，Ｐ
ｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｃｏ）が用いられる請求
項７記載のスピンバルブ型薄膜素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9251875A JPH1196519A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | スピンバルブ型薄膜素子およびその製造方法 |
| KR1019980037918A KR100319423B1 (ko) | 1997-09-17 | 1998-09-15 | 스핀밸브형박막소자및그제조방법 |
| US09/153,923 US6150045A (en) | 1997-09-17 | 1998-09-16 | Spin-valve type magnetoresistive thin film element and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9251875A JPH1196519A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | スピンバルブ型薄膜素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1196519A true JPH1196519A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17229241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9251875A Pending JPH1196519A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | スピンバルブ型薄膜素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6150045A (ja) |
| JP (1) | JPH1196519A (ja) |
| KR (1) | KR100319423B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413174B1 (ko) * | 2000-08-21 | 2003-12-31 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 자기 저항 소자 |
| US6721146B2 (en) | 2001-03-14 | 2004-04-13 | International Business Machines Corporation | Magnetic recording GMR read back sensor and method of manufacturing |
| JP2006032973A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Headway Technologies Inc | 磁気メモリセルおよびその製造方法ならびに磁気メモリセルアレイ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3382866B2 (ja) * | 1998-12-18 | 2003-03-04 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子の製造方法 |
| JP2000207707A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-28 | Hitachi Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びこれを用いた磁気ディスク装置 |
| US6326637B1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-12-04 | International Business Machines Corporation | Antiferromagnetically exchange-coupled structure for magnetic tunnel junction device |
| US6621664B1 (en) | 2000-02-28 | 2003-09-16 | Seagate Technology Llc | Perpendicular recording head having integrated read and write portions |
| US6906899B2 (en) * | 2002-09-26 | 2005-06-14 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | GMR sensor with end portion magnetization of pinned layer modified to reduce side reading effects |
| US7035059B2 (en) * | 2003-07-18 | 2006-04-25 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherland B.V. | Head with self-pinned structure having pinned layer extending beyond track edges of the free layer |
| US8343319B1 (en) | 2008-09-25 | 2013-01-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing an improved hard bias structure |
| WO2010132541A2 (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | University Of Delaware | Electromagnetic detection apparatus and methods |
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|---|---|---|---|---|
| US5079035A (en) * | 1989-10-10 | 1992-01-07 | International Business Machines Corporation | Method of making a magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias |
| US5018037A (en) * | 1989-10-10 | 1991-05-21 | Krounbi Mohamad T | Magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias |
| US5206590A (en) * | 1990-12-11 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
| US5159513A (en) * | 1991-02-08 | 1992-10-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
| DE4121821A1 (de) * | 1991-07-02 | 1993-01-14 | Boehringer Ingelheim Kg | Neue benzomorphane und ihre verwendung als arzneimittel |
| US5373238A (en) * | 1992-11-06 | 1994-12-13 | International Business Machines Corporation | Four layer magnetoresistance device and method for making a four layer magnetoresistance device |
| JP3629309B2 (ja) * | 1995-09-05 | 2005-03-16 | アルプス電気株式会社 | 薄膜磁気ヘッド |
| US5869963A (en) * | 1996-09-12 | 1999-02-09 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetoresistive sensor and head |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP9251875A patent/JPH1196519A/ja active Pending
-
1998
- 1998-09-15 KR KR1019980037918A patent/KR100319423B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-09-16 US US09/153,923 patent/US6150045A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413174B1 (ko) * | 2000-08-21 | 2003-12-31 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 자기 저항 소자 |
| US6721146B2 (en) | 2001-03-14 | 2004-04-13 | International Business Machines Corporation | Magnetic recording GMR read back sensor and method of manufacturing |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100319423B1 (ko) | 2002-02-19 |
| KR19990029796A (ko) | 1999-04-26 |
| US6150045A (en) | 2000-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020108 |