KR100273624B1 - 스핀 밸브막 - Google Patents

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KR100273624B1
KR100273624B1 KR1019950006153A KR19950006153A KR100273624B1 KR 100273624 B1 KR100273624 B1 KR 100273624B1 KR 1019950006153 A KR1019950006153 A KR 1019950006153A KR 19950006153 A KR19950006153 A KR 19950006153A KR 100273624 B1 KR100273624 B1 KR 100273624B1
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magnetic
magnetic layer
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가쯔히꼬 하야시
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가네꼬 히사시
닛뽕 덴끼 가부시키가이샤
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Abstract

막을 위한 기본 구조로서 제1자성층, 비자성층, 제2자성층 및 반강자성층을 구비한 스핀 밸브막이 기술되어 있다.
스핀 밸브막의 이 구조에서, 제1자성층 및 제2자성층중 하나는 CoZrNb, CoZrMo, FeSiAl 또는 FeSi 로 구성된 단체나, 이 단체에 Cr, Mn, Pt, Ni, Cu, Ag, Al, Ti, Fe, Co 또는 Zn 을 첨가하여 제조한 재료로 형성된 단층막 또는 다층막이 이용된다. 본 발명에 따르면, 자계 감도가 양호하며 자기 저항 효과가 우수한 박막 스핀 밸브 막을 제조할 수 있다. 실드 재생 헤드 또는 요크 재생 헤드용으로 이 막을 이용하면, 얻을 수 있는 최대 재생 출력은 종래 기술을 적용하여 제공된 자기 저항 효과를 활용한 재생 헤드의 출력의 4배이다.

Description

스핀 밸브막
제1도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
제2도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
제3도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
제4도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
제5도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
제6도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
제7도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
제8도는 본 발명에 따른 스핀 밸브막을 도시한 개념도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 버퍼층
3 : 제1자성층 4 : 비자성층
5 : 제2자성층 6 : 반강자성층
7 : 보호층
[발명의 분야]
본 발명은 자기 저항 효과(magnetoresistive effect)를 이용한 자기 헤드에 관한 것이다.
[관련 기술의 설명]
자기 금속 및 비자성 전도 재료를 적층시켜 형성된 다층 박막의 자기 저항의 변화를 이용한 자장 센서와 관련된 기술은 미국특허 제 4,949,039호에 개시되어 있다. 스핀 밸브막은 상기 공보에 개시된 개념으로부터 발전되어 왔고, 이것은 한 측면상에 자성층의 자화의 고정을 이것에 인접하는 반강자성층을 제공하는 것에 의해 얻는 것이다. 따라서, 스핀 밸브막은 미국특허 제 4,949,039호에 개시된 내용의 하위 개념에 속한다. 또한, 스핀 밸브막에 대한 기본적 개념은 미국특허 제 5,206,590호에 개시되어 있다. 상기 공보에서는 스핀 밸브막의 각각의 층을 형성하는 재료로서, Co, Fe, Ni, NiFe, NiFe 및 NiCo 가 강자성체의 박막층으로서, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Cr, 및 Ta 가 비자성 금속체로서, 그리고 FeMn 이 반강자성층으로서 도입된다.
종래의 기판 또는 베이스층을 이용하여 스핀 밸브막용으로 NiFe 가 사용될 때, 스핀 밸브막의 자기저항 변화율은 5 내지 10% 정도로 크지만, NiFe 의 자기 특성은 결정성에 따라 크게 변한다. 따라서, 자장에 대하여 양호한 감도 특성을 현실화하기 위해서 타겟(target)내의 산소 농도와 막 형성시에 배압을 감소시키고, 기판의 온도를 고온 및 일정하게 하는 것이 필요하다. 따라서, 타겟 순도(purity)는 향상되어야만 하고 그에 따라 타겟의 구입 가격 또한 불가피하게 증가한다. 막 형성시에 배압을 감소시키기 위해서는 고진공 상태를 유지하기 위해 진공 펌프, 챔버 및 기타 고가의 장비가 필요하다. 더우기, 기판의 온도를 상승시키기 위해서는 진공 장치의 내부에 히터(heater)등의 장비가 필요하기 때문에 베어링에 큰 부하가 가해지며 기판을 회전시키기 위해 자회전(self-revolving) 장비가 제공된다. 이러한 장비는 균일한 박막을 얻기 위해서는 불가피하다. 또한, 이러한 장치는 고온에서 작동하며, 그에 따라 이 부분의 교체가 빈번히 이루어지므로 운영비가 상승한다. 또한, 막 형성시에 배압을 감소시키기 위해서 막 형성이 개시될 때까지 설정되고 기판의 온도는 막을 형성하기 위해 고온으로 가열한 후에 장시간 동안 기판을 방치해야 한다. 따라서, 막 형성이 완료된 후에, 기판상에 형성된 스핀 밸브막이 해제될 때까지 장시간이 필요하다. 이러한 조건을 층족하기 위해, 단위 시간당 막 형성 회수는 제한되고, 그에 따라 대량 생산에 장애가 된다. 따라서, 막 형성 비용을 절감하기 위해서, NiFe 보다 쉽게 양호한 결정을 얻을 수 있는 자성 재료를 제조하거나, 또는 NiFe 가 이용될 경우 NiFe 가 양호한 자기 특성을 갖도록 결정이 용이하게 성장할 수 있는 버퍼(buffer)층 또는 기판을 제조할 필요가 있다.
종래 기술에서는 비자성층용으로 Cu 를 이용했다. Cu 가 사용될 경우에, Cu 타겟의 순도를 증가시키고, 막 형성시의 배압을 감소시키고, 자성막의 경우와 마찬가지로 막 형성시에 기판의 온도를 제어할 필요가 있다. 따라서, 상기 장치에서는 제조 비용이 증가된다. 제조 비용을 감소시키기 위해서, Cu 보다 용이하게 양호한 MR 특성을 제공할 수 있는 비자성 재료를 제조할 필요가 있다. Cu 가 사용될 경우에, 결정 성장을 증진시킬 수 있는 양호한 MR 특성을 가진 기판 또는 버퍼층을 배열할 필요가 있다.
종래 기술에 따르면, FeMn은 반강자성 재료로서 이용된다. FeMn 및 NiFe 는 양호한 교환 결합을 제공하지만 FeMn 은 쉽게 산화되는 단점이 있다. 여기에서 신뢰성을 향상시키기 위해서, FeMn 대신에 공기중에서 쉽게 산화되지 않고 쉽게 열화되지 않는 특성의 반강자성 재료를 제공해야 하거나, FeMn 이 사용된다면 산화되는 것을 방지하도록 FeMn 층이 공기와 접촉하는 것을 방지하기 위한 보호층을 제공해야 한다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은 신뢰성 및 제조 비용을 고려하여 종래의 막 보다 우수한 스핀 밸브막을 제공하는 것이며, 종래의 스핀 밸브막 보다 헤드 출력의 양호한 특성 및 보다 높은 MR 비를 제공하는 스핀 밸브막을 제공하는 것이다.
막의 기본 구성으로서 제1자성층, 비자성층, 제2자성층, 반강자성층을 구비한 스핀 밸브막에서, 제1자성층 및 제2자성층중 적어도 하나는 CoZrNb, CoZrMo, FeSiAl 또는 FeSi 로 형성된 단층막 또는 다층막이 이용된다. 비자성층으로는 Al, Si, Ti, Ir, V, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Au, Pb, Bi, C 및 탄화규소로부터 선택된 단체(single substance)나 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막을 이용할 수 있다. FeMn, NiO, CoO, FeO, Fe2O3, MnO, CrO, Cr 및 Mn 으로부터 선택된 단체나 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이나, 상기 단체 또는 혼합물에 Mo, W, V, Ir, Nb, Ta, Mn, Tc, Re, Ru, Rh, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Au, Ag 또는 Cu 를 첨가하여 제조된 재료를 반강자성층으로 이용할 수 있다. 제1 또는 제2자성층용으로는 Cr, Mn, Pt, Ni, Ir, Cu, Ag, Al, Ti, Fe, Co 또는 Zn 이 첨가된 재료로 형성된 단층막 또는 다층막이 이용될 수 있다.
또는, 막의 기본 구조로서 제1자성층, 비자성층, 제2자성층 및 반강자성층을 구비한 스핀 밸브막에 있어서, 제1자성층 및 제2자성층중 적어도 하나는 NiFe 또는 NiFeCo 중 어느 하나로 형성되며, 비자성층으로서는 Al, Si, Ti, Ir, V, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Au, Pb, Bi, C 또는 탄화 규소로부터 선택된 단체나 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이 이용될 수 있다. 이 경우에, 반강자성층으로서는 CoO, FeO, Fe2O3, MnO, CrO, Cr 및 Mn 으로부터 선택된 단체나 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이나, Mo, W, V, Ir, Nb, Ta, Mn, Tc, Re, Ru, Rh, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Au, Ag 또는 Cu 를 상기 단체 또는 혼합물에 첨가하여 제조한 재료가 이용될 수 있다. 제1자성층 또는 반강자성층이 기판 또는 기판상에 형성된 버퍼층과 접촉하게 구성하는 것도 가능하다. 보호층은 최외부층상에 형성하도록 구성하여 배열하는 것이 양호하다.
또한, 제1자성층 및 제2자성층중 적어도 하나는 CoZrNb, CoZrMo, FeSiAl 또는 FeSi 로 형성될 수 있으며, 기판용의 단층막 또는 다층막은 유리, 세라믹, 금속 화합물 또는 플라스틱이나 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. Ta, Hf, Si, Au, Pt, Ag, Cu, Ti, Mn, Cr, Al, Si 질화물, Si 산화물, Al 산화물, AlN, Al 질화물, SiC 및 C 로부터 선택된 단체나 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이 버퍼층용으로 이용될 수 있다. 보호층용으로는 Ta, Hf, Si, Au, Pt, Ag, Cu, Mn, Ti, Cr, Al, Si 질화물, Si 산화물, Al 산화물, Al 질화물, SiC, C 또는 다이아몬드형 카본이나, 이 물질의 혼합물 또는 합금으로 형성된 단층막 또는 다층막이 이용될 수 있다. 제1자성층 및 제2자성층중 적어도 하나는 NiFe 또는 NiFeCo 로 형성되고 그리고 기본적으로 세라믹, 금속, 금속 화합물, 플라스틱 또는 이들 재료의 혼합물을 이용할 수 있다. 버퍼층용으로는 Si, Au, Pt, Ag, Cu, Ti, Mn, Cr, Al, Si3N4, Si 질화물 SiO2, Al2O3, Al 산화물, AlN, Al 질화물, SiC, C 및 다이아몬드형 카본으로부터 선택된 단체나 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이 이용될 수 있다.
보호층으로는 Ta, Hf, Si, Au, Pt, Ag, Ti, Cr, Al, Si 질화물, Si 산화물, Al 산화물, Al 질화물, SiC, C 또는 다이아몬드형 카본이나 이들의 혼합물 또는 합금으로 형성된 단층막 또는 다층막이 이용될 수 있다. 제1자성층 및 제2자성층중 적어도 하나의 막 두께는 5 내지 30nm 이다. 비자성층의 막 두께는 2 내지 5nm 이다. 반강자성층의 막 두께는 10 내지 100nm 이다. 금속 보호층의 막 두께는 3nm 또는 그 이하이다. 비금속 보호층의 막 두께는 2nm 또는 그 이상이다. 금속 버퍼층의 막 두께는 15nm 또는 그 이하이다. 비금속 버퍼층의 막 두께는 5nm 또는 그 이상이다.
CoZrNb 및 CoZrMo 와, Cr, Mn, Pt, Ni, Cu, Ag, Ir, Al, Ti, Fe, Co 또는 Zn 을 CoZrNb 또는 CoZrMo 에 첨가한 재료등은 통상적인 스퍼터링(sputtering)을 이용하여 막 형성을 수행할 경우 비결정(amorphous)이 된다. 따라서, 상술한 재료중 어느 것이 기판 또는 버퍼층용으로 사용된다면, NiFe 등이 사용된 경우와 비교할 때 막 형성시의 배압 및 타겟 순도에 특별한 주의를 요하지 않을 경우에도 양호한 자기 특성을 얻을 수 있다. 또한, FeSiAl 및 FeSi 가 체심(body-centered) 입방 구조 및 양호한 결정성을 가진 양호한 재료이기 때문에, 이 재료를 이용할 경우에 양호한 결정을 가진 막을 형성하고 양호한 자기 특성을 얻기가 쉽다.
또한, Ag 와, Au 와, Ag 및 Au 의 합금과, Al, Si, Ti, Ir, V, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Pb, Bi 및 C 로부터 선택된 단체나 조합한 몇몇 물질을 Ag 또는 Au 에 첨가하여 제조한 재료가 비자성층용으로 사용될 때, Ag 또는 Au 는 거의 산화되지 않는 재료이고 그리고 그 젖음성(wettability)으로 인해 자성층과 비자성층 사이에서 계면 확산이 쉽게 발생하지 않는 성질을 나타내기 때문에, 막의 전류 특성은 시간 변화시에 거의 변화하지 않는다. 또한, 비자성층용으로 Al, Si, Ti, Ir, V, Zr, Nb, Mo, Pd, Sn, Hf, Ta, W 및 Bi 로부터 선택된 단체 또는 다수의 물질을 Cu 에 첨가한 재료가 이용될 때, 첨가된 원소는 시간 경과시에 전류 특성의 변화를 증진시킬 수 있는 산소와 같은 원소를 흡착할 수 있기 때문에 신뢰성이 향상된다. 또한, Cu 에 Ti, Ir, V, Zn, Pd, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Pb, Bi 또는 C 가 첨가될때, 이들 원소들은 자성층으로 Cu 의 계면 확산을 완화시키는 기능을 한다.
또한, 반강자성 재료중에, NiO, CoO, FeO, Fe2O3, MnO, 및 CrO 로부터 선택된 단체나 이들의 혼합물 또는 상기 단체나 혼합물에 Mo, W, V, Ir, Nb, Ta, Mn, Tc, Re, Ru, Rh, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Au, Ag 또는 Cu를 첨가한 재료는 이들의 주원소가 산화되기 쉽기 때문에 대기중에서 안정된다. Cr 및 Mn 의 단체나 이들의 혼합물 또는 상기 단체나 혼합물에 Mo, W, V, Ir, Nb, Ta, Mn, Tc, Re, Ru, Rh, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Au, Ag 또는 Cu 를 첨가한 재료는 Mn 및 Cr이 주성분이 금속일지라도 비교적 거의 산화되지 않는 재료이기 때문에 대기중에서 안정적이다.
Ta, Hf, Si, Au, Pt, Ag, Cu, Mn, Ti, Cr, Al, Si 질화물, Si 산화물, Al 산화물, Al 질화물, SiC, C 또는 다이아몬드형 카본 또는 이들 물질의 혼합물이나 합금으로 된 단층막 또는 다층막이 최외부층상의 보호층으로 사용될 때, 보호층은 자성층, 비자성층 및 반강자성층이 대기와 접촉하는 것을 방지하는 기능을 한다. 따라서, 비교적 산화되기 쉬운 재료가 자성층, 비자성층 및 반강자성층용으로 사용될 때 스핀 밸브막의 신뢰성은 확실해질 수 있다.
자성층 및 비자성층용으로 결정질 재료가 사용될 때, 사용할 재료의 정도에 따라 기판 및 버퍼층의 조합은 재료의 결정성에 영향을 미친다. Si3N4, SiO2, AlN 및 Al2O3의 단체, 그 혼합물, 적층막 또는 유리를 기판용으로 사용할 경우, 버퍼층용으로 Au, Pt, Ag, Cu, Ti, Mn, Cr 및 Al 의 단체 또는 그 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막을 이용하는 것이 효과적이다. 폴리카보네이트, 염화비닐, 폴리이미드, 폴리올레핀 및 이들 재료의 혼합물이나 적층막과 같은 플라스틱을 기판용으로 사용할 경우, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 다른 세라믹, 유리등의 단체, 이들의 혼합물 또는 적층막이 제1버퍼층으로서 기판상에 형성되고, 그 위에, Au, Pt, Ag, Cu, Ti, Mn, Cr 및 Al 의 단체 또는 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이 제2버퍼층으로 제공된다면 기판용으로 Si3N4, SiO2, AlN, Al2O3및 유리의 단체 또는 이들의 혼합물 및 적층막이 사용되는 경우와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 한편, CoZrNb, CoZrMo 와 같은 비결정 재료가 자성층용으로 사용될 때, 버퍼층은 막의 결정성을 증진시키는 특성을 제공할 필요가 없기 때문에 Au, Pt, Ag, Cu, Ti, Mn, Cr, Al, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 다른 세라믹, 유리, SiC 및 C, 다이아몬드형 카본등의 단체, 그 혼합물 또는 그 적층막을 버퍼층용으로 사용할 수 있다.
자성층의 막 두께가 너무 작다면, 자계의 영향에 따라 스핀의 양호한 반전이 발생하기 어렵다. 반대로 자성층의 막두께가 너무 크다면, 교환 결합막의 결합된 자계의 크기가 막 두께에 비례하기 때문에 결합 자계의 크기가 너무 작게 된다. 따라서, 막두께를 설정하기 위한 적당한 범위가 있다.
비자성층의 막 두께가 너무 작다면, 제1자성층과 제2자성층 사이의 교환 결합이 너무 강하다. 따라서 제2자성층이 반전을 일으키기가 어렵다. 반대로, 비자성층의 막 두께가 너무 크다면, 자화 방향에서의 전자의 확산에 따른 비율이 자성층과 비자성층 사이의 계면상에서 작기 때문에 스핀 밸브막의 MR 비는 낮아진다. 따라서, 막두께를 설정하기 위한 적당한 범위가 있다.
전도성 보호층과 전도성 버퍼층이 사용될 경우, 스핀 밸브막의 전기 저항이 전체적으로 낮아지며, 그에 따라 막두께가 너무 크다면 자기저항 변화량이 낮아진다. 전도성 보호층 및 버퍼층의 막두께는 너무 크게 되지 않는다.
비전도성 보호층 및 버퍼층이 사용된다면, 막 두께가 클 때 자기 저항 변화량이 영향을 미치지 않기 때문에 특정 범위보다 큰 막 두께를 만들 수 있다. 막 두께가 결정 성장 및 신뢰성을 크게 하는 경우에 보다 양호하다.
[양호한 실시예의 상세한 설명]
새로운 본 발명의 특징은 첨부된 특허 청구의 범위에 기재되어 있다. 상기와 같은 목적 및 장점을 가진 본 발명은 첨부 도면과 함께 양호한 실시예의 하기 설명을 참조하면 더욱 분명해진다.
본 발명을 실시예에서 설명한다.
[실시예 1]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 표 1에 도시한 바와 같이 제1자성층 및 제2자성층의 조성을 변화시키고 하기에 주어진 단계(1), (2), (3)의 반강자성층을 이용함으로서 제조된다. 다음에, 제2자성층의 반전자계 및 자기저항 변화율을 측정한다.
다음에, 스핀 밸브막을 사용하여, 실드(shield)형 재생 헤드 및 요크(yoke)형 재생 헤드를 제조하고, 시판의 하드 디스크상에 인덕티브 헤드를 이용하여 기록한 0.3㎛ 폭의 자구(magnetic domain)상에서 판독 테스트를 실시한다. 이 경우에 제2자성층의 반전자계, 자기 저항 변화율 및 재생 출력 수치는 각각 표에 도시되어 있다. 동일한 자구는 260μV 의 재생 신호가 주어지도록 종래의 MR 헤드를 이용하여 재생한다. 따라서, 재생 신호가 2 배 내지 4 배 개량된다.
(1) 반강자성층용으로 NiO 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 실리콘 질화물(10nm), 비자성층은 Cu (3nm), 반강자성층은 NiO(30nm)이고, 보호층은 구리(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 15nm 가 되도록 표 1에 표시된 바와 같이 제1 및 제2자성층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 1에 표시되어 있다.
[표 1]
(2) 반강자성층용으로 FeMn 을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 실리콘 질화물(107nm), 비자성층은 Cu(3nm), 반강자성층은 FeMn(10nm), 및 보호층은 구리(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 15nm 가 되도록 표 2에 표시된 바와 같이 제1 및 제2자성층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 2에 표시되어 있다.
[표 2]
(3) 반강자성층용으로 CoO 와 NiO 의 혼합물을 이용하는 경우 :
기판은 Al2O3유리, 버퍼층은 TA(15nm), 비자성층은 Ag(3nm), 반강자성층은 CoO 와 NiO 의 혼합물(40nm), 및 보호층은 구리(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 12nm 및 16nm 가 되도록 표 3에 표시된 바와 같이 제1 및 제2자성층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 3에 표시되어 있다.
[표 3]
[실시예 2]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 비자성층의 조성을 변화시키고 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 제1 및 제2자성층을 이용하여 제조한다. 다음에, 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율을 측정한다. 또한, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 실드형 및 요크형 재생 헤드의 제2자성층의 반전자계, 자기 저항 변화율 및 재생 출력 수치를 측정한다.
(1) 제1 및 제2자성층용으로 FeSiAl 을 이용하는 경우 :
기판은 SiO2, 버퍼층은 Hf 질화물(10nm), 제1자성층은 FeSiAl(15nm), 제2자성층은 FeSiAl(20nm), 반강자성층은 FeO, NiO, CoO 의 혼합물(35nm), 및 보호층은 구리(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 3nm 가 되도록 표 4에 표시된 바와 같이 비자성층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 4에 표시되어 있다.
[표 4]
(2) 제1자성층용으로 FeSiAl 및 제2자성층용으로 NiFe 를 이용하는 경우 :
기판은 SiO2, 버퍼층은 Al 질화물(10nm), 제1자성층은 FeSiAl (15nm), 제2자성층은 NiFe(13nm), 반강자성층은 FeMn(8nm), 및 보호층은 구리(3nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 3nm 가 되도록 표 5에 표시된 바와 같이 비자성층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 5에 표시되어 있다.
[표 5]
[실시예 3]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 반강자성층의 조성을 변화시키고 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 제1 및 제2자성층을 이용하여 제조한다. 다음에, 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율을 측정한다. 또한, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 실드형 및 요크형 재생 헤드의 제2자성층의 반전자계, 자기 저항 변화율 및 재생 출력 수치를 측정한다.
(1) 제1자성층용으로 FeSiAl 및 제2자성층용으로 CoZrNb 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Au(8nm), 제1자성층은 FeSiAl(10nm), 비자성층은 Al(2.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(16nm), 및 보호층은 구리(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 12nm 가 되도록 표 6에 표시된 바와 같이 반강자성층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 6에 표시되어 있다.
[표 6]
(2) 제1자성층용으로 FeSiAl 및 제2자성층용으로 NiFeCo 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Si2O3(11nm), 제1자성층은 FeSiAl(16nm), 비자성층은 Ag(3.5nm), 제2자성층은 NiFe(14nm), 및 보호층은 Ag(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 18nm 가 되도록 표 7에 표시된 바와 같이 반강자성층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 7에 표시되어 있다.
[표 7]
[실시예 4]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계 (1) 및 (2)에 주어진 반강자성층의 조성을 변화시키고 여기에 첨가될 원소를 변화시켜 제조한다. 다음에, 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율을 측정한다. 또한, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실드형 및 요크형 재생 헤드의 제2자성층의 반전자계, 자기 저항 변화율 및 재생 출력 수치를 측정한다.
(1) FeMn 반강자성층에 원소를 첨가하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Pt(15nm), 제1자성층은 FeSiAl(15nm), 비자성층은 Cu(2.5nm), 제2자성층은 NiFe(16nm), 및 보호층은 Ag(2nm)를 이용하고, 표 8에 표시된 바와 같이 FeMn 반강자성층(12nm)에 각종 원소를 첨가시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 8에 표시되어 있다.
[표 8]
(2) NiO 반강자성층에 원소를 첨가하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 유리 스퍼터막(20nm), 제1자성층은 NiFe (20nm), 비자성층은 Ag(3nm), 제2자성층은 NiFe(20nm), 및 보호층은 Cu(2nm)를 이용하고, 표 9에 표시된 바와 같이 NiO 반강자성층(17nm)에 각종 원소를 첨가하여 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 9에 표시되어 있다.
[표 9]
[실시예 5]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 버퍼층의 조성을 변화시키고 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 제1 및 제2자성층을 이용하여 제조한다. 다음에, 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율을 측정한다. 또한, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 실드형 및 요크형 재생 헤드의 제2자성층의 반전자계, 자기 저항 변화율 및 재생 출력 수치를 측정한다.
(1) 제1자성층은 NiFe, 제2자성층은 FeSiAl 인 경우 :
기판은 유리, 제1자성층은 NiFe(15nm), 비자성층은 Al(3nm), 제2자성층은 FeSiAl(15nm), 반강자성층은 FeMn(15nm), 및 보호층은 구리(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 15nm 가 되도록 표 10에 표시된 바와 같이 버퍼층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 10에 표시되어 있다.
[표 10]
(2) 제1자성층은 NiFe, 제2자성층은 CoZrNb 인 경우 :
기판은 유리, 제1자성층은 NiFe(15nm), 비자성층은 Cu(3nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 반강자성층은 NiO(15nm), 및 보호층은 구리(2nm)를 이용하고, 이 경우에 막 두께가 15nm 가 되도록 표 11에 표시된 바와 같이 버퍼층의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 11에 표시되어 있다.
[표 11]
[실시예 6]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 보호층의 조성을 변화시키고 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 반강자성층을 이용하여 제조한다. 다음에 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율을 측정한다. 또한, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실드형 및 요크형 재생 헤드의 제2자성층의 반전자계, 자기 저항 변화율 및 재생 출력 수치를 측정한다.
(1) 반강자성층용으로 NiO 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Hf(10nm), 제1자성층은 FeSiAl(15nm), 비자성층은 Cu(3nm), 제2자성층은 FeSiAl(15nm) 및 반강자성층은 NiO(15nm)를 이용하고, 표 12에 표시된 바와 같이 보호층의 조성 및 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 12에 표시되어 있다.
[표 12]
(2) 반강자성층용으로 FeMn 을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 SiO2(10nm), 제1자성층은 NiFe(12nm), 비자성층은 Cu(3nm), 제2자성층은 NiFe(16nm), 및 반강자성층은 FeMn(15nm)를 이용하고, 표 13에 표시된 바와 같이 보호층의 조성 및 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 13에 표시되어 있다.
[표 13]
[실시예 7]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 기판의 재료를 변화시키고 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 버퍼층을 이용하여 제조한다. 다음에, 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율을 측정한다. 또한, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실드형 및 요크형 재생 헤드의 제2자성층의 반전자계, 자기 저항 변화율 및 재생 출력 수치를 측정한다.
(1) 버퍼층용으로 Hf 를 이용하는 경우 :
버퍼층은 Hf(10nm), 제1자성층은 FeSiAl(17nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeSiAl(17nm), 반강자성층은 NiO(15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하고, 표 14에 표시된 바와 같이 기판의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 14에 표시되어 있다.
[표 14]
(2) 버퍼층용으로 Si3N4를 이용하는 경우 :
버퍼층은 Si3N4(80nm), 제1자성층은 NiFe(14nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 NiFe(14nm), 반강자성층은 FeMn(15nm), 및 보호층은 Si3N4(80nm)를 이용하고, 표 15에 표시된 바와 같이 기판의 조성을 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 측정 결과는 표 15에 표시되어 있다.
[표 15]
[실시예 8]
제1도 내지 제8도에 도시된 스핀 밸브막의 각각의 소자 구조에 있어서, 반전 자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 바와 같이 제1 및 제2자성층을 이용함으로서 제2자성층에 대해 측정된다.
다음에, 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드는 각각의 스핀 밸브막을 이용하여 재생되며, 판독 테스트는 인덕티브 헤드를 이용하여 시판의 하드 디스크상에 기록된 0.3㎛ 폭의 자구상에서 실행된다.
(1) 제1자성층은 CoZrMo, 제2자성층은 CoZrNb 인 경우 :
(a) 제1도에 도시한 구조에서, 기판은 Al2O3, 버퍼층은 Ta (10nm), 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 반강자성층은 NiO(50nm), 및 보호층은 Cu(2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 30e 의 반전 자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 890μV 및 960μV 이다.
(b) 제2도에 도시한 구조에서, 기판은 Al2O3, 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 및 반강자성층은 NiO(50nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 10e 의 반전 자계 및 5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 870μV 및 920μV 이다.
(c) 제3도에 도시한 구조에서, 기판은 Al2O3, 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 반강자성층은 NiO(50nm), 및 보호층은 Cu(2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전 자계 및 6% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 910μV 및 940μV 이다.
(d) 제4도에 도시한 구조에서, 기판은 Al2O3, 버퍼층은 Ta (10nm), 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 및 반강자성층은 NiO(50nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전 자계 및 6% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 920μV 및 960μV 이다.
(e) 제5도에 도시한 구조에서, 기판은 Al2O3, 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 및 반강자성층은 NiO(50nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전 자계 및 5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 830μV 및 880μV 이다.
(f) 제6도에 도시한 구조에서, 기판은 Al2O3, 버퍼층은 Ta (10nm), 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 및 반강자성층은 NiO(50nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전 자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 870μV 및 860μV 이다
(g) 제7도에 도시한 구조에서, 기판은 A12O3, 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 반강자성층은 NiO(50nm), 및 보호층은 Cu(2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전 자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 870μV 및 860μV 이다.
(h) 제8도에 도시한 구조에서, 기판은 Al2O3, 버퍼층은 Ta (10nm), 제1자성층은 CoZrMo(15nm), 비자성층은 Cu(3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb(15nm), 반강자성층은 NiO(50nm), 및 보호층은 Cu(2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 30e 의 반전 자계 및 6% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 890μV 및 940μV 이다.
(2) 제1 및 제2자성층이 NiFe 인 경우 :
(a) 제1도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 버퍼층은 Hf (10nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전자계 및 6.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 830μV 및 870μV 이다.
(b) 제2도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 및 반강자성층은 NiO (15nm)를 이용하여 스핀 밸브 막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 770μV 및 840μV 이다.
(c) 제3도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 40e 의 반전자계 및 6% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 690μV 및 750μV 이다.
(d) 제4도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 버퍼층은 Hf (10nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 및 반강자성층은 NiO (15nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 20e 의 반전자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 800μV 및 810μV 이다.
(e) 제5도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 및 반강자성층은 NiO (15nm)를 이용하여 스핀 밸브 막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 50e 의 반전자계 및 5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 680μV 및 740μV 이다.
(f) 제6도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 버퍼층은 Hf (10nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 및 반강자성층은 NiO (15nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 60e 의 반전자계 및 5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 720μV 및 750μV 이다.
(g) 제7도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 70e 의 반전자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 810μV 및 830μV 이다.
(h) 제8도에 도시한 구조에서, 기판은 유리, 버퍼층은 Hf (10nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막을 제조할 경우, 제2자성층에 대해 40e 의 반전자계 및 5.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 760μV 및 840μV 이다.
[실시예 9]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 제1자성층을 변화시키고 그 막 두께를 변화시켜 제조한다. 실드 재생 헤드 및 요크 재생 헤드는 상기 스핀 밸브막을 이용하여 제조된다. 다음에, 판독 테스트는 인덕티브 헤드를 사용하여 시판의 하드 디스크에 기록된 0.3㎛ 폭의 자구상에서 실행된다.
(1) 제1자성층용으로 FeSiAl 을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Hf (10nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeSiAl (17nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하고, 표 16에 표시된 바와 같이 FeSiAl 제1자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 재생 출력의 수치는 표 16에 표시되어 있다.
[표 16]
(2) 제1자성층용으로 NiFe 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 SiO2(80nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 SiO2(80nm)를 이용하고, 표 17에 표시된 바와 같이 NiFe 제1자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 재생 출력의 수치는 표 17에 표시되어 있다.
[표 17]
[실시예 10]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 제2자성층을 이용하고 그 막두께를 변화시켜 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 실시예 9 에서와 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 제2자성층용으로 CoZrNb 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Ta (10nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제1자성층은 CoZrMo (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하고, 표 18에 표시된 바와같이 CoZrMb 제2자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 18에 표시되어 있다.
[표 18]
(2) 제2자성층용으로 NiFe 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Al2O3(30nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Al2O3(50nm)를 이용하고, 표 19에 표시된 바와같이 NiFe 제2자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브 막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 19에 표시되어 있다.
[표 19]
[실시예 11]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 비자성층을 이용하고 그 막두께를 변화시켜 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 실시예 9 에서와 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 비자성층용으로 Cu 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Cr (10nm), 제1자성층은 NiFe (17nm), 제2자성층은 FeSiAl (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하고, 표 20 에 표시된 바와같이 Cu 비자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 20에 표시되어 있다.
[표 20]
(2) 비자성층용으로 Al 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 AlN (30nm), 제1자성층은 CoZrMo (17nm), 제2자성층은 FeSiAl (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 SiO2 (30nm)를 이용하고, 표 21에 표시된 바와같이 Al 비자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 21에 표시되어 있다.
[표 21]
[실시예 12]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 반강자성층을 이용하고 그 막두께를 변화시켜 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 실시예 9에서와 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 반강자성층용으로 FeMn 을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Ta (10nm), 제2자성층은 NiFe (18nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제1자성층은 NiFe (14nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하고, 표 22에 표시된 바와같이 FeMn 반강자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 22에 표시되어 있다.
[표 22]
(2) 반강자성층용으로 NiO, CoO 및 FeO 의 혼합물을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Pt (10nm), 제1자성층은 FeSiAl (16nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (18nm), 및 보호층은 Pt (2nm)를 이용하고, 표 23에 표시된 바와같이 NiO, CoO 및 FeO 로 형성된 반강자성층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브 막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 23에 표시되어 있다.
[표 23]
[실시예 13]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 금속 보호층을 이용하고 그 막 두께를 변화시켜 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 실시예 9에서와 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 금속 보호층용으로 Cu 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Mo (10nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Cu 를 이용하고, 표 24에 표시된 바와 같이 Cu 보호층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 24에 표시되어 있다.
[표 24]
(2) 금속 보호층용으로 AgTi 합금을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Si3N4(50nm), 제1자성층은 SiAlTi (13nm), 비자성층은 Au (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 AgTi 합금을 이용하고, 표 25에 표시된 바와 같이 AgTi 합금 보호층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 25에 표시되어 있다.
[표 25]
[실시예 14]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 비금속 보호층을 이용하고 그 막두께를 변화시켜 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 실시예 9에서와 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 비금속 보호층용으로 Si3N4를 이용하는 경우 :
제1도에 도시한 구조에서 기판은 유리, 버퍼층은 Si3N4(80nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Si3N4를 이용하고, 표 26에 표시된 바와 같이 Si3N4보호층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 26에 표시되어 있다.
보호층의 막 두께가 상술한 바와 같이 다양하지만, 헤드 재생 출력은 거의 변화가 없다. 그러나, 막 두께가 2nm 보다 작다면, FeMn 반강자성층은 현저하게 산화되며, 그에 따라 신뢰성에 문제가 된다.
[표 26]
(2) 비금속 보호층용으로 Al2O3합금을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Al2O3(80nm), 제1자성층은 FeSiAl (14nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 NiFe (16nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Al2O3를 이용하고, 표 27에 표시된 바와 같이 Al2O3보호층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 27에 표시되어 있다.
보호층의 막 두께가 상술한 바와 같이 다양하지만, 헤드 재생 출력은 거의 변화가 없다. 그러나, 막 두께가 2nm 보다 작다면, FeMn 반강자성층은 현저하게 산화되는 경향이 있다.
[표 27]
[실시예 15]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 금속 버퍼층을 이용하고 그 막 두께를 변화시켜 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 실시예 9에서와 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 금속 버퍼층용으로 CuPtAuAg 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 CuPtAuAg 합금, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Si3N4(50nm)를 이용하고, 표 28에 표시된 바와같이 CuPtAuAg 합금 버퍼층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 28에 표시되어 있다.
[표 28]
(2) 금속 버퍼층용으로 Ta 를 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Ta, 제1자성층은 CoZrMo (15nm), 비자성층은 Ag (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Si3N4(50nm)를 이용하고 표 29에 표시된 바와 같이 버퍼층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 29에 표시되어 있다.
[표 29]
[실시예 16]
제1도에 도시한 구조에서, 스핀 밸브막은 하기의 단계(1) 및 (2)에 주어진 비금속 버퍼층을 이용하고 그 막두께를 변화시켜 제조한다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 실시예 9에서와 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 금속 버퍼층용으로 Si3N4를 사용하는 경우 : 기판은 SiO2, 버퍼층은 Si3N4, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Si3N4(50nm)를 이용하고, 표 30에 표시된 바와 같이 버퍼층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 30 에 표시되어 있다.
[표 30]
(2) 비금속 버퍼층용으로 SiO2, Si2N4, AlN 및 Al2O3의 혼합물을 이용하는 경우 :
기판은 석류석, 버퍼층은 SiO2, Si3N4, AlN 및 Al2O3의 혼합물, 제1자성층은 FeSi (15nm), 비자성층은 Cu (13nm), 제2자성층은 NiFe (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 AlN (60nm)를 이용하고, 표 31에 표시된 바와같이 버퍼층의 막 두께를 변화시켜 스핀 밸브막을 제조한다. 실드형 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력의 수치는 각각 표 31에 표시되어 있다.
[표 31]
[실시예 17]
제1도에 도시한 구조에서, 자성층은 하기에 주어진 단계(1) 내지 (5)의 조건하에서 형성된다. 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율이 측정된다.
다음에, 제조된 스핀 밸브막을 이용하여 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드가 제조된다. 판독 테스트는 인덕티브 헤드를 사용하여 시판의 하드 디스크상에 기록된 0.3㎛ 폭의 자구상에서 실행된다.
(1) 제1자성층용으로 2 층막(double-layered)을 이용하는 경우 :
기판은 Al2O3, 버퍼층은 Ti(10nm), 제1자성층은 CoArMo (5nm)/CoZrNb (10nm)의 2층막, 비자성층은 Cu (3.5nm), 제2자성층은 CoZrNb (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 7% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 930μV 및 970μV 이다.
(2) 제1자성층용으로 8 층막을 이용하는 경우 :
기판은 Al2O3, 버퍼층은 Ti(10nm), 제1자성층은 [CoArMo (2nm)/CoZrNb (2nm)] × 4 의 8 층막, 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 CoZrNb (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 8% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 1070μV 및 1130μV 이다.
(3) 제2자성층용으로 3 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 W (10nm), 제1자성층은 FeSiAl (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (5nm)/FeSiAl (5nm)/FeSi (5nm) 의 3층막, 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 6.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 910μV 및 940μV 이다.
(4) 제2자성층용으로 16 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 W (10nm), 제1자성층은 FeSiAl (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 [FeNi (1nm)/FeSiAl (1nm)] × 8 의 16 층막, 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 7% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 950μV 및 930μV 이다.
(5) 제1자성층용으로 16 층막을 그리고 제2자성층용으로 다른 16 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Si3N4(80nm), 제1자성층은 [NiFe (1nm)/FeSiAl (1nm)] × 8 의 16 층막, 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 [FeNi (1nm)/FeSiAl (1nm)] × 8 의 16 층막, 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 9% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 1270μV 및 1300μV 이다.
[실시예 18]
제1도에 도시한 구조에서, 비자성층은 하기에 주어진 단계(1) 및 (2)의 조건하에서 형성된다. 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율이 측정된다. 또한, 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 실시예 17 과 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 비자성층용으로 2 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Si3N4(80nm), 제1자성층은 [NiFe (1nm)/FeSiAl (1nm)] × 8 의 16 층막, 비자성층은 Au (1.5nm)/Ag (1.5nm)의 2 층막, 제2자성층은 FeNi (1nm)/FeSiAl (1nm)] × 8 의 16 층막, 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Cu 를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 9.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 1290μV 및 1330μV 이다.
(2) 비자성층용으로 3 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Si3N4(80nm), 제1자성층은 [NiFe (1nm)/FeSiAl (1nm)] × 8 의 16 층막, 비자성층은 Ag (1nm)/Cu (1nm)/Ag (1nm) 의 3 층막, 제2자성층은 [FeNi (1nm)/FeSiAl (1nm)] × 8 의 16 층막, 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 9.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 1270μV 및 1310μV 이다.
[실시예 19]
제1도에 도시한 구조에서, 반강자성층은 하기에 주어진 단계(1) 및 (2)의 조건하에서 형성된다. 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율이 측정된다. 또한, 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 실시예 17 과 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 반강자성층용으로 2 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Hf (10nm), 제1자성층은 NiFe (10nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 NiO (10nm)/CoO (10nm) 의 2 층막, 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 2 0e 의 반전자계 및 7.5% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 910μV 및 920μV 이다.
(2) 반강자성층용으로 3 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Hf (10nm), 제1자성층은 FeSiAl (15nm), 비자성층은 Pt (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 NiO (5nm)/FeMn (5nm)/NiO (5nm)의 3 층막, 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될때, 제2자성층에 대해 2 0e 의 반전자계 및 8% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 970μV 및 940μV 이다.
[실시예 20]
제1도에 도시한 구조에서, 버퍼층은 하기에 주어진 단계(1) 및 (2)의 조건하에서 형성된다. 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율이 측정된다. 또한, 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 실시예 17 과 동일한 방법으로 층정된다.
(1) 버퍼층용으로 2 층막을 이용하는 경우 :
기판은 폴라카보네이트, 버퍼층은 Si3N4(50nm)/ Hf (10nm)의 2 층막, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 NiO (10nm)/ CoO (10nm) 의 2 층막, 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브 막이 제조될때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 8% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 980μV 및 960μV 이다.
(2) 버퍼층용으로 3 층막을 이용하는 경우 :
기판은 폴리카보네이트, 버퍼층은 Si3N4(50nm)/Hf (5nm)/Ta (5nm)의 3 층막, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 NiO (10nm)/CoO (10nm) 의 2 층막, 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 9% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 1260μV 및 1290μV 이다.
[실시예 21]
제1도에 도시한 구조에서, 보호층은 하기에 주어진 단계(1) 및 (2)의 조건하에서 형성된다. 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율이 측정된다. 또한, 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 실시예 17 과 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 보호층용으로 2 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Si3N4(50nm) Hf (10nm)의 2 층막, 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)/Si3N4(50nm)의 2 층막을 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 8% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 970μV 및 950μV 이다.
(2) 보호층용으로 3 층막을 이용하는 경우 :
기판은 유리, 버퍼층은 Si3N4(50nm)/Hf (10nm)의 2 층막, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 FeMn (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)/Si3N4(50nm)/적외선 경화 수지(500nm)의 3 층막을 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 8% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 950μV 및 950μV 이다.
[실시예 22]
제1도에 도시한 구조에서, 하기 조건(1) 및 (2)의 기판은 제2자성층의 반전자계 및 자기 저항 변화율을 측정하는 데 사용된다. 또한, 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 실시예 17과 동일한 방법으로 측정된다.
(1) 2 층막 기판을 이용하는 경우 :
기판은 유리/Si3N4, 버퍼층은 Hf (10nm), 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm) 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전 자계 및 7% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 920μV 및 950μV 이다.
(2) 다른 2 층 기판을 이용하는 경우 : 기판은 유리/UV-경화 수지, 버퍼층은 SiO2(70nm)/Hf (10nm)의 2 층막, 제1자성층은 NiFe (15nm), 비자성층은 Cu (3nm), 제2자성층은 FeNi (15nm), 반강자성층은 NiO (15nm), 및 보호층은 Cu (2nm)를 이용하여 스핀 밸브막이 제조될 때, 제2자성층에 대해 1 0e 의 반전자계 및 7% 의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있다. 실드형 재생 헤드 및 요크형 재생 헤드의 재생 출력 수치는 각각 940μV 및 910μV 이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 적용에 따르면 자계 및 중요한 자기 저항 효과에 대해 양호한 민감도를 가진 박막을 제조할 수 있다. 실드 재생 헤드 또는 요크 재생 헤드용으로 상기 박막을 이용할 때, 얻을 수 있는 최대 재생 출력은 종래 기술의 적용에 의해 제공된 자기 저항 효과를 이용한 재생 헤드의 출력에 비해 4 배를 얻을 수 있다.

Claims (22)

  1. 막을 위한 기본 구조로서 제1자성층, 비자성층, 제2자성층 및 반강자성층을 포함한 자기 기록 재생용 재생 헤드를 위한 스핀 밸브막에 있어서, 상기 제1자성층은 CoZrNb를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지고, 상기 제2자성층은 CoZrNb를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지거나 또는, 상기 제1자성층은 FeSiAl을 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지고 상기 제2자성층은 FeSiAl을 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지거나 또는, 상기 제1자성층은 CoZrNb를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지고 상기 제2자성층은 CoZrMo를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  2. 제1항에 있어서, Al, Si, Ti, Ir, V, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Au, Pb, Bi, C, 탄화 규소로 구성된 그룹으로부터 선택된 단체(single substance) 및 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이 상기 비자성층용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, FeMn, NiO, CoO, FeO, Fe2O3, MnO, CrO, Cr, 및 Mn 으로 구성된 그룹으로부터 선택된 단체 및 이들의 혼합물, 또는 상기 단체나 혼합물에 Mo, W, V, Ir, Nb, Ta, Mn, Tc, Re, Ru, Rh, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Au, Ag 및 Cu 를 포함하는 그룹으로부터 선택된 물질을 첨가하여 제조한 재료로 형성된 단층막 또는 다층막이 상기 반강자성층용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  4. 제3항에 있어서, Cr, Mn, Pt, Ni, Ir, Cu, Ag, Al, Ti, Fe, Co 및 Zn으로 구성된 그룹으로 부터 선택된 물질이 첨가된 재료로 형성된 단층막 또는 다층막이 상기 제1자성층 또는 제2자성층용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  5. 막을 위한 기본 구조로서 제1자성층, 비자성층, 제2자성층 및 반강자성층을 포함한 자기 기록 재생용 재생 헤드를 위한 스핀 밸브막에 있어서, 상기 제1자성층은 NiFe 를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지며, 상기 제2자성층은 FeSiAl을 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지며, 상기 비자성층은 Al, Si, Ti, Ir, V, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Au, Pb, Bi, C 및 탄화 규소로 구성된 그룹으로부터 선택된 단체 또는 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  6. 제5항에 있어서, CoO, FeO, Fe2O3, MnO, CrO, Cr 및 Mn 으로부터 선택된 단체 및 이들의 혼합물, 또는 상기 단체나 혼합물에 Mo, W, V, Ir, Nb, Ta, Mn, Tc, Re, Ru, Rh, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Au, Ag 및 Cu 로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 첨가하여 제조한 재료의 단층막 또는 다층막이 상기 반강자성층용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스핀 밸브막은 기판을 포함하고 상기 제1자성층 또는 반강자성층은 상기 기판과 접촉하거나 또는 상기 스핀 밸브막은 기판 및 상기 기판상에 형성된 버퍼층을 포함하며, 상기 제1자성층 또는 반강자성층은 상기 버퍼층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보호층은 최외부층상에 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  9. 제7항에 있어서, 상기 기판은 유리, 세라믹, 금속 화합물, 플라스틱 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 형성된 단층막 또는 다층막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  10. 제7항에 있어서, Ta, Hf, Si, Au, Pt, Ag, Cu, Ti, Mn, Cr, Al, Si 질화물, Si 산화물, Al 산화물, AlN, Al 질화물, SiC 및 C로 구성된 그룹으로부터 선택된 단체 및 이들의 혼합물로 형성된 단층막 또는 다층막이 상기 버퍼층용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  11. 제8항에 있어서, 상기 보호층은 Ta, Hf, Si, Au, Pt, Ag, Cu, Mn, Ti, Cr, Al, Si 질화물, Si 산화물, Al 산화물, Al 질화물, SiC, C, 다이아몬드형 카본, 이들의 혼합물 및 이들의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 형성된 단층막 또는 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  12. 제5항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1자성층 및 제2자성층중 적어도 하나의 막 두께가 5 내지 30nm 인 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  13. 제5항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 비자성층의 막 두께가 2 내지 5nm 인 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  14. 제5항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 반강자성층의 막 두께가 10 내지 100nm 인 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  15. 제5항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 금속 보호층의 막 두께가 3nm 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  16. 제5항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 비금속 보호층의 막 두께가 2nm 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  17. 제5항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 금속 버퍼층의 막 두께가 15nm 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  18. 제5항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 비금속 버퍼층의 막 두께가 5nm 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제1자성층은 CoZrNb를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지고 상기 제2자성층은 CoZrNb를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제1자성층은 FeSiAl을 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지고, 상기 제2자성층은 FeSiAl을 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  21. 제1항에 있어서, 상기 제1자성층은 CoZrNb를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지고, 상기 제2자성층은 CoZrMo를 포함하는 단층막 또는 다층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
  22. 제5항에 있어서, 상기 스핀 밸브막은 기판을 포함하고 상기 제1자성층 또는 반강자성층은 상기 기판과 접촉하거나 또는 상기 스핀 밸브막은 기판 및 상기 기판상에 형성된 버퍼층을 포함하며, 상기 제1자성층 또는 반강자성층은 상기 버퍼층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 스핀 밸브막.
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Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08129718A (ja) * 1994-10-28 1996-05-21 Sony Corp 磁気抵抗効果型磁気センサ
JPH0983039A (ja) * 1995-09-14 1997-03-28 Nec Corp 磁気抵抗効果素子
JPH09205234A (ja) * 1996-01-26 1997-08-05 Nec Corp 磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果センサ
US5909345A (en) * 1996-02-22 1999-06-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistive device and magnetoresistive head
US6690553B2 (en) * 1996-08-26 2004-02-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect device, magnetic head therewith, magnetic recording/reproducing head, and magnetic storing apparatus
JP2924819B2 (ja) * 1996-10-09 1999-07-26 日本電気株式会社 磁気抵抗効果膜及びその製造方法
JPH10154311A (ja) * 1996-11-21 1998-06-09 Nec Corp 磁気抵抗効果素子およびシールド型磁気抵抗効果センサ
US6535362B2 (en) 1996-11-28 2003-03-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistive device having a highly smooth metal reflective layer
JP2914339B2 (ja) 1997-03-18 1999-06-28 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子並びにそれを用いた磁気抵抗効果センサ及び磁気抵抗検出システム
JP3198265B2 (ja) * 1997-04-10 2001-08-13 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果素子
JP2933056B2 (ja) * 1997-04-30 1999-08-09 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム
JP2950284B2 (ja) 1997-05-14 1999-09-20 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子、並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム
JP2970590B2 (ja) 1997-05-14 1999-11-02 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム
JP3730366B2 (ja) * 1997-07-03 2006-01-05 株式会社東芝 薄膜磁気素子
JP3157770B2 (ja) * 1997-09-17 2001-04-16 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッド
US6245450B1 (en) 1997-11-17 2001-06-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exchange coupling film magnetoresistance effect device magnetoresistance effective head and method for producing magnetoresistance effect device
JPH11161921A (ja) 1997-12-01 1999-06-18 Nec Corp 磁気抵抗効果素子およびその製造方法
US6188549B1 (en) * 1997-12-10 2001-02-13 Read-Rite Corporation Magnetoresistive read/write head with high-performance gap layers
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
DE19840823C1 (de) 1998-09-07 2000-07-13 Siemens Ag Magnetoresistives Element und dessen Verwendung als Speicherelement in einer Speicherzellenanordnung
US6664784B1 (en) 1998-11-26 2003-12-16 Nec Corporation Magneto-resistive sensor with ZR base layer and method of fabricating the same
US6633464B2 (en) * 1998-12-09 2003-10-14 Read-Rite Corporation Synthetic antiferromagnetic pinned layer with Fe/FeSi/Fe system
JP3959881B2 (ja) * 1999-02-08 2007-08-15 Ｔｄｋ株式会社 磁気抵抗効果センサの製造方法
US6331773B1 (en) 1999-04-16 2001-12-18 Storage Technology Corporation Pinned synthetic anti-ferromagnet with oxidation protection layer
US7196880B1 (en) 1999-07-19 2007-03-27 Western Digital (Fremont), Inc. Spin valve sensor having a nonmagnetic enhancement layer adjacent an ultra thin free layer
US6466417B1 (en) 1999-11-02 2002-10-15 International Business Machines Corporation Laminated free layer structure for a spin valve sensor
US6479096B1 (en) * 1999-12-03 2002-11-12 Read-Rite Corporation Method for manufacturing a GMR spin valve having a smooth interface between magnetic and non-magnetic layers
US6613240B2 (en) 1999-12-06 2003-09-02 Epion Corporation Method and apparatus for smoothing thin conductive films by gas cluster ion beam
WO2001056090A1 (fr) * 2000-01-28 2001-08-02 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif a magnetoresistance et procede de fabrication de celui-ci, base pour dispositif a magnetoresistance et procede de fabrication de celle-ci, et capteur a magnetoresistance
JP4337209B2 (ja) * 2000-02-22 2009-09-30 日立金属株式会社 永久磁石薄膜およびその製造方法
US6693775B1 (en) 2000-03-21 2004-02-17 International Business Machines Corporation GMR coefficient enhancement for spin valve structures
US6867951B1 (en) 2000-07-12 2005-03-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Spin valve magnetic properties with oxygen-rich NiO underlayer
US6538859B1 (en) 2000-07-31 2003-03-25 International Business Machines Corporation Giant magnetoresistive sensor with an AP-coupled low Hk free layer
US6473278B1 (en) 2000-07-31 2002-10-29 International Business Machines Corporation Giant magnetoresistive sensor with a high resistivity free layer
DE10046782B4 (de) * 2000-09-21 2008-05-08 Forschungszentrum Jülich GmbH Magnetisches Bauelement mit einem magnetischen Schichtsystem und dessen Verwendung
US6580589B1 (en) 2000-10-06 2003-06-17 International Business Machines Corporation Pinned layer structure for a spin valve sensor having cobalt iron (CoFe) and cobalt iron oxide (CoFeO) laminated layers
JP3890893B2 (ja) * 2000-12-28 2007-03-07 日本電気株式会社 スピントンネル磁気抵抗効果膜及び素子及びそれを用いた磁気抵抗センサー、及び磁気装置及びその製造方法
US6577477B1 (en) 2001-02-01 2003-06-10 Headway Technologies, Inc. Hard magnetic bias configuration for GMR
US6624986B2 (en) 2001-03-08 2003-09-23 International Business Machines Corporation Free layer structure for a spin valve sensor with a specular reflecting layer composed of ferromagnetic oxide
TWI222630B (en) * 2001-04-24 2004-10-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetoresistive element and magnetoresistive memory device using the same
US6633497B2 (en) * 2001-06-22 2003-10-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Resistive cross point array of short-tolerant memory cells
US20030002231A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Dee Richard Henry Reduced sensitivity spin valve head for magnetic tape applications
US20030002232A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Storage Technology Corporation Apparatus and method of making a reduced sensitivity spin valve sensor apparatus in which a flux carrying capacity is increased
US7092219B2 (en) * 2001-07-06 2006-08-15 International Business Machines Corporation Method for fabricating seed layer for spin valve sensor for magnetic heads for hard disk drives
US7038891B2 (en) * 2002-01-02 2006-05-02 International Business Machines Corporation Method and apparatus for providing precise control of magnetic coupling field in NiMn top spin valve heads and amplitude enhancement
US6735058B2 (en) 2002-02-04 2004-05-11 International Business Machines Corporation Current-perpendicular-to-plane read head with an amorphous magnetic bottom shield layer and an amorphous nonmagnetic bottom lead layer
KR20030071063A (ko) * 2002-02-27 2003-09-03 주식회사 엘지이아이 자기 터널 접합 제조 방법
US6674617B2 (en) 2002-03-07 2004-01-06 International Business Machines Corporation Tunnel junction sensor with a multilayer free-layer structure
AU2003235110A1 (en) 2002-04-23 2003-11-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistive element, manufacturing method thereof, magnetic head, magnetic memory, and magnetic recording device using the same
US7426097B2 (en) 2002-07-19 2008-09-16 Honeywell International, Inc. Giant magnetoresistive device with buffer-oxide layer between seed and ferromagnetic layers to provide smooth interfaces
US6870716B2 (en) * 2002-09-24 2005-03-22 Hitachi Global Storage Technologies Netherland B.V. Free layer and design for higher areal density
JP3699954B2 (ja) * 2002-10-25 2005-09-28 株式会社東芝 磁気メモリ
JP2004247408A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Sony Precision Technology Inc 磁気検出センサ
US7268982B2 (en) * 2004-10-21 2007-09-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Current perpendicular to plane (CPP) GMR structure having vanadium doped, AP coupled, multi-layered pinned structure
US10153423B2 (en) * 2017-01-06 2018-12-11 SK Hynix Inc. Electronic device
US10967463B2 (en) * 2018-04-11 2021-04-06 The University Of Toledo Sn whisker growth mitigation using NiO sublayers

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103315A (en) * 1977-06-24 1978-07-25 International Business Machines Corporation Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films
US4621030A (en) * 1982-07-19 1986-11-04 Hitachi, Ltd. Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof
US4809109A (en) * 1988-03-25 1989-02-28 International Business Machines Corporation Magnetoresistive read transducer and method for making the improved transducer
DE3820475C1 (ko) * 1988-06-16 1989-12-21 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
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
JPH05182148A (ja) * 1992-01-06 1993-07-23 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果ヘッド
US5549978A (en) * 1992-10-30 1996-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
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
US5301079A (en) * 1992-11-17 1994-04-05 International Business Machines Corporation Current biased magnetoresistive spin valve sensor
JP2666668B2 (ja) * 1992-12-22 1997-10-22 日本電気株式会社 磁気抵抗効果型ヘッド
JPH06259729A (ja) * 1993-03-03 1994-09-16 Tdk Corp 磁気ヘッド
US5493465A (en) * 1993-03-15 1996-02-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element and magnetic recording apparatus
US5408377A (en) * 1993-10-15 1995-04-18 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved ferromagnetic sensing layer and magnetic recording system using the sensor
US5712751A (en) * 1994-03-17 1998-01-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic sensor and magnetic recording-reproducing head and magnetic recording-reproducing apparatus using same
US5739987A (en) * 1996-06-04 1998-04-14 Read-Rite Corporation Magnetoresistive read transducers with multiple longitudinal stabilization layers

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