JP2003060262A - 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ - Google Patents

磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ

Info

Publication number
JP2003060262A
JP2003060262A JP2001245885A JP2001245885A JP2003060262A JP 2003060262 A JP2003060262 A JP 2003060262A JP 2001245885 A JP2001245885 A JP 2001245885A JP 2001245885 A JP2001245885 A JP 2001245885A JP 2003060262 A JP2003060262 A JP 2003060262A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode
magnetoresistive effect
region
pinned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001245885A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3971140B2 (ja
Inventor
Takero Kagami
健朗 加々美
Norio Takahashi
法男 高橋
Takumi Uesugi
卓己 上杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2001245885A priority Critical patent/JP3971140B2/ja
Priority to US10/211,366 priority patent/US6839205B2/en
Publication of JP2003060262A publication Critical patent/JP2003060262A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3971140B2 publication Critical patent/JP3971140B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59683—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks for magnetoresistive heads
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B2005/3996—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンバルブ膜を用いたＣＰＰ構造を持つ磁
気抵抗効果素子でありながら、従来に比べて、素子全体
として得られる実際上のＭＲ比を高める。 【解決手段】 磁気抵抗効果素子２は、電極２１，２８
間に積層された磁気抵抗効果層を持つ。磁気抵抗効果層
は、非磁性層２５と、これを挟むピンド層２４及びフリ
ー層２６と、ピンド層２４のフリー層２６と反対側に形
成されたピン層２３と、を有する。ピン層２３は、電極
２１，２８間において膜面と略々垂直な方向に電流が流
れる膜面方向の有効領域と実質的に重なる領域に、所定
の厚さで形成されるとともに、前記有効領域と実質的に
重ならない領域に、前記所定厚さと実質的に同じ厚さで
又は前記所定厚さより薄い厚さで、前記有効領域と実質
的に重なる領域から連続して形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果素子
並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンショ
ンアセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の大
容量小型化に伴い、高感度、高出力のヘッドが要求され
ている。その要求に対して、現行製品であるＧＭＲヘッ
ド（Giant Mgneto-Resistive Head）の懸命な特性改善
が進んでおり、一方でＧＭＲヘッドの２倍以上の抵抗変
化率が期待できるトンネル磁気抵抗効果型ヘッド（ＴＭ
Ｒヘッド）の開発も精力的に行われている。
【０００３】ＧＭＲヘッドとＴＭＲヘッドは、一般的
に、センス電流を流す方向の違いからヘッド構造が異な
る。一般のＧＭＲヘッドのような膜面に対して平行にセ
ンス電流を流すヘッド構造をＣＩＰ（Current In Plan
e）構造、ＴＭＲヘッドのように膜面に対して垂直にセ
ンス電流を流すヘッド構造をＣＰＰ（Current Perpendi
cular to Plane）構造と呼ぶ。ＣＰＰ構造は、磁気シー
ルドそのものを電極として用いることができるため、Ｃ
ＩＰ構造の狭リードギャップ化において深刻な問題とな
っている、磁気シールド−素子間ショート（絶縁不良）
が本質的に生じない。そのため、高記録密度化において
ＣＰＰ構造は大変有利である。
【０００４】ＣＰＰ構造ヘッドの先駆けであるＴＭＲヘ
ッドは、高ＭＲ比ということで注目されているが、低抵
抗化という大きな問題に直面している。
【０００５】一方、ＣＰＰ構造でありながら磁気抵抗効
果素子はＣＩＰ構造で使用されているスピンバルブ（Ｓ
Ｖ）膜を用いるというＣＰＰ−ＧＭＲヘッドは、磁気抵
抗効果素子に絶縁膜を含まないスピンバルブ膜を用いる
ため、低抵抗化が可能である。長坂らによる「スピンバ
ルブ膜を用いたＣＰＰ素子のＧＭＲ特性」と題する論文
（日本応用磁気学会誌, Vol.25, No.4-2, pp.807-810,
2001）には、スピンバルブ膜を用いたＣＰＰ構造を持つ
磁気抵抗効果素子が開示されている。
【０００６】このようなスピンバルブ膜を用いたＣＰＰ
構造を持つ従来の磁気抵抗効果素子では、スピンバルブ
膜を構成する、上部電極と下部電極との間に形成された
キャップ層、ピン層、ピンド層、非磁性層及びフリー層
は、実質的に互いに重なる領域のみに形成され、各層の
膜面方向の大きさはほぼ同一であり、上部電極及び下部
電極の面積に比べてはるかに小さいものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スピン
バルブ膜を用いたＣＰＰ構造を持つ従来の磁気抵抗効果
素子では、ＴＭＲ素子に比べて低抵抗化を図ることがで
きるという点で非常に優れているものの、上部電極と下
部電極との間の素子全体として得られる実際上のＭＲ比
は、例えば数％程度と、かなり低かった。
【０００８】なお、前記論文では、ＭＲ比がもっと高く
なる旨が述べられているが、前記論文で言及しているＭ
Ｒ比は、上部電極及び下部電極間の素子全体として得ら
れる実際上のＭＲ比ではなく、磁気抵抗変化を示す部分
（すなわち、ピンド層、非磁性層及びフリー層のみの積
層体）のみのＭＲ比である。すなわち、上部電極及び下
部電極間にはピン層やキャップ層等が存在しているが、
前記論文では、これらの固定的な抵抗成分の影響を考慮
しないＭＲ比について言及している。このため、前記論
文で言及されているＭＲ比は、見かけ上高くなっている
のである。
【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、スピンバルブ膜を用いたＣＰＰ構造を持つ磁
気抵抗効果素子でありながら、従来に比べて実際上のＭ
Ｒ比を高めることができる磁気抵抗効果素子を提供する
ことを目的とする。
【００１０】また、本発明は、このような磁気抵抗効果
素子を用いることにより、狭トラックにおいても高出力
信号を得ることができ高記録記録密度化を図ることがで
きる、磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１１】さらに、本発明は、磁気ディスク装置等の
高記録密度化を図ることができるヘッドサスペンション
アセンブリを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様による磁気抵抗効果素子は、基
体の一方の面側に形成された第１の電極と、前記第１の
電極の前記基体とは反対側に形成された磁気抵抗効果層
と、前記磁気抵抗効果層の前記第１の電極とは反対側に
形成された第２の電極と、を備えたものである。そし
て、前記磁気抵抗効果層は、非磁性層と、前記非磁性層
の一方の面側に形成されたフリー層と、前記非磁性層の
他方の面側に形成されたピンド層と、前記ピンド層の前
記非磁性層とは反対の側に形成されたピン層とを含む。
また、前記ピン層は、前記第１の電極と前記第２の電極
との間において膜面と略々垂直な方向に電流が流れる膜
面方向の有効領域と実質的に重なる領域に、所定の厚さ
で形成されるとともに、前記有効領域と実質的に重なら
ない領域に、前記所定厚さと実質的に同じ厚さで又は前
記所定厚さより薄い厚さで、前記実質的に重なる領域か
ら連続して形成される。前記第１及び第２の電極は、磁
気シールド層を兼ねていてもよい。
【００１３】この第１の態様では、磁気抵抗効果層に対
して第１及び第２の電極が前述したように配置されてい
るため、ＣＰＰ構造が実現される。したがって、ＣＩＰ
構造の狭リードギャップ化において深刻な問題となって
いる、磁気シールド−素子間ショート（絶縁不良）が本
質的に生じない。
【００１４】また、前記第１の態様では、磁気抵抗効果
層は、前述したように配置された非磁性層、フリー層、
ピンド層及びピン層を含んでいるので、いわゆるスピン
バルブ膜を構成している。したがって、ＴＭＲ素子に比
べて低抵抗化を図ることができる。
【００１５】そして、前記第１の態様では、ピン層は、
前記有効領域と実質的に重なる領域に所定の厚さで形成
されるだけでなく、前記有効領域と実質的に重ならない
領域に、前記所定厚さと実質的に同じ厚さで又は前記所
定厚さより薄い厚さで、前記実質的に重なる領域から連
続して形成されている。このように、ピン層が形成され
る領域は前記有効領域から広がっているため、その広が
った分だけセンス電流が流れるパスが拡大し、第１及び
第２電極の間に流れるセンス電流に対するピン層の抵抗
値が小さくなる。ピン層は、通常は反強磁性体で構成さ
れることから、その比抵抗が比較的大きい（例えば、１
００μΩｃｍ以上）ので、ピン層が広がっていることに
よるピン層の抵抗値の減少の度合いが大きい。このよう
に、前記第１の態様によれば、センス電流に対するピン
層の抵抗値が低減され、ひいては第１及び第２の電極間
の素子全体の固定的な抵抗値が低減される。したがっ
て、前記第１の態様によれば、第１及び第２の電極間の
素子全体として得られる実際上のＭＲ比（＝ΔＲ／Ｒ）
の分母Ｒが小さくなり、実際上のＭＲ比が高まる。
【００１６】ところで、実際の素子の出力は、ΔＲとセ
ンス電流Ｉｓとの積Ｉｓ×ΔＲの値が重要となる。した
がって、実際上のＭＲ比（＝ΔＲ／Ｒ）の分母Ｒを小さ
くすることでそのＭＲ比を向上させるだけでは、素子の
出力を向上させることはできない。しかし、前記第１の
態様による構造を採用してＲを小さくした上で、前記有
効領域の面積を狭く構成すれば、Ｒ及びΔＲは前記有効
領域の面積にほぼ反比例することから、向上したＭＲ比
を維持したままΔＲも高めることができる。このよう
に、前記第１の態様によれば、例えば、単に有効領域の
面積を狭めるだけで、素子のＭＲ比と出力を高めること
ができ、前記第１の態様による構造は実用上の価値が極
めて高い。
【００１７】このように、前記第１の態様による効果を
素子の出力の向上に有効に関連させる事項の一つとし
て、前記有効領域の面積を狭めることがある。その事項
の他の例として、本発明者は、後述する第３の態様によ
る構造を案出した。この点は、第３の態様に関連して後
述する。
【００１８】本発明の第２の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第１の態様において、前記ピン層の一方の面
が、実質的に全面的に、前記第１の電極又は前記第２の
電極の一方の面に電気的に接触したものである。この第
２の態様では、前記ピン層の一方の面は、実質的に全面
的に、前記第１の電極又は前記第２の電極の一方の面
に、直接接触してもよいし導電膜を介して接触してもよ
い。
【００１９】この第２の態様によれば、ピン層の一方の
面が実質的に全面的に電極の面に電気的に接触している
ので、センス電流に対するピン層の抵抗値がより低減さ
れ、実際上のＭＲ比が一層高まる。
【００２０】本発明の第３の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第１又は第２の態様において、前記第１の電
極と前記第２の電極との間に介在する少なくとも１つの
層の少なくとも一方側の面と当該面に対向する隣接層の
対向面との間に、少なくとも前記有効領域と実質的に重
なる領域に渡って、前記少なくとも１つの層と前記隣接
層との間が完全には電気的に絶縁されない程度に薄い絶
縁層を、形成したものである。
【００２１】前記薄い絶縁層のような薄い層は、ピンホ
ール等が略々一様に形成された層をモデルとして説明し
得る。したがって、前記薄い絶縁層は、その上下の間に
流れる電流のパスの面積を実効的に低減させ、前述した
有効領域の面積を実際には狭めることなく、前述した有
効領域の面積を狭めたのと同様の効果が得られる。すな
わち、前記薄い絶縁層は、向上したＭＲ比を維持したま
ま前記ΔＲを増大させる作用を担う。このため、前記第
３の態様によれば、前記第１の態様による効果を素子の
出力の向上に有効に関連させることができる。したがっ
て、前記第３の態様によれば、素子の出力が増大し、好
ましい。その効果は、前記有効領域の面積を狭めたのと
同様である。しかしながら、有効領域の面積を狭めるに
しても製造上の限界があるため、前記第３の態様の構造
はそのような製造上の限界にもかかわらずに採用するこ
とができ、その利点は大きい。
【００２２】本発明の第４の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第３の態様において、前記少なくとも１つの
層は、前記非磁性層、前記フリー層及び前記ピンド層の
うちのいずれかの層のいずれか１つの構成層を含むもの
である。
【００２３】この第４の態様により言及された位置に前
記薄い絶縁層を配置すると、前記薄い絶縁層がセンス電
流のパスを調整する機能がより有効に発揮され、好まし
い。
【００２４】本発明の第５の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第３又は第４の態様において、前記薄い絶縁
層が酸化物又は窒化物を含むものである。前記薄い絶縁
層としてこのような材料を用いると、絶縁材料として有
効である上に、他の膜の特性を損なうようなおそれもな
く、好ましい。
【００２５】本発明の第６の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、前
記非磁性層は、前記有効領域と実質的に重なる領域のみ
に形成されたものである。
【００２６】本発明の第７の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前
記フリー層は、前記有効領域と実質的に重なる領域のみ
に形成されたものである。
【００２７】本発明の第８の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前
記ピンド層は、前記有効領域と実質的に重なる領域のみ
に形成されたものである。
【００２８】前記第６乃至第８の態様は、前記有効領域
を規定し得る層を例示したものであるが、前記有効領域
を規定する要素はこれらに限定されるものではない。
【００２９】本発明の第９の態様による磁気抵抗効果素
子は、前記第１乃至第８のいずれかの態様において、前
記ピン層が、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ、Ｆｅ
Ｍｎ、ＮｉＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＲｈＭｎ、ＣｒＭｎＰ
ｔ、及び、その他のＭｎ系合金からなる群より選ばれた
１種以上を含むものである。
【００３０】この第９の態様で挙げた材料は、ピンド層
をピンニングする特性に優れているが、その比抵抗は比
較的高い。したがって、前記第９の態様によれば、ピン
層を広げることによりセンス電流に対するピン層の抵抗
値が低減する効果が高くなり、第１及び第２の電極間の
素子全体として得られる実際上のＭＲ比が高まる効果が
著しい。
【００３１】本発明の第１０の態様による磁気抵抗効果
素子は、基体の一方の面側に形成された第１の電極と、
前記第１の電極の前記基体とは反対側に形成された磁気
抵抗効果層と、前記磁気抵抗効果層の前記第１の電極と
は反対側に形成された第２の電極と、備えたものであ
る。そして、前記磁気抵抗効果層は、フリー層と、該フ
リー層の前記第１の電極側に形成された第１の非磁性層
と、該第１の非磁性層の前記第１の電極側に形成された
第１のピンド層と、該第１のピンド層の前記第１の電極
側に形成された第１のピン層と、該フリー層の前記第２
の電極側に形成された第２の非磁性層と、該第２の非磁
性層の前記第２の電極側に形成された第２のピンド層
と、該第２のピンド層の前記第２の電極側に形成された
第２のピン層と、を含む。また、前記第１及び第２のピ
ン層のうちの少なくとも一方のピン層は、前記第１の電
極と前記第２の電極との間において膜面と略々垂直な方
向に電流が流れる膜面方向の有効領域と実質的に重なる
領域に、所定の厚さで形成されるとともに、前記有効領
域と実質的に重ならない領域に、前記所定厚さと実質的
に同じ厚さで又は前記所定厚さより薄い厚さで、前記実
質的に重なる領域から連続して形成される。前記第１及
び第２の電極は、磁気シールド層を兼ねていてもよい。
【００３２】この第１０の態様では、磁気抵抗効果層に
対して第１及び第２の電極が前述したように配置されて
いるため、ＣＰＰ構造が実現される。したがって、ＣＩ
Ｐ構造の狭リードギャップ化において深刻な問題となっ
ている、磁気シールド−素子間ショート（絶縁不良）が
本質的に生じない。
【００３３】また、前記第１０の態様では、磁気抵抗効
果層は、前述したように配置されたフリー層、第１及び
第２の非磁性層、第１及び第２のピンド層、並びに第１
及び第２のピン層を含んでいるので、デュアルタイプの
スピンバルブ膜を構成している。したがって、ＴＭＲ素
子に比べて低抵抗化を図ることができる。
【００３４】そして、前記第１０の態様では、少なくと
も一方のピン層は、前記有効領域と実質的に重なる領域
に所定の厚さで形成されるだけでなく、前記有効領域と
実質的に重ならない領域に、前記所定厚さと実質的に同
じ厚さで又は前記所定厚さより薄い厚さで、前記実質的
に重なる領域から連続して形成されている。このよう
に、少なくとも一方のピン層が形成される領域は前記有
効領域から広がっているため、その広がった分だけセン
ス電流が流れるパスが拡大し、第１及び第２の電極間に
流れるセンス電流に対する少なくとも一方のピン層の抵
抗値が小さくなる。このように、前記第１０の態様によ
れば、センス電流に対する少なくとも一方のピン層の抵
抗値が低減され、ひいては第１及び第２の電極間の素子
全体の固定的な抵抗値が低減される。したがって、前記
第１の態様によれば、第１及び第２の電極間の素子全体
として得られる実際上のＭＲ比（＝ΔＲ／Ｒ）の分母Ｒ
が小さくなり、実際上のＭＲ比が高まる。また、前記第
６の態様では、デュアルタイプのスピンバルブ膜が用い
られているので、シングルタイプのスピンバルブ膜を用
いる場合に比べて、実際上のＭＲ比が高まる。
【００３５】このＭＲ比の向上を素子の出力の向上に有
効に関連させる事項の一つとして、前記有効領域の面積
を狭めることがある。その事項の他の例として、本発明
者は、後述する第１２の態様による構造を案出した。こ
の点は、前記第１の態様の場合と同様である。
【００３６】本発明の第１１の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１０の態様において、前記少なくとも一
方のピン層の一方の面が、実質的に全面的に、前記第１
の電極又は前記第２の電極の一方の面に電気的に接触し
たものである。この第７の態様では、前記少なくとも一
方のピン層の一方の面は、実質的に全面的に、前記第１
の電極又は前記第２の電極の一方の面に、直接接触して
もよいし導電膜を介して接触してもよい。
【００３７】この第１１の態様によれば、少なくとも一
方のピン層の一方の面が実質的に全面的に電極の面に電
気的に接触しているので、センス電流に対する少なくと
も一方のピン層の抵抗値がより低減され、実際上のＭＲ
比が一層高まる。
【００３８】本発明の第１２の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１０又は第１１の態様において、前記第
１の電極と前記第２の電極との間に介在する少なくとも
１つの層の少なくとも一方側の面と当該面に対向する隣
接層の対向面との間に、少なくとも前記有効領域と実質
的に重なる領域に渡って、前記少なくとも１つの層と前
記隣接層との間が完全には電気的に絶縁されない程度に
薄い絶縁層を、形成したものである。
【００３９】この第１２の態様によれば、前記第３の態
様と同様の利点が得られる。
【００４０】本発明の第１３の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１２の態様において、前記少なくとも１
つの層は、前記第１及び第２の非磁性層、前記フリー層
及び前記第１及び第２のピンド層のうちのいずれかの層
のいずれか１つの構成層を含むものである。
【００４１】この第１３の態様により言及された位置に
前記薄い絶縁層を配置すると、前記薄い絶縁層がセンス
電流のパスを調整する機能がより有効に発揮され、好ま
しい。
【００４２】本発明の第１４の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１２又は第１３の態様において、前記薄
い絶縁層が酸化物又は窒化物を含むものである。前記薄
い絶縁層としてこのような材料を用いると、絶縁材料と
して有効である上に、他の膜の特性を損なうようなおそ
れもなく、好ましい。
【００４３】本発明の第１５の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１０乃至第１４のいずれかの態様におい
て、前記第１及び第２の非磁性層の少なくとも一方は、
前記有効領域と実質的に重なる領域のみに形成されたも
のである。
【００４４】本発明の第１６の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１０乃至第１５のいずれかの態様におい
て、前記フリー層は、前記有効領域と実質的に重なる領
域のみに形成されたものである。
【００４５】本発明の第１７の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１０乃至第１６のいずれかの態様におい
て、前記第１及び第２のピンド層の少なくとも一方は、
前記有効領域と実質的に重なる領域のみに形成されたも
のである。
【００４６】前記第１５乃至第１７の態様は、前記有効
領域を規定し得る層を例示したものであるが、前記有効
領域を規定する要素はこれらに限定されるものではな
い。
【００４７】本発明の第１８の態様による磁気抵抗効果
素子は、前記第１０乃至第１７のいずれかの態様におい
て、前記第１及び第２のピン層の各々が、ＰｔＭｎ、Ｉ
ｒＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＰｄＰｔ
Ｍｎ、ＲｈＭｎ、ＣｒＭｎＰｔ、及び、その他のＭｎ系
合金からなる群より選ばれた１種以上を含むものであ
る。
【００４８】この第１８の態様によれば、前記第９の態
様と同様に、第１及び第２の電極間の素子全体として得
られる実際上のＭＲ比が高まる効果が著しい。
【００４９】本発明の第１９の態様による磁気ヘッド
は、基体と、該基体により支持された磁気抵抗効果素子
とを備え、前記磁気抵抗効果素子が前記第１乃至第１８
のいずれかの態様による磁気抵抗効果素子であるもので
ある。
【００５０】この第１９の態様によれば、前記第１乃至
第１８のいずれかの態様による磁気抵抗効果素子が用い
られているので、狭トラックにおいても高出力信号を得
ることができ高記録記録密度化を図ることができる。
【００５１】なお、前記第１乃至第１８の態様による磁
気抵抗効果素子の用途は、磁気ヘッドに限定されるもの
ではなく、他の種々の用途において磁気センサとして用
いることができる。
【００５２】本発明の第２０の態様によるヘッドサスペ
ンションアセンブリは、磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが
先端部付近に搭載され前記磁気ヘッドを支持するサスペ
ンションと、を備え、前記磁気ヘッドが前記第１９の態
様による磁気ヘッドであるものである。
【００５３】この第２０の態様によれば、前記第１９の
態様による磁気ヘッドが用いられているので、磁気ディ
スク装置等の高記録密度化を図ることができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】以下、本発明による磁気抵抗効果
素子及びこれを用いた磁気ヘッドについて、図面を参照
して説明する。
【００５５】［第１の実施の形態］
【００５６】図１は、本発明の第１の実施の形態による
磁気ヘッドを模式的に示す概略斜視図である。図２は、
図１に示す磁気ヘッドのＧＭＲ素子２及び誘導型磁気変
換素子３の部分を模式的に示す拡大断面図である。図３
は、図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。図４は、図３
中のＧＭＲ素子２付近を更に拡大した拡大図である。理
解を容易にするため、図１乃至図４に示すように、互い
に直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する（後述する図
についても同様である。）。Ｘ軸方向が磁気記録媒体の
移動方向と一致している。
【００５７】第１の実施の形態による磁気ヘッドは、図
１に示すように、基体としてのスライダ１と、再生用磁
気ヘッド素子として用いられる磁気抵抗効果素子として
のＧＭＲ素子２と、記録用磁気ヘッド素子としての誘導
型磁気変換素子３と、ＤＬＣ膜等からなる保護膜４とを
備え、複合型磁気ヘッドとして構成されている。もっと
も、本発明による磁気ヘッドは、例えば、ＧＭＲ素子２
のみを備えていてもよい。また、第１の実施の形態で
は、素子２，３はそれぞれ１個ずつ設けられているが、
その数は何ら限定されるものではない。
【００５８】スライダ１は磁気記録媒体対向面側にレー
ル部１１，１２を有し、レール部１１、１２の表面がＡ
ＢＳ（エアベアリング面）を構成している。図１に示す
例では、レール部１１、１２の数は２本であるが、これ
に限らない。例えば、１〜３本のレール部を有してもよ
いし、ＡＢＳはレール部を持たない平面であってもよ
い。また、浮上特性改善等のために、ＡＢＳに種々の幾
何学的形状が付されることもある。本発明による磁気ヘ
ッドは、いずれのタイプのスライダを有していてもよ
い。
【００５９】第１の実施の形態では、保護膜４はレール
部１１，１２の表面にのみ設けられ、保護膜４の表面が
ＡＢＳを構成している。もっとも、保護膜４は、スライ
ダ１の磁気記録媒体対向面の全面に設けてもよい。ま
た、保護膜４を設けることが好ましいが、必ずしも保護
膜４を設ける必要はない。
【００６０】ＧＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３
は、図１に示すように、レール部１１、１２の空気流出
端部ＴＲの側に設けられている。記録媒体移動方向は、
図中のＸ軸方向と一致しており、磁気記録媒体が高速移
動した時に動く空気の流出方向と一致する。空気は流入
端部ＬＥから入り、流出端部ＴＲから流出する。スライ
ダ１の空気流出端部ＴＲの端面には、ＧＭＲ素子２に接
続されたボンディングパッド５ａ，５ｂ及び誘導型磁気
変換素子３に接続されたボンディングパッド５ｃ，５ｄ
が設けられている。
【００６１】ＧＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３
は、図２及び図３に示すように、スライダ１を構成する
セラミック基体１５の上に設けられた下地層１６の上
に、積層されている。セラミック基体１５は、通常、ア
ルチック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）又はＳｉＣ等で構成さ
れる。Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣを用いる場合、これは導電性
があるので、下地層１６として、例えばＡｌ２Ｏ３から
なる絶縁膜が用いられる。下地層１６は、場合によって
は設けなくてもよい。
【００６２】ＧＭＲ素子２は、図４に示すように、下地
層１６上に形成された下部電極２１と、下部電極２１の
上側（基体１５と反対側）に形成された上部電極２８
と、電極２１，２８間に下部電極２１側から順に積層さ
れた、下部金属層２２、ピン層２３、ピンド層２４、非
磁性層２５、フリー層２６、及び、上部金属層（キャッ
プ層）２７とを、備えている。
【００６３】第１の実施の形態では、下部電極２１及び
上部電極２８は、下部磁気シールド及び上部磁気シール
ドとしてそれぞれ兼用されている。電極２１，２８は、
例えば、ＮｉＦｅなどの磁性材料で形成されている。図
面には示していないが、これらの電極２１，２８は、前
述したボンディングパッド５ａ，５ｂにそれぞれ電気的
に接続されている。なお、下部電極２１及び上部電極２
８とは別に、下部磁気シールド及び上部磁気シールドを
設けてもよいことは、言うまでもない。
【００６４】下部金属層２２は、導電体となっており、
例えば、基体１６側から順に積層されたＴａ層及びＮｉ
Ｆｅ層の積層体などで構成される。ピンド層２４及びフ
リー層２６は、それぞれ強磁性層で構成され、例えば、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ
又はＦｅＣｏＮｉなどの材料で形成される。ピン層２３
は、反強磁性層で構成され、例えば、ＰｔＭｎ、ＩｒＭ
ｎ、ＲｕＲｈＭｎ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＰｄＰｔＭ
ｎ、ＲｈＭｎ又はＣｒＭｎＰｔなどのＭｎ系合金で形成
することが好ましい。ピンド層２４は、ピン層２３との
間の交換結合バイアス磁界によってその磁化方向が所定
方向に固定されている。一方、フリー層２６は、基本的
に磁気情報である外部磁場に応答して自由に磁化の向き
が変わるようになっている。非磁性層２５は、例えば、
Ｃｕ、Ａｕ又はＡｇなどの材料で形成される。
【００６５】上部金属層２７の材料は、（ａ）低抵抗で
あること、（ｂ）酸化し難いこと、（ｃ）酸化しても抵
抗が低いこと、という観点で、選ぶことが好ましい。こ
のような観点から、上部金属層２７は、例えば、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｏｓ、Ｗ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ又はＡｇの単体、又
は、これらのいずれか２種以上の組み合わせからなる合
金、を用いた、単層膜又は多層膜で形成することが好ま
しい。上部金属層２７を低抵抗の材料で構成し、その厚
さを薄くすれば、ＧＭＲ素子２全体として得られる実際
上のＭＲ比を高めることができる。
【００６６】第１の実施の形態では、図４に示すよう
に、ピンド層２４、非磁性層２５、フリー層２６及び上
部金属層２７の平面視の大きさは、所望のトラック幅Ｔ
Ｗ及びＭＲハイトに従って規定されている。すなわち、
第１の実施の形態では、ピンド層２４、非磁性層２５、
フリー層２６及び上部金属層２７は、電極２１，２８間
において膜面と略々垂直な方向に電流が流れる膜面方向
の有効領域と実質的に重なる領域のみに、形成されてい
る。換言すれば、第１の実施の形態では、ピンド層２
４、非磁性層２５、フリー層２６及び上部金属層２７
が、前記有効領域を規定している。もっとも、ピンド層
２４、非磁性層２５、フリー層２６及び上部金属層２７
のうちのいずれか１つ以上は、前記有効領域と実質的に
重なる領域以外の領域にも延在していてもよい。このよ
うな例として、後述する第３及び第４の実施の形態を挙
げることができる。
【００６７】一方、第１の実施の形態では、ピン層２３
は、図２乃至図４に示すように、前記有効領域と実質的
に重なる領域に所定の厚さで形成されるとともに、前記
有効領域と実質的に重ならない領域に、前記所定厚さと
実質的に同じ厚さで、前記有効領域と実質的に重なる領
域から連続して形成されている。ピン層２３の下面は、
全面的に、下部金属層２２を介して電極２１の上面に電
気的に接触している。下部金属層２２を設けずに、ピン
層２３の下面を電極２１の上面に直接電気的に接触させ
ることも可能である。
【００６８】図３及び図４に示すように、フリー層２６
のＺ軸方向の両側には、磁区制御のためのバイアス磁界
を付与するバイアス層（磁区制御層）としての硬磁性層
を含む層３１，３２が形成されている。これらの層３
１，３２の下側及び層２４〜２７の側には、Ａｌ２Ｏ３
などからなる絶縁層３３，３４が形成されている。ま
た、図面には示していないが、層３１，３２は、その一
部を構成する最上層としてＡｌ２Ｏ３などからなる絶縁
層をそれぞれ有している。これにより、層３１，３２は
他の層と電気的に絶縁されている。層３１，３２が含む
硬磁性層は、例えば、Ｃｒ／ＣｏＰｔ（コバルト白金合
金）、Ｃｒ／ＣｏＣｒＰｔ（コバルトクロム白金合
金）、ＴｉＷ／ＣｏＰｔ、ＴｉＷ／ＣｏＣｒＰｔなどの
材料で形成される。
【００６９】図２に示すように、ピン層２３と上部電極
２８との間には、硬磁性層を含む層３１，３２及びＧＭ
Ｒ素子２を構成する層２４〜２７が形成されていない領
域において、ギャップ層としての絶縁層３５が形成され
ている。絶縁層３５は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ
Ｏ２、ＭｇＯ又はＴｉＯ２などの材料で形成される。
【００７０】誘導型磁気変換素子３は、図２及び図３に
示すように、当該素子３に対する下部磁性層としても兼
用される前記上部電極２８、上部磁性層３６、コイル層
３７、アルミナ等からなるライトギャップ層３８、ノボ
ラック樹脂等の有機樹脂で構成された絶縁層３９及びア
ルミナ等からなる保護層４０などを有している。磁性層
３６の材質としては、例えば、ＮｉＦｅ又はＦｅＮなど
が用いられる。下部磁性層としても兼用された上部電極
２８及び上部磁性層３６の先端部は、微小厚みのアルミ
ナなどのライトギャップ層３８を隔てて対向する下部ポ
ール部２８ａ及び上部ポール部３６ａとなっており、下
部ポール部２８ａ及び上部ポール部３６ａにおいて磁気
記録媒体に対して情報の書き込みを行なう。下部磁性層
としても兼用された上部電極２８及び上部磁性層３６
は、そのヨーク部が下部ポール部２８ａ及び上部ポール
部３６ａとは反対側にある結合部４１において、磁気回
路を完成するように互いに結合されている。絶縁層３９
の内部には、ヨーク部の結合部４１のまわりを渦巻状に
まわるように、コイル層３７が形成されている。コイル
層３７の両端は、ボンディングパッド５ｃ，５ｄに電気
的に接続されている。コイル層３７の巻数及び層数は任
意である。また、誘導型磁気変換素子３の構造も任意で
よい。
【００７１】次に、第１の実施の形態による磁気ヘッド
の製造方法の一例について、説明する。
【００７２】まず、ウエハ工程を行う。すなわち、基体
１となるべきＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ又はＳｉＣ等のウエハ
１０１を用意し、薄膜形成技術等を用いて、ウエハ１０
１上のマトリクス状の多数の磁気ヘッドの形成領域にそ
れぞれ、前述した各層を前述した構造となるように形成
する。
【００７３】このウエハ工程の概要について、図５乃至
図８を参照して説明する。図５乃至図８はウエハ工程を
構成する各工程を模式的に示す図であり、図５（ａ）、
図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）はそれぞれ概略平
面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）中のＢ−Ｃ線に沿
った概略断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）中のＢ−Ｃ線
に沿った概略断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）中のＤ−
Ｅ線に沿った概略断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）中の
Ｄ−Ｅ線に沿った概略断面図である。なお、図６（ａ）
において、ＴＷは、ＧＭＲ素子２が規定するトラック幅
を示す。
【００７４】ウエハ工程では、まず、ウエハ１０１上
に、下地層１６、下部電極２１、下部金属層２２、ピン
層２３、ピンド層２４、非磁性層２５、フリー層２６、
上部金属層２７を、順次積層する（図５）。このとき、
下部電極２１は例えばめっき法により形成し、他の層は
例えばスパッタ法で形成する。
【００７５】次に、第１のイオンミリングにより、トラ
ック幅ＴＷを規定するべく、ピンド層２４、非磁性層２
５、フリー層２６及び上部金属層２７を部分的に除去す
る。このとき、第１のイオンミリングのストップ位置が
重要である。すなわち、第１のイオンミリングは、その
除去深さがピンド層２４とピン層２３との境界となる位
置で停止させる。つまり、第１のイオンミリングは、理
想的には、深さ方向に関して、ピンド層２４までを完全
に除去するが、ピン層２３を全く除去しない位置で、停
止させる。このようなストップ位置は、例えば、ＳＩＭ
Ｓ（SecondaryIon-microprobe Mass Spectrometer、２
次イオン質量分析計）によってミリング中に出てくる物
質をモニタすることにより、適切に設定することができ
る。そして、第１のイオンミリングの後、リフトオフ法
を用いて、第１のイオンミリングにより除去した部分
に、絶縁層３３，３４及び硬磁性層を含む層３１，３２
を形成する（図６）。
【００７６】次いで、第２のイオンミリングにより、Ｇ
ＭＲ素子２のハイト方向に関して、ピンド層２４、非磁
性層２５、フリー層２６及び上部金属層２７を、最終形
状に合わせてパターニングする（図７）。この第２のイ
オンミリングのストップ位置も重要である。第２のイオ
ンミリングも、理想的には、深さ方向に関して、ピンド
層２４を完全に除去するが、ピン層２３を全く除去しな
い位置で、停止させる。その後、絶縁層３５を形成し、
リフトオフ法によりこれをパターニングする（図７）。
【００７７】その後、図７に示す状態のウエハ１０１上
に、上部電極２８をめっき法等により形成する（図
８）。
【００７８】最後に、ギャップ層３８、コイル層３７、
絶縁層３９、上部磁性層３６及び保護膜４０を形成し、
更にボンディングパッド５ａ〜５ｄ等を形成する。これ
により、ウエハ工程が完了する。
【００７９】次に、ウエハ工程後が完了したウエハに対
して、公知の工程を経て磁気ヘッドを完成させる。簡単
に説明すると、前記ウエハから、基体上に複数の磁気ヘ
ッドの部分が一列状に配列された各バー（バー状磁気ヘ
ッド集合体）切り出す。次いで、このバーに対して、ス
ロートハイト、ＭＲハイト等を設定するために、そのＡ
ＢＳ側にラッピング処理（研磨）を施す。その後、必要
に応じて、スメア除去のために、ラッピング処理後のバ
ーのＡＢＳ側の面をエッチングする。次に、ＡＢＳ側に
保護膜４を形成し、更に、エッチング等によりレール１
１，１２を形成する。最後に、機械加工により切断して
バーを個々の磁気ヘッドに分離する。これにより、第１
の実施の形態による磁気ヘッドが完成する。
【００８０】第１の実施の形態では、電極２１，２８が
磁気抵抗効果層（ピン層２３、ピンド層２４、非磁性層
２５，フリー層２６）に対して、前述したように配置さ
れているため、ＣＰＰ構造が実現される。したがって、
ＣＩＰ構造の狭リードギャップ化において深刻な問題と
なっている、磁気シールド−素子間ショート（絶縁不
良）が本質的に生じない。
【００８１】また、第１の実施の形態では、磁気抵抗効
果層は、前述したように配置された非磁性層２５、フリ
ー層２６、ピンド層２４及びピン層２３を含んでいるの
で、いわゆるスピンバルブ膜を構成している。したがっ
て、ＴＭＲ素子に比べて低抵抗化を図ることができる。
【００８２】そして、第１の実施の形態では、前述した
ように、ピン層２３は、図２乃至図４に示すように、前
記有効領域と実質的に重なる領域に所定の厚さで形成さ
れるとともに、前記有効領域と実質的に重ならない領域
に、前記所定厚さと実質的に同じ厚さで、前記有効領域
と実質的に重なる領域から連続して形成されている。こ
のように、ピン層２３が形成される領域は前記有効領域
から広がっているため、その広がった分だけセンス電流
が流れるパスが拡大し、電極２１，２８の間に流れるセ
ンス電流に対するピン層２３の抵抗値が小さくなる。特
に、第１の実施の形態では、ピン層２３は、前記有効領
域と重ならない領域の厚さも前記有効領域と重なった領
域の厚さと同じ厚さであるとともに、ピン層２３の下面
は、全面的に、下部金属層２２を介して電極２１の上面
に電気的に接触しているので、ピン層２３が実際上電極
の一部として作用することになる。したがって、センス
電流に対するピン層２３の抵抗値を小さくすることがで
きる。このように、第１の実施の形態によれば、センス
電流に対するピン層２３の抵抗値が大幅に低減され、ひ
いては電極２１，２８間の素子全体の固定的な抵抗値が
低減される。したがって、第１の実施の形態によれば、
電極２１，２８間の素子全体として得られる実際上のＭ
Ｒ比（＝ΔＲ／Ｒ）の分母Ｒが小さくなり、実際上のＭ
Ｒ比が高まる。
【００８３】ところで、実際の素子の出力は、ΔＲとセ
ンス電流Ｉｓとの積Ｉｓ×ΔＲの値が重要となる。した
がって、実際上のＭＲ比（＝ΔＲ／Ｒ）の分母Ｒを小さ
くすることでそのＭＲ比を向上させるだけでは、素子の
出力を向上させることはできない。しかし、第１の実施
の形態の構造を採用してＲを小さくした上で、前記有効
領域の面積を狭く構成すれば、Ｒ及びΔＲは前記有効領
域の面積にほぼ反比例することから、向上したＭＲ比を
維持したままΔＲも高めることができる。このように、
第１の実施の形態によれば、例えば、単に有効領域の面
積を狭めるだけで、素子のＭＲ比と出力を高めることが
できる。
【００８４】したがって、第１の実施の形態によれば、
狭トラックにおいても高出力信号を得ることができ高記
録記録密度化を図ることができる。
【００８５】［第２の実施の形態］
【００８６】図９は、本発明の第２の実施の形態による
磁気ヘッドの要部を模式的に示す概略断面図であり、図
４に対応している。図９において、図４中の要素と同一
又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説
明は省略する。
【００８７】図９と図４との比較からわかるように、第
２の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所は、
前記有効領域と実質的に重ならない領域のピン層２３の
厚さが、前記有効領域と実質的に重なった領域のピン層
２３の厚さより薄くなっている点のみである。このよう
な構造は、例えば、前記第１の実施の形態による磁気ヘ
ッドの製造方法において述べた、前記第１及び第２のイ
オンミリングのストップ位置を、深さ方向に関して、ピ
ン層２３の一部までを除去するように設定することによ
って、得ることができる。
【００８８】第２の実施の形態によれば、第１の実施の
形態と比べれば、センス電流に対するピン層２３の抵抗
値が若干大きくなって、実際上のＭＲ比が若干低下する
が、基本的に第１の実施の形態と同様の利点が得られ
る。
【００８９】なお、前記有効領域と実質的に重ならない
領域のピン層２３の厚さが薄くなればなるほど、センス
電流に対するピン層２３の抵抗値が高くなって実際上の
ＭＲ比が低下するので、前記有効領域と実質的に重なら
ない領域のピン層２３の厚さは、非磁性層と重なった領
域のピン層２３の厚さの３０％以上であることが好まし
く、５０％以上であることがより好ましく、７０％以上
であることがより一層好ましい。
【００９０】［第３の実施の形態］
【００９１】図１０は、本発明の第３の実施の形態によ
る磁気ヘッドの要部を模式的に示す概略断面図であり、
図４に対応している。図１０において、図４中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。
【００９２】図１０と図４との比較からわかるように、
第３の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所
は、ピンド層２４及び非磁性層２５が、前記有効領域と
実質的に重ならない領域にも、前記有効領域と実質的に
重なる領域と実質的に同じ厚さで、前記有効領域と実質
的に重なる領域から連続して形成されている点のみであ
る。したがって、第３の実施の形態では、フリー層２６
及び上部金属層２７が、前記有効領域を規定している。
このような構造は、例えば、前記第１の実施の形態によ
る磁気ヘッドの製造方法において述べた、前記第１及び
第２のイオンミリングのストップ位置を、深さ方向に関
して、非磁性層２５とフリー層２６との境界となるよう
に設定することによって、得ることができる。
【００９３】第３の実施の形態によっても、第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。
【００９４】［第４の実施の形態］
【００９５】図１１は、本発明の第４の実施の形態によ
る磁気ヘッドの要部を模式的に示す概略断面図であり、
図４に対応している。図１１において、図４中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。
【００９６】図１１と図４との比較からわかるように、
第４の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所
は、（ａ）ピンド層２４が、前記有効領域と実質的に重
ならない領域にも、前記有効領域と実質的に重なる領域
と実質的に同じ厚さで、前記有効領域と実質的に重なる
領域から連続して形成されている点と、（ｂ）非磁性層
２５が、前記有効領域と実質的に重ならない領域にも、
前記有効領域と実質的に重なる領域の厚さより薄い厚さ
で、前記有効領域と実質的に重なる領域から連続して形
成されている点のみである。したがって、第４の実施の
形態では、フリー層２６、上部金属層２７、及び非磁性
層２５の厚さの厚い部分が、前記有効領域を規定してい
る。このような構造は、例えば、前記第１の実施の形態
による磁気ヘッドの製造方法において述べた、前記第１
及び第２のイオンミリングのストップ位置を、深さ方向
に関して、非磁性層２５の一部までを除去するように設
定することによって、得ることができる。
【００９７】第４の実施の形態によっても、第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。
【００９８】［第５の実施の形態］
【００９９】図１２は、本発明の第５の実施の形態によ
る磁気ヘッドの要部を模式的に示す概略断面図であり、
図４に対応している。図１２において、図４中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。
【０１００】図１２と図４との比較からわかるように、
第５の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所
は、フリー層２６と上部金属層２７との間に、前記有効
領域と実質的に重なる領域のみに渡って、フリー層２６
と上部金属層２７との間が完全には電気的に絶縁されな
い程度に薄い絶縁層６０が、形成されている点のみであ
る。薄い絶縁層６０の材料は、特に限定されるものでは
ないが、酸化物又は窒化物で形成することが好ましい。
薄い絶縁層６０の厚さは、当該絶縁層６０の上下の層の
間が完全に電気的に絶縁されない程度の厚さとされ、例
えば、１ｎｍ以下にすることができる。
【０１０１】薄い絶縁層６０のような薄い層は、いわば
不完全な層であり、ピンホール等が略々一様に形成され
た層をモデルとして説明し得る。したがって、薄い絶縁
層６０は、上部金属層２７とフリー層２６との間に流れ
るセンス電流のパスの面積を実効的に低減させ、前記有
効領域の面積を実際には狭めることなく、前記有効領域
の面積を狭めたのと同様の効果が得られる。すなわち、
薄い絶縁層６０は、向上したＭＲ比を維持したまま前記
ΔＲを増大させる作用を担う。このため、第５の実施の
形態によれば、前記第１の実施の形態と同様に、狭トラ
ックにおいても高出力信号を得ることができ高記録記録
密度化を図ることができる。
【０１０２】このように、第５の実施の形態によっても
前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。しかし
ながら、前記有効領域の面積を狭めるにしても製造上の
限界がある。これに対し、第５の実施の形態によれば、
前記有効領域の面積を狭めなくても、向上したＭＲ比を
維持したまま前記ΔＲを増大させることができるので、
そのような製造上の限界にもかかわらずに、所望の程度
まで、向上したＭＲ比を維持したまま前記ΔＲを増大さ
せることができる。
【０１０３】なお、第５の実施の形態による磁気ヘッド
は、例えば、前記第１の実施の形態による磁気ヘッドの
製造方法において、図５に示すような工程において各層
１６，２１〜２７を順次積層する代わりに、各層１６，
２１〜２６，６０，２７を順次積層し、前記第１及び第
２のイオンミリングにおいて、層２４〜２７と共に層６
０もミリングすることにより、製造することができる。
なお、層６０の形成は、例えば、スパッタ法などにより
行うことができる。
【０１０４】ところで、第５の実施の形態では、薄い絶
縁層６０は、フリー層２６と上部金属層２７との間に形
成されている。しかしながら、本発明では、これに限定
されるものではなく、薄い絶縁層６０は、電極２１，２
８間に介在する少なくとも１つの層の少なくとも一方側
の面と当該面に対向する隣接層の対向面との間に、形成
してもよい。例えば、薄い絶縁層６０は、層２１，２２
間、層２２，２３間、層２３，２４間、層２４，２５
間、層２５，２６間、層２６，２７間、及び、層２７，
２８間のうちの、いずれか１箇所以上に形成してもよ
い。また、例えば、層２２〜２７のいずれかが複数層
（複数の構成層）を積層したものである場合には、薄い
絶縁層６０は、当該複数の構成層のうちの２つの層間に
形成してもよい。もっとも、薄い絶縁層６０は、ピンド
層２４，非磁性層２５及びフリー層２６のうちのいずれ
かの層のいずれか１つの構成層の上面又は下面に形成す
ることが、好ましい。このような位置に薄い絶縁層６０
を配置すると、薄い絶縁層６０がセンス電流のパスを調
整する機能がより発揮されるからである。
【０１０５】また、前記第５の実施の形態では、薄い絶
縁層６０は、前記有効領域と実質的に重なる領域のみに
渡って形成されている。しかしながら、本発明では、薄
い絶縁層６０は、前記有効領域と実質的に重なる領域以
外の領域にも延在していてもよい。例えば、図１２にお
いて薄い絶縁層６０を層２３，２４間に形成する場合、
この薄い絶縁層６０は、層３３，３４と層２３との間に
延在させてもよい。
【０１０６】なお、前述した第２乃至第４の実施の形態
においても、図１２中の薄い絶縁層６０に相当する薄い
絶縁層を設けてもよいことは、言うまでもない。
【０１０７】［第６の実施の形態］
【０１０８】図１３は、本発明の第６の実施の形態によ
る磁気ヘッドの要部を模式的に示す概略断面図であり、
図４に対応している。図１３において、図４中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。
【０１０９】第６の実施の形態が第１の実施の形態と異
なる所は、主に、以下に説明する点のみである。すなわ
ち、第６の実施の形態では、図４中の上部金属層２７が
取り除かれ、その代わりに、フリー層２６と上部電極２
８との間に、フリー層２６側から順に、非磁性層１２
５、ピンド層１２４、ピン層１２３及び上部金属層１２
７が形成されている。非磁性層１２５及びピンド層１２
４は、ピンド層２４、非磁性層２５及びフリー層２６と
同様に、前記有効領域と実質的に重なる領域のみに形成
されている。一方、ピン層１２３及び上部金属層１２７
は、ピン層２３及び下部金属層２２と同様に、前記有効
領域と実質的に重なる領域に所定の厚さで形成されると
ともに、前記有効領域と実質的に重ならない領域に、前
記所定厚さと実質的に同じ厚さ（前記所定厚さより薄い
厚さでもよい。）で、前記有効領域と実質的に重なる領
域から連続して形成されている。また、ピン層１２３の
上面は、全面的に、上部金属層１２７を介して電極２８
の下面に電気的に接触している。なお、層１２３〜１２
５はそれぞれ層２３〜２５と同じ材料で形成し得ること
は、言うまでもない。また、上部金属層１２７は、例え
ば、図４中の上部金属層２７と同じ材料で形成すること
ができる。
【０１１０】第６の実施の形態では、層２３〜２６，１
２３〜１２５によりデュアルタイプのスピンバルブ膜が
構成されているが、ピン層２３，１２３が広がっている
ので、前記第１の実施の形態と同様に、センス電流に対
するピン層２３，１２３の抵抗値が低減され、電極２
１，２８間の素子全体として得られる実際上のＭＲ比が
高まる。なお、本発明では、ピン層２３，１２３のいず
れか一方を、非磁性層２５と実質的に重なる領域のみに
形成しておいてもよい。
【０１１１】なお、本発明では、前記第１の実施の形態
を変形して前記第２乃至第５の実施の形態をそれぞれ得
たとの同様に、第６の実施の形態を変形することができ
る。
【０１１２】［第７の実施の形態］
【０１１３】図１４は、本発明の第７の実施の形態によ
るヘッドサスペンションアセンブリを示す磁気記録媒体
対向面側から見た概略平面図である。
【０１１４】第７の実施の形態によるヘッドサスペンシ
ョンアセンブリは、磁気ヘッド７１と、磁気ヘッド７１
が先端部付近に搭載され磁気ヘッド７１を支持するサス
ペンション７２と、を備えている。磁気ヘッド７１とし
て、前述した第１乃至第６の実施の形態並びにそれらの
変形例に係るいずれかの磁気ヘッドが、用いられてい
る。図１４では、磁気ヘッド７１の構成要素としてスラ
イダ１（図１も参照）のみを示している。
【０１１５】サスペンション７２は、磁気ヘッド７１の
スライダ１が装着されるフレクシャ７３と、フレクシャ
７３を支持し磁気ヘッド７１のスライダ１に押圧力（荷
重）を付与するロードビーム７４と、ベースプレート７
５と、を有している。
【０１１６】フレクシャ７３は、図面には示していない
が、先端側から基端側にかけて、帯状に延びた薄いステ
ンレス鋼板等からなる基板と、該基板上に形成されたポ
リイミド層等からなる絶縁層と、該絶縁層上に形成され
た信号入出力用の４本の導体パターン８１ａ〜８１ｄ
と、これらの上に形成されたポリイミド層等からなる保
護層と、から構成されている。導体パターン８１ａ〜８
１ｄは、フレクシャ７３の長さ方向にほぼその全長に渡
って形成されている。
【０１１７】フレクシャ７３の先端部には、平面視で略
々コ字状の抜き溝８２が形成されることによりジンバル
部８３が構成され、ジンバル部８３に磁気ヘッド７１の
スライダ１が接着剤等により接合されている。フレクシ
ャ７３には、スライダ１に設けられたボンディングパッ
ド５ａ〜５ｄ（図１参照）と近接する箇所において、導
体パターン８１ａ〜８１ｄの一端部がそれぞれ電気的に
接続された４つのボンディングパッドが、それぞれ形成
されている。これらのボンディングパッドは、金ボール
等によりスライダ１のボンディングパッド５ａ〜５ｄに
それぞれ電気的に接続されている。また、フレクシャ７
３の基端側には、導体パターン８１ａ〜８１ｄの他端部
がそれぞれ電気的に接続された外部回路接続用のボンデ
ィングパッド８４ａ〜８４ｄが、形成されている。
【０１１８】ロードビーム７４は、比較的厚いステンレ
ス鋼板等によって形成されている。ロードビーム７４
は、先端側の平面視で略三角形状の剛性部７４ａと、基
端側のベースプレート接合部と、剛性部７４ａと前記接
合部との間に位置し磁気ヘッド７１のスライダ１に付与
する押圧力を発生させる弾性部７４ｂと、前記接合部か
ら側方に延在しフレクシャ７４の基端側部分を支持する
支持部７４ｃと、を有している。図１４において、７４
ｄは剛性部７４ａの剛性を高めるための折り曲げ起立
部、７４ｅは弾性部７４ｂが発生する押圧力を調整する
穴である。ロードビーム７４の剛性部７４ａには、フレ
クシャ７３が、レーザ溶接等による複数のスポット溶接
点９１で固着されている。また、ロードビーム７４の前
記接合部には、ベースプレート７５が、複数のスポット
溶接点９２で固着されている。フレクシャ７３の基端側
部分は、ベースプレート７５から側方にはみ出したロー
ドビーム７４の支持部７４ｃにより、支持されている。
【０１１９】第７の実施の形態では、磁気ヘッド７１と
して、前述した第１乃至第６の実施の形態並びにそれら
の変形例に係るいずれかの磁気ヘッドが、搭載されてい
るので、第７の実施の形態によるヘッドサスペンション
アセンブリを磁気ディスク装置等に用いれば、当該磁気
ディスク装置等の高記録密度化を図ることができる。
【０１２０】
【実施例】前記第１の実施の形態による磁気ヘッドで採
用されているＧＭＲ素子２と同様の構成を持つＧＭＲ素
子を、実施例１のサンプルとして作製した。
【０１２１】実施例１のサンプルの構造は図１５に示す
通りであり、その主要な各層の構成は、下記の表１に示
す通りとした。なお、ウエハ１０１としてアルチックを
用い、下地層としてＡｌ２Ｏ３層を用いた。図１５は実
施例１のサンプルを模式的に示す図であり、図１５
（ａ）はその概略平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）
中のＦ−Ｇ線に沿った概略断面図である。図１５（ａ）
中のＨ−Ｊ線に沿った断面も、図１５（ｂ）と同一とな
る。図１５において、図１乃至図８中の要素と同一又は
対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は
省略する。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】実施例１のサンプルの構造が、図１乃至図
８に示すＧＭＲ素子の構造と異なる所は、主に、硬磁性
層を含む層３１，３２及び絶縁層３３〜３５に代えて、
層２４〜２７を取り囲むように絶縁層２００を形成した
点である。
【０１２４】実施例１のサンプルは、以下に説明する方
法で作製した。この作製方法について、図１８及び図１
９を参照して説明する。図１８（ａ）、図１９（ａ）は
それぞれ概略平面図である。図１８（ｂ）は図１８
（ａ）中のＦ−Ｇ線に沿った概略断面図、図１９（ｂ）
は図１９（ａ）中のＦ−Ｇ線に沿った概略断面図であ
る。
【０１２５】まず、ウエハ１０１上に、下地層１６、下
部電極２１、下部金属層２２、ピン層２３、ピンド層２
４、非磁性層２５、フリー層２６、上部金属層２７を、
順次積層した（図１８）。このとき、下部電極２１はめ
っき法により形成し、他の層はスパッタ法で形成した。
【０１２６】次に、イオンミリングにより、平面視で１
００ｎｍ×１００ｎｍの領域以外の領域のピンド層２
４、非磁性層２５、フリー層２６及び上部金属層２７を
除去した。このイオンミリングは、ＳＩＭＳでモニタし
ながら、その除去深さがピンド層２４とピン層２３との
境界となる位置で停止させて、深さ方向に関して、ピン
ド層２４までを完全に除去するが、ピン層２３を実質的
に全く除去しなかった。つまり、層２４〜２７と実質的
に重ならない領域（以下、「広がり領域」という。）の
ピン層２３の厚さは、層２４〜２７と実質的に重なる領
域（以下、「重なり領域」という。）の厚さと同じく、
１５ｎｍとした（後述する表２参照）。
【０１２７】次いで、絶縁層２００を成膜し、リフトオ
フ法により絶縁層２００の上部金属膜２７上の部分を除
去した（図１９）。最後に、上部電極２８をめっき法に
より形成し、図１５に示す実施例１のサンプルを得た。
【０１２８】また、実施例１のサンプルに対して以下に
説明する点のみを変え他は全く同一とした、実施例２の
サンプル及び比較例のサンプルを、実施例１の作製方法
を以下に説明する点のみを変えた作製方法で作製した。
図１６は、実施例２のサンプルを模式的に示す概略断面
図である。図１７は、比較例のサンプルを模式的に示す
概略断面図である。図１６及び図１７は、図１５（ｂ）
に対応している。
【０１２９】実施例１のサンプルでは、下記の表２に示
すように、前述したようにピン層２３の広がり領域の厚
さも重なり領域の厚さと同じく１５ｎｍとした。これに
対し、実施例２のサンプルでは、前記ミリングをピン層
２３の上面から３ｎｍ深く除去されるまで行い、広がり
領域のピン層２３の厚さを１２ｎｍとした。比較例のサ
ンプルでは、前記ミリングをピン層２３と下部金属層２
２との境界まで行い、従来技術と同様に、ピン層２３の
広がり領域をなくし、重なり領域のみにピン層２３を残
した。なお、表１中のピン層２３の厚さは、重なり領域
での厚さである。
【０１３０】
【表２】
【０１３１】これらの各サンプルについて、±２ｋＯｅ
の磁場をそれぞれ印加し、電極２１，２８間に所定の電
流を流して、電極２１，２８間の抵抗値を測定し、それ
らの測定結果から、素子全体として得られる実際上のＭ
Ｒ比を算出した。各サンプルについて得られたＭＲ比
を、表２に示す。ピン層２３の広がり領域がない場合に
比べて、ピン層２３の広がり領域がある場合には実際上
のＭＲ比が高まり、しかも、ピン層２３の広がり領域の
厚さが重なり領域の厚さより薄い場合に比べて、ピン層
２３の広がり領域の厚さが重なり領域の厚さと同じ場合
の方が、ＭＲ比がより一層高まる、ことがわかる。
【０１３２】また、前記第５の実施の形態による磁気ヘ
ッドと同様の構成を持つ磁気ヘッドを、前記第５の実施
の形態による磁気ヘッドの前述した製造方法（前記第１
の実施の形態による磁気ヘッドの製造方法に対して、薄
い絶縁層６０に関連する変更を加えたもの）と同様の製
造方法で、実施例３のサンプルとして作製した。その主
要な各層の構成は、下記の表３に示す通りとした。ま
た、このサンプルでは、ＧＭＲ素子２のトラック幅ＴＷ
を１３０ｎｍとした。実施例３のサンプルのヘッド出力
を測定したところ、２．３ｍＶであり、高いヘッド出力
が得られた。
【０１３３】
【表３】
【０１３４】以上、本発明の各実施の形態及びその変形
例並びに実施例について説明したが、本発明はこれらの
例に限定されるものではない。
【０１３５】例えば、ＧＭＲ膜構造でピン層（反強磁性
層）が、非磁性層により下部（基板側）にある場合と上
部（基板反対側）にある場合がある。いずれの場合であ
っても、本発明は適用し得る。
【０１３６】また、前述した各実施の形態等では、本発
明による磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を磁気ヘッド
に用いた例を挙げたが、本発明による磁気抵抗効果素子
は他の種々の用途にも適用することができる。
【０１３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スピンバルブ膜を用いたＣＰＰ構造を持つ磁気抵抗効果
素子でありながら、従来に比べて実際上のＭＲ比を高め
ることができる磁気抵抗効果素子を提供することができ
る。
【０１３８】また、本発明によれば、このような磁気抵
抗効果素子を用いることにより、狭トラックにおいても
高出力信号を得ることができ高記録記録密度化を図るこ
とができる、磁気ヘッドを提供することができる。
【０１３９】さらに、本発明によれば、磁気ディスク装
置等の高記録密度化を図ることができるヘッドサスペン
ションアセンブリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッドを
模式的に示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す磁気ヘッドのＧＭＲ素子及び誘導型
磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。
【図４】図３中のＧＭＲ素子付近を更に拡大した拡大図
である。
【図５】図１に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエ
ハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。
【図６】図１に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエ
ハ工程を構成する他の工程を模式的に示す図である。
【図７】図１に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエ
ハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図であ
る。
【図８】図１に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエ
ハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図であ
る。
【図９】本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッドの
要部を模式的に示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による磁気ヘッド
の要部を模式的に示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態による磁気ヘッド
の要部を模式的に示す概略断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態による磁気ヘッド
の要部を模式的に示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態による磁気ヘッド
の要部を模式的に示す概略断面図であ
【図１４】本発明の第７の実施の形態によるヘッドサス
ペンションアセンブリを示す概略平面図である。
【図１５】実施例１のサンプルを模式的に示す図であ
る。
【図１６】実施例２のサンプルを模式的に示す概略断面
図である。
【図１７】比較例のサンプルを模式的に示す概略断面図
である。
【図１８】実施例１のサンプルの製造方法の一工程を模
式的に示す図である。
【図１９】実施例１のサンプルの製造方法の他の工程を
模式的に示す図である。
【符号の説明】
１ スライダ ２ ＧＭＲ素子 ３ 誘導型磁気変換素子 ２１，２８ 電極 ２２ 下部金属層 ２３，１２３ ピン層 ２４，１２４ ピンド層 ２５，１２５ 非磁性層 ２６ フリー層 ２７，１２７ 上部金属層 ６０ 薄い絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 卓己 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AB07 AD55 AD65 5D034 BA03 CA00

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体の一方の面側に形成された第１の電
    極と、 前記第１の電極の前記基体とは反対側に形成された磁気
    抵抗効果層と、 前記磁気抵抗効果層の前記第１の電極とは反対側に形成
    された第２の電極と、を備え、 前記磁気抵抗効果層は、非磁性層と、前記非磁性層の一
    方の面側に形成されたフリー層と、前記非磁性層の他方
    の面側に形成されたピンド層と、前記ピンド層の前記非
    磁性層とは反対の側に形成されたピン層とを含み、 前記ピン層は、前記第１の電極と前記第２の電極との間
    において膜面と略々垂直な方向に電流が流れる膜面方向
    の有効領域と実質的に重なる領域に、所定の厚さで形成
    されるとともに、前記有効領域と実質的に重ならない領
    域に、前記所定厚さと実質的に同じ厚さで又は前記所定
    厚さより薄い厚さで、前記実質的に重なる領域から連続
    して形成された、 ことを特徴とする磁気抵抗効果型素子。
  2. 【請求項２】 前記ピン層の一方の面が、実質的に全面
    的に、前記第１の電極又は前記第２の電極の一方の面に
    電気的に接触したことを特徴とする請求項１記載の磁気
    抵抗効果素子。
  3. 【請求項３】 前記第１の電極と前記第２の電極との間
    に介在する少なくとも１つの層の少なくとも一方側の面
    と当該面に対向する隣接層の対向面との間に、少なくと
    も前記有効領域と実質的に重なる領域に渡って、前記少
    なくとも１つの層と前記隣接層との間が完全には電気的
    に絶縁されない程度に薄い絶縁層を、形成したことを特
    徴とする請求項１又は２記載の磁気抵抗効果素子。
  4. 【請求項４】 前記少なくとも１つの層は、前記非磁性
    層、前記フリー層及び前記ピンド層のうちのいずれかの
    層のいずれか１つの構成層を含むことを特徴とする請求
    項３記載の磁気抵抗効果素子。
  5. 【請求項５】 前記薄い絶縁層が酸化物又は窒化物を含
    むことを特徴とする請求項３又は４記載の磁気抵抗効果
    素子。
  6. 【請求項６】 前記非磁性層は、前記有効領域と実質的
    に重なる領域のみに形成されたことを特徴とする請求項
    １乃至５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  7. 【請求項７】 前記フリー層は、前記有効領域と実質的
    に重なる領域のみに形成されたことを特徴とする請求項
    １乃至６のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  8. 【請求項８】 前記ピンド層は、前記有効領域と実質的
    に重なる領域のみに形成されたことを特徴とする請求項
    １乃至７のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  9. 【請求項９】 前記ピン層が、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、Ｒ
    ｕＲｈＭｎ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、Ｒｈ
    Ｍｎ、ＣｒＭｎＰｔ、及び、その他のＭｎ系合金からな
    る群より選ばれた１種以上を含むことを特徴とする請求
    項１乃至８のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  10. 【請求項１０】 基体の一方の面側に形成された第１の
    電極と、 前記第１の電極の前記基体とは反対側に形成された磁気
    抵抗効果層と、 前記磁気抵抗効果層の前記第１の電極とは反対側に形成
    された第２の電極と、を備え、 前記磁気抵抗効果層は、フリー層と、該フリー層の前記
    第１の電極側に形成された第１の非磁性層と、該第１の
    非磁性層の前記第１の電極側に形成された第１のピンド
    層と、該第１のピンド層の前記第１の電極側に形成され
    た第１のピン層と、該フリー層の前記第２の電極側に形
    成された第２の非磁性層と、該第２の非磁性層の前記第
    ２の電極側に形成された第２のピンド層と、該第２のピ
    ンド層の前記第２の電極側に形成された第２のピン層
    と、を含み、 前記第１及び第２のピン層のうちの少なくとも一方のピ
    ン層は、前記第１の電極と前記第２の電極との間におい
    て膜面と略々垂直な方向に電流が流れる膜面方向の有効
    領域と実質的に重なる領域に、所定の厚さで形成される
    とともに、前記有効領域と実質的に重ならない領域に、
    前記所定厚さと実質的に同じ厚さで又は前記所定厚さよ
    り薄い厚さで、前記実質的に重なる領域から連続して形
    成された、 ことを特徴とする磁気抵抗効果型素子。
  11. 【請求項１１】 前記少なくとも一方のピン層の一方の
    面が、実質的に全面的に、前記第１の電極又は前記第２
    の電極の一方の面に電気的に接触したことを特徴とする
    請求項１０記載の磁気抵抗効果素子。
  12. 【請求項１２】 前記第１の電極と前記第２の電極との
    間に介在する少なくとも１つの層の少なくとも一方側の
    面と当該面に対向する隣接層の対向面との間に、少なく
    とも前記有効領域と実質的に重なる領域に渡って、前記
    少なくとも１つの層と前記隣接層との間が完全には電気
    的に絶縁されない程度に薄い絶縁層を、形成したことを
    特徴とする請求項１０又は１１記載の磁気抵抗効果素
    子。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも１つの層は、前記第１
    及び第２の非磁性層、前記フリー層及び前記第１及び第
    ２のピンド層のうちのいずれかの層のいずれか１つの構
    成層を含むことを特徴とする請求項１２記載の磁気抵抗
    効果素子。
  14. 【請求項１４】 前記薄い絶縁層が酸化物又は窒化物を
    含むことを特徴とする請求項１２又は１３記載の磁気抵
    抗効果素子。
  15. 【請求項１５】 前記第１及び第２の非磁性層の少なく
    とも一方は、前記有効領域と実質的に重なる領域のみに
    形成されたことを特徴とする請求項１０乃至１４のいず
    れかに記載の磁気抵抗効果素子。
  16. 【請求項１６】 前記フリー層は、前記有効領域と実質
    的に重なる領域のみに形成されたことを特徴とする請求
    項１０乃至１５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  17. 【請求項１７】 前記第１及び第２のピンド層の少なく
    とも一方は、前記有効領域と実質的に重なる領域のみに
    形成されたことを特徴とする請求項１０乃至１６のいず
    れかに記載の磁気抵抗効果素子。
  18. 【請求項１８】 前記第１及び第２のピン層の各々が、
    ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭ
    ｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＲｈＭｎ、ＣｒＭｎＰｔ、及び、そ
    の他のＭｎ系合金からなる群より選ばれた１種以上を含
    むことを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれかに記
    載の磁気抵抗効果素子。
  19. 【請求項１９】 基体と、該基体により支持された磁気
    抵抗効果素子とを備え、前記磁気抵抗効果素子が請求項
    １乃至１８のいずれかに記載された磁気抵抗効果素子で
    あることを特徴とする磁気ヘッド。
  20. 【請求項２０】 磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが先端部
    付近に搭載され前記磁気ヘッドを支持するサスペンショ
    ンと、を備え、前記磁気ヘッドが請求項１９記載の磁気
    ヘッドであることを特徴とするヘッドサスペンションア
    センブリ。
JP2001245885A 2001-08-14 2001-08-14 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ Expired - Fee Related JP3971140B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001245885A JP3971140B2 (ja) 2001-08-14 2001-08-14 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ
US10/211,366 US6839205B2 (en) 2001-08-14 2002-08-05 Magneto-resistive device, and magnetic head and head suspension assembly using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001245885A JP3971140B2 (ja) 2001-08-14 2001-08-14 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003060262A true JP2003060262A (ja) 2003-02-28
JP3971140B2 JP3971140B2 (ja) 2007-09-05

Family

ID=19075552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001245885A Expired - Fee Related JP3971140B2 (ja) 2001-08-14 2001-08-14 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6839205B2 (ja)
JP (1) JP3971140B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004289160A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Headway Technologies Inc 巨大磁気抵抗センサおよびその製造方法
US7038890B2 (en) * 2003-07-29 2006-05-02 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Current perpendicular to the planes (CPP) sensor with a highly conductive cap structure
US7241514B2 (en) 2003-07-07 2007-07-10 Tdk Corporation Magneto-resistive device, and magnetic head, head suspension assembly and magnetic disk apparatus using magneto-resistive device
US7274540B2 (en) 2003-11-04 2007-09-25 Tdk Corporation Magnetoresistive head having an MR element between a pair of shields and including first and second underlayers
US7313857B2 (en) 2003-06-24 2008-01-01 Tdk Corporation Method of manufacturing a magneto-resistive device
JP2008010509A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子及び磁気ディスク装置
US8810974B2 (en) 2009-08-04 2014-08-19 Canon Anelva Corporation Magnetic sensor stack body, method of forming the same, film formation control program, and recording medium

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004022614A (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子及びその製造方法
US6762915B2 (en) * 2001-09-05 2004-07-13 Seagate Technology Llc Magnetoresistive sensor with oversized pinned layer
US7035062B1 (en) * 2001-11-29 2006-04-25 Seagate Technology Llc Structure to achieve sensitivity and linear density in tunneling GMR heads using orthogonal magnetic alignments
JP2004152334A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Hitachi Ltd 磁気センサ及びその製造方法、並びにこれを搭載した磁気記録再生装置
WO2005008799A1 (ja) * 2003-07-18 2005-01-27 Fujitsu Limited Ｃｐｐ磁気抵抗効果素子及びその製造方法、磁気ヘッド、磁気記憶装置
JP3699716B2 (ja) * 2003-09-30 2005-09-28 Ｔｄｋ株式会社 磁気ヘッド及びその製造方法、並びに、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP2006344728A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子及びその製造方法
US9070381B1 (en) * 2013-04-12 2015-06-30 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic recording read transducer having a laminated free layer
JP6888641B2 (ja) * 2019-03-01 2021-06-16 Tdk株式会社 抵抗変化素子及びその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5668688A (en) 1996-05-24 1997-09-16 Quantum Peripherals Colorado, Inc. Current perpendicular-to-the-plane spin valve type magnetoresistive transducer
JP3455037B2 (ja) * 1996-11-22 2003-10-06 アルプス電気株式会社 スピンバルブ型薄膜素子、その製造方法、及びこのスピンバルブ型薄膜素子を用いた薄膜磁気ヘッド
JP3263004B2 (ja) * 1997-06-06 2002-03-04 アルプス電気株式会社 スピンバルブ型薄膜素子
US6542342B1 (en) * 1998-11-30 2003-04-01 Nec Corporation Magnetoresistive effect transducer having longitudinal bias layer directly connected to free layer
JP2001028108A (ja) * 1999-05-11 2001-01-30 Nec Corp 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004289160A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Headway Technologies Inc 巨大磁気抵抗センサおよびその製造方法
US7313857B2 (en) 2003-06-24 2008-01-01 Tdk Corporation Method of manufacturing a magneto-resistive device
US7241514B2 (en) 2003-07-07 2007-07-10 Tdk Corporation Magneto-resistive device, and magnetic head, head suspension assembly and magnetic disk apparatus using magneto-resistive device
US7038890B2 (en) * 2003-07-29 2006-05-02 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Current perpendicular to the planes (CPP) sensor with a highly conductive cap structure
US7274540B2 (en) 2003-11-04 2007-09-25 Tdk Corporation Magnetoresistive head having an MR element between a pair of shields and including first and second underlayers
JP2008010509A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子及び磁気ディスク装置
US8810974B2 (en) 2009-08-04 2014-08-19 Canon Anelva Corporation Magnetic sensor stack body, method of forming the same, film formation control program, and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
US20030039080A1 (en) 2003-02-27
US6839205B2 (en) 2005-01-04
JP3971140B2 (ja) 2007-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3673796B2 (ja) 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP2005032780A (ja) 磁気抵抗効果素子、これを用いた磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
US7894167B2 (en) Thin-film magnetic head with little reattachment
JP3971140B2 (ja) 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気ヘッド及びヘッドサスペンションアセンブリ
US7898775B2 (en) Magnetoresistive device having bias magnetic field applying layer that includes two magnetic layers antiferromagnetically coupled to each other through intermediate layer
US7082673B2 (en) Method of manufacturing magnetoresistive device capable of preventing a sense current from flowing into dead regions of a magnetoresistive element, and method of manufacturing thin-film magnetic head
JP3795841B2 (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP2004319060A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3865738B2 (ja) 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置
JP3936312B2 (ja) 磁気抵抗効果素子の製造方法、並びに、磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
US6665153B1 (en) Magnetoresistance element, head, sensing system, and magnetic storing system
JP2001067628A (ja) 磁気抵抗効果素子と磁気抵抗効果素子の製造方法および磁気抵抗検出システムならびに磁気記録システム
JP3818596B2 (ja) 磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP3588093B2 (ja) 磁気抵抗効果素子、これを用いた磁気ヘッド、並びにヘッドサスペンションアセンブリ
JP2000315305A (ja) 磁気再生ヘッド、磁気ヘッド組立体および磁気ディスク駆動装置並びに磁気ヘッド組立体の製造方法
US7426096B2 (en) Magnetoresistive effective element with high output stability and reduced read bleeding at track edges
JP2000293823A (ja) 磁気抵抗効果素子およびその製造方法、磁気抵抗効果ヘッド並びに磁気記録再生装置
JP4471020B2 (ja) Ｃｐｐ構造の磁気抵抗効果素子および磁気ディスク装置
JP2005251342A (ja) 磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
US6927950B2 (en) Thin-film magnetic head and method of manufacturing same, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP4112442B2 (ja) 磁気ヘッド、並びに、これを用いたヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP2003198005A (ja) 磁気抵抗効果素子、これを用いた磁気ヘッド及びその製造方法、並びにヘッドサスペンションアセンブリ
US7787220B2 (en) Magnetoresistance element with improved magentoresistance change amount and with free layer having improved soft magnetic characteristics
JP2006323900A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリならびに磁気ディスク装置
JP2003298147A (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061010

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20070317

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070511

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070607

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140615

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees