JP2692547B2 - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果ヘッドInfo
- Publication number
- JP2692547B2 JP2692547B2 JP5274221A JP27422193A JP2692547B2 JP 2692547 B2 JP2692547 B2 JP 2692547B2 JP 5274221 A JP5274221 A JP 5274221A JP 27422193 A JP27422193 A JP 27422193A JP 2692547 B2 JP2692547 B2 JP 2692547B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- soft magnetic
- auxiliary layer
- thickness
- magnetic bias
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体から情報
の読み出しを行う磁気抵抗効果ヘッドに関するものであ
る。
の読み出しを行う磁気抵抗効果ヘッドに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果ヘ
ッド（以下、ＭＲヘッドと略す）が広く知られている。
しかしながら、ＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果層（以
下、ＭＲ層と略す）における不連続な磁壁移動に起因す
る、バルクハウゼンノイズと呼ばれるノイズがしばしば
観測され、実用化の上で大きな問題となっている。この
問題を解決するために、例えば、特開昭６２−４０６１
０号公報には、ＭＲ層の端部領域にパターン化された反
強磁性薄膜層を設け、両層の界面に働く交換力によっ
て、ＭＲ層の端部領域に一方向性の縦方向バイアス磁界
を印加する方法が開示されている。この方法によれば、
反強磁性薄膜層と接触するＭＲ層の端部領域が単磁区化
されると同時に、ＭＲ層の中央領域（少なくともトラッ
ク部を含む）にも単磁区状態が誘導され、その結果、中
央領域部分の磁化は磁気記録媒体からの信号磁界に対し
て磁化回転のみにより動作するため、バルクハウゼンノ
イズの原因となる不連続な磁壁移動を抑制することが可
能である。
ッド（以下、ＭＲヘッドと略す）が広く知られている。
しかしながら、ＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果層（以
下、ＭＲ層と略す）における不連続な磁壁移動に起因す
る、バルクハウゼンノイズと呼ばれるノイズがしばしば
観測され、実用化の上で大きな問題となっている。この
問題を解決するために、例えば、特開昭６２−４０６１
０号公報には、ＭＲ層の端部領域にパターン化された反
強磁性薄膜層を設け、両層の界面に働く交換力によっ
て、ＭＲ層の端部領域に一方向性の縦方向バイアス磁界
を印加する方法が開示されている。この方法によれば、
反強磁性薄膜層と接触するＭＲ層の端部領域が単磁区化
されると同時に、ＭＲ層の中央領域（少なくともトラッ
ク部を含む）にも単磁区状態が誘導され、その結果、中
央領域部分の磁化は磁気記録媒体からの信号磁界に対し
て磁化回転のみにより動作するため、バルクハウゼンノ
イズの原因となる不連続な磁壁移動を抑制することが可
能である。
【０００３】図５は、ＭＲ層の端部領域にパターン化さ
れた反強磁性薄膜層を設けた従来のＭＲヘッドを示す断
面図である。このＭＲヘッドは、図５に示すように、基
板（図示せず）上に軟磁性バイアス補助層１，非磁性ス
ペーサ層２，ＭＲ層３，反強磁性層４および導電体５を
順次成膜して積層し、所定形状のトラック部９を形成し
たものであり、ＭＲ層３の端部領域にのみ、磁区安定化
のための縦方向バイアスが印加され、ＭＲヘッドを線形
応答モードに保持する。すなわち、センス電流とＭＲ層
３内の磁化とのなす角度を所定の値（望ましくは４５
度）に設定するための横方向バイアス手段として軟磁性
バイアス補助層１の、端部領域の磁化は非確定のままで
ある。このため、軟磁性バイアス補助層１の磁化状態の
不安定性がＭＲ層３の磁化状態に影響を及ぼし、不安定
な磁界応答特性がしばしば観測された。
れた反強磁性薄膜層を設けた従来のＭＲヘッドを示す断
面図である。このＭＲヘッドは、図５に示すように、基
板（図示せず）上に軟磁性バイアス補助層１，非磁性ス
ペーサ層２，ＭＲ層３，反強磁性層４および導電体５を
順次成膜して積層し、所定形状のトラック部９を形成し
たものであり、ＭＲ層３の端部領域にのみ、磁区安定化
のための縦方向バイアスが印加され、ＭＲヘッドを線形
応答モードに保持する。すなわち、センス電流とＭＲ層
３内の磁化とのなす角度を所定の値（望ましくは４５
度）に設定するための横方向バイアス手段として軟磁性
バイアス補助層１の、端部領域の磁化は非確定のままで
ある。このため、軟磁性バイアス補助層１の磁化状態の
不安定性がＭＲ層３の磁化状態に影響を及ぼし、不安定
な磁界応答特性がしばしば観測された。
【０００４】この問題の解決策として、特公平４−３９
７３８号公報には、ＭＲ層と同様に軟磁性バイアス補助
層にも縦方向バイアス磁界を印加する方法が開示されて
いる。図６は、ＭＲ層と同様に軟磁性バイアス補助層に
も縦方向バイアス磁界を印加することが可能な従来のＭ
Ｒヘッドを示す断面図であり、図７は、図６のＭＲヘッ
ドのＭＲ層および軟磁性バイアス補助層のセンス電流通
電時における磁化状態を示す分解平面図である。
７３８号公報には、ＭＲ層と同様に軟磁性バイアス補助
層にも縦方向バイアス磁界を印加する方法が開示されて
いる。図６は、ＭＲ層と同様に軟磁性バイアス補助層に
も縦方向バイアス磁界を印加することが可能な従来のＭ
Ｒヘッドを示す断面図であり、図７は、図６のＭＲヘッ
ドのＭＲ層および軟磁性バイアス補助層のセンス電流通
電時における磁化状態を示す分解平面図である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例では、縦
方向バイアス磁界を軟磁性バイアス補助層を介してＭＲ
層に伝播させる（もしくは、ＭＲ層を介して軟磁性バイ
アス補助層に伝播させる）ために、それぞれの層を最適
な縦方向バイアス状態に保持することが困難であった。
方向バイアス磁界を軟磁性バイアス補助層を介してＭＲ
層に伝播させる（もしくは、ＭＲ層を介して軟磁性バイ
アス補助層に伝播させる）ために、それぞれの層を最適
な縦方向バイアス状態に保持することが困難であった。
【０００６】本発明の目的は、従来とは別の方式でＭＲ
層および軟磁性バイアス補助層の端部領域の磁化を安定
に固定し、バルクハウゼンノイズのない安定な磁界応答
特性を有するＭＲヘッドを提供することにある。
層および軟磁性バイアス補助層の端部領域の磁化を安定
に固定し、バルクハウゼンノイズのない安定な磁界応答
特性を有するＭＲヘッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＭＲ層と、こ
のＭＲ層に横方向バイアス磁界を印加する手段としての
軟磁性バイアス補助層と、前記ＭＲ層と前記軟磁性バイ
アス補助層を磁気的に分離する非磁性スペーサ層と、前
記ＭＲ層もしくは前記軟磁性バイアス補助層の少なくと
も一部に接触して設けられた縦方向バイアス磁界を印加
する手段としての反強磁性層と、センス電流を供給する
導電体とから構成されるＭＲヘッドにおいて、前記ＭＲ
層の厚さをｄMR、飽和磁化をＭｓMRとし、前記軟磁性バ
イアス補助層の厚さをｄSAL 、飽和磁化をＭｓSAL とし
たとき、少なくともトラック部を含む中央領域では、ｄ
MR・ＭｓMR＞ｄSAL ・ＭｓSAL の関係が成り立ち、かつ
前記中央領域によって分離された端部領域では、ｄMR・
ＭｓMR＝ｄSAL ・ＭｓSALの関係が成り立つことを特徴
とする。
のＭＲ層に横方向バイアス磁界を印加する手段としての
軟磁性バイアス補助層と、前記ＭＲ層と前記軟磁性バイ
アス補助層を磁気的に分離する非磁性スペーサ層と、前
記ＭＲ層もしくは前記軟磁性バイアス補助層の少なくと
も一部に接触して設けられた縦方向バイアス磁界を印加
する手段としての反強磁性層と、センス電流を供給する
導電体とから構成されるＭＲヘッドにおいて、前記ＭＲ
層の厚さをｄMR、飽和磁化をＭｓMRとし、前記軟磁性バ
イアス補助層の厚さをｄSAL 、飽和磁化をＭｓSAL とし
たとき、少なくともトラック部を含む中央領域では、ｄ
MR・ＭｓMR＞ｄSAL ・ＭｓSAL の関係が成り立ち、かつ
前記中央領域によって分離された端部領域では、ｄMR・
ＭｓMR＝ｄSAL ・ＭｓSALの関係が成り立つことを特徴
とする。
【０００８】
【作用】以下に、本発明の作用を簡単に説明する。端部
領域では、軟磁性バイアス補助層の厚さと飽和磁化の積
が、ＭＲ層の厚さと飽和磁化の積と等しい構造とする結
果、非磁性スペーサを介して作用する静磁結合によっ
て、ＭＲ層と軟磁性バイアス補助層の端部領域の磁化
を、縦方向に安定に固定することが可能となる。また、
少なくともトラック部を含む中央領域では、軟磁性バイ
アス補助層の厚さと飽和磁化の積が、ＭＲ層の厚さと飽
和磁化の積よりも小さい構造とする結果、ＭＲヘッドを
線形応答モードに保持することが可能となる。具体的に
は、軟磁性バイアス補助層の厚さと飽和磁化の積を、Ｍ
Ｒ層の厚さと飽和磁化の積の１／２1/2程度に設定する
のが望ましい。図４は、この時のＭＲ層および軟磁性バ
イアス補助層のセンス電流通電時における磁化状態を示
す分解平面図である。
領域では、軟磁性バイアス補助層の厚さと飽和磁化の積
が、ＭＲ層の厚さと飽和磁化の積と等しい構造とする結
果、非磁性スペーサを介して作用する静磁結合によっ
て、ＭＲ層と軟磁性バイアス補助層の端部領域の磁化
を、縦方向に安定に固定することが可能となる。また、
少なくともトラック部を含む中央領域では、軟磁性バイ
アス補助層の厚さと飽和磁化の積が、ＭＲ層の厚さと飽
和磁化の積よりも小さい構造とする結果、ＭＲヘッドを
線形応答モードに保持することが可能となる。具体的に
は、軟磁性バイアス補助層の厚さと飽和磁化の積を、Ｍ
Ｒ層の厚さと飽和磁化の積の１／２1/2程度に設定する
のが望ましい。図４は、この時のＭＲ層および軟磁性バ
イアス補助層のセンス電流通電時における磁化状態を示
す分解平面図である。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 −実施例１− 図１は、本発明の第１の実施例のＭＲヘッドを示す断面
図である。ガラス基板（図示せず）上にスパッタ法によ
り、軟磁性バイアス補助層１として厚さ５０ｎｍのＣｏ
ＺｒＭｏ膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２
％，原子％）を成膜し、その後、真空雰囲気中で２５０
℃、１時間の磁界中アニール処理を施した。続いて、所
定形状のフォトレジストパターンを形成し、Ａｒガス雰
囲気中でイオンエッチングを行い、軟磁性バイアス補助
層１の中央領域７に深さ１５ｎｍの凹部を形成した。こ
の時、加速電圧を２００Ｖと十分に低く抑えた結果、５
ｎｍ／分のエッチングレートが得られ、所定のエッチン
グ深さに再現性良く加工することが可能になった。
て説明する。 −実施例１− 図１は、本発明の第１の実施例のＭＲヘッドを示す断面
図である。ガラス基板（図示せず）上にスパッタ法によ
り、軟磁性バイアス補助層１として厚さ５０ｎｍのＣｏ
ＺｒＭｏ膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２
％，原子％）を成膜し、その後、真空雰囲気中で２５０
℃、１時間の磁界中アニール処理を施した。続いて、所
定形状のフォトレジストパターンを形成し、Ａｒガス雰
囲気中でイオンエッチングを行い、軟磁性バイアス補助
層１の中央領域７に深さ１５ｎｍの凹部を形成した。こ
の時、加速電圧を２００Ｖと十分に低く抑えた結果、５
ｎｍ／分のエッチングレートが得られ、所定のエッチン
グ深さに再現性良く加工することが可能になった。
【００１０】次に、非磁性スペーサ層２として厚さ２０
ｎｍのＴａ膜を、ＭＲ層３として厚さ３０ｎｍのＮｉＦ
ｅ膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強
磁性層４として厚さ２０ｎｍのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０
％−Ｍｎ：５０％，重量％）を、軟磁性バイアス補助層
１上にスパッタ法を用いて連続成膜した。その後、真空
雰囲気中で２７０℃，１時間の磁界中アニール処理、さ
らに徐冷工程を経て、ＭＲ層３に所定の縦方向バイアス
磁界を付与した。アニール処理時の磁界印加方向は、軟
磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方向）と同
方向である。
ｎｍのＴａ膜を、ＭＲ層３として厚さ３０ｎｍのＮｉＦ
ｅ膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強
磁性層４として厚さ２０ｎｍのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０
％−Ｍｎ：５０％，重量％）を、軟磁性バイアス補助層
１上にスパッタ法を用いて連続成膜した。その後、真空
雰囲気中で２７０℃，１時間の磁界中アニール処理、さ
らに徐冷工程を経て、ＭＲ層３に所定の縦方向バイアス
磁界を付与した。アニール処理時の磁界印加方向は、軟
磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方向）と同
方向である。
【００１１】続いて、所定形状のフォトレジストパター
ンを形成し、Ａｒガス雰囲気中でイオンエッチングを行
い、反強磁性層４を加工し、さらに、積層体全体を長さ
４０μｍ，幅４μｍの矩形状のパターンに加工した。最
後に、センス電流を供給するための導電体５として、Ｔ
ａとＡｕとの積層蒸着膜（厚さは５ｎｍ／２５０ｎｍ）
を成膜し、所定形状のトラック部９を形成するように加
工した。
ンを形成し、Ａｒガス雰囲気中でイオンエッチングを行
い、反強磁性層４を加工し、さらに、積層体全体を長さ
４０μｍ，幅４μｍの矩形状のパターンに加工した。最
後に、センス電流を供給するための導電体５として、Ｔ
ａとＡｕとの積層蒸着膜（厚さは５ｎｍ／２５０ｎｍ）
を成膜し、所定形状のトラック部９を形成するように加
工した。
【００１２】表１に、本実施例のＭＲヘッドにおける、
ＭＲ層３および軟磁性バイアス補助層１の、中央領域
７、端部領域８の層厚と飽和磁化の関係を示す。
ＭＲ層３および軟磁性バイアス補助層１の、中央領域
７、端部領域８の層厚と飽和磁化の関係を示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】以上のような構造を有するＭＲヘッドにお
いて、センス電流１０ｍＡのとき、バルクハウゼンノイ
ズのない良好な再生波形が得られることを確認した。ま
た、カー効果顕微鏡を用いセンス電流通電時のＭＲ層３
および軟磁性バイアス補助層１の磁区構造を観察した。
その結果、図４に示すような磁区構造が観察されること
を確認した。さらに、磁区構造の安定性を調べるため
に、磁化困難軸方向（横方向）に膜が飽和するのに十分
な大きさの直流磁界を印加した後、その残留磁化状態を
カー効果顕微鏡を用いて調べた。その結果、中央領域７
には磁壁のない単磁区構造が観察されたことから、ＭＲ
層３および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８の磁化
は縦方向の静磁結合によって安定に固定されることを確
認した。 −比較例１− 実施例１において、軟磁性バイアス補助層１の厚さを３
５ｎｍとし、中央領域７に凹部を形成する工程を省いた
従来の構造のＭＲヘッドを作製した。
いて、センス電流１０ｍＡのとき、バルクハウゼンノイ
ズのない良好な再生波形が得られることを確認した。ま
た、カー効果顕微鏡を用いセンス電流通電時のＭＲ層３
および軟磁性バイアス補助層１の磁区構造を観察した。
その結果、図４に示すような磁区構造が観察されること
を確認した。さらに、磁区構造の安定性を調べるため
に、磁化困難軸方向（横方向）に膜が飽和するのに十分
な大きさの直流磁界を印加した後、その残留磁化状態を
カー効果顕微鏡を用いて調べた。その結果、中央領域７
には磁壁のない単磁区構造が観察されたことから、ＭＲ
層３および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８の磁化
は縦方向の静磁結合によって安定に固定されることを確
認した。 −比較例１− 実施例１において、軟磁性バイアス補助層１の厚さを３
５ｎｍとし、中央領域７に凹部を形成する工程を省いた
従来の構造のＭＲヘッドを作製した。
【００１５】表２に、本比較例のＭＲヘッドにおけるＭ
Ｒ層３および軟磁性バイアス補助層１の中央領域７、端
部領域８の層厚と飽和磁化との関係を示す。
Ｒ層３および軟磁性バイアス補助層１の中央領域７、端
部領域８の層厚と飽和磁化との関係を示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】以上のような構造を有するＭＲヘッドにお
いて、センス電流１０ｍＡのとき、しばしばその再生波
形にバルクハウゼンノイズがみられた。この原因を調べ
るために、磁化困難軸方向（横方向）に、膜が飽和する
のに十分な大きさの直流磁界を印加した後、その残留磁
化状態をカー効果顕微鏡を用いて観察し、磁区構造の安
定性を調べた。その結果、中央領域７では、直流磁界印
加前には単磁区状態であるにもかかわらず、直流磁界印
加後の残留磁化状態において、磁壁の発生が観察され
た。この現象は、端部領域８において、軟磁性バイアス
補助層１の厚さと飽和磁化の積が、ＭＲ層３の厚さと飽
和磁化の積と等しくないために、非磁性スペーサ２を介
して作用する静磁結合が不安定となり、その結果、ＭＲ
層３および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８の磁化
は縦方向に安定に固定されず、再生波形に悪影響を及ぼ
すと推定された。 −実施例２− 図２は、本発明の第２の実施例のＭＲヘッドを示す断面
図である。ガラス基板（図示せず）上にスパッタ法によ
り、軟磁性バイアス補助層１として厚さ５０ｎｍのＣｏ
ＺｒＭo 膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２
％，原子％）を成膜し、その後、真空雰囲気中で２５０
℃，１時間の磁界中アニール処理を施した。続いて、所
定形状のフォトレジストパターンを形成した後、軟磁性
バイアス補助層１の中央領域７にのみ、Ｍｏイオンを加
速電圧１００ｋｅＶ，注入量５×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ
2 の条件で注入したイオン注入領域６を形成した。この
工程は、軟磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦
方向）に印加した磁界中で行い、注入による異方性分散
の影響を小さくした。なお、加速電圧は、注入イオンが
膜厚方向全体にわたって分布するよう選択した。
いて、センス電流１０ｍＡのとき、しばしばその再生波
形にバルクハウゼンノイズがみられた。この原因を調べ
るために、磁化困難軸方向（横方向）に、膜が飽和する
のに十分な大きさの直流磁界を印加した後、その残留磁
化状態をカー効果顕微鏡を用いて観察し、磁区構造の安
定性を調べた。その結果、中央領域７では、直流磁界印
加前には単磁区状態であるにもかかわらず、直流磁界印
加後の残留磁化状態において、磁壁の発生が観察され
た。この現象は、端部領域８において、軟磁性バイアス
補助層１の厚さと飽和磁化の積が、ＭＲ層３の厚さと飽
和磁化の積と等しくないために、非磁性スペーサ２を介
して作用する静磁結合が不安定となり、その結果、ＭＲ
層３および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８の磁化
は縦方向に安定に固定されず、再生波形に悪影響を及ぼ
すと推定された。 −実施例２− 図２は、本発明の第２の実施例のＭＲヘッドを示す断面
図である。ガラス基板（図示せず）上にスパッタ法によ
り、軟磁性バイアス補助層１として厚さ５０ｎｍのＣｏ
ＺｒＭo 膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２
％，原子％）を成膜し、その後、真空雰囲気中で２５０
℃，１時間の磁界中アニール処理を施した。続いて、所
定形状のフォトレジストパターンを形成した後、軟磁性
バイアス補助層１の中央領域７にのみ、Ｍｏイオンを加
速電圧１００ｋｅＶ，注入量５×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ
2 の条件で注入したイオン注入領域６を形成した。この
工程は、軟磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦
方向）に印加した磁界中で行い、注入による異方性分散
の影響を小さくした。なお、加速電圧は、注入イオンが
膜厚方向全体にわたって分布するよう選択した。
【００１８】次に、非磁性スペーサ層２として厚さ２０
ｎｍのＴａ膜を、ＭＲ層３として厚さ３０ｎｍのＮｉＦ
ｅ膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強
磁性層４として厚さ２０ｎｍのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０
％−Ｍｎ：５０％，重量％）を、軟磁性バイアス補助層
１上にスパッタ法を用いて連続成膜した。その後、真空
雰囲気中で２７０℃，１時間の磁界中アニール処理、さ
らに徐冷工程を経て、ＭＲ層３に所定の縦方向バイアス
磁界を付与した。アニール処理時の磁界印加方向は、軟
磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方向）と同
方向である。続いて、所定形状のフォトレジストパター
ンを形成し、Ａｒガス雰囲気中でイオンエッチングを行
い、反強磁性層４を加工し、さらに、積層体全体を長さ
４０μｍ幅４μｍの矩形状のパターンに加工した。最後
に、センス電流を供給するための導電体５として、Ｔａ
とＡｕとの積層蒸着膜（厚さ５ｎｍ／２５０ｎｍ）を成
膜し、所定のトラック部９を形成するように加工した。
ｎｍのＴａ膜を、ＭＲ層３として厚さ３０ｎｍのＮｉＦ
ｅ膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強
磁性層４として厚さ２０ｎｍのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０
％−Ｍｎ：５０％，重量％）を、軟磁性バイアス補助層
１上にスパッタ法を用いて連続成膜した。その後、真空
雰囲気中で２７０℃，１時間の磁界中アニール処理、さ
らに徐冷工程を経て、ＭＲ層３に所定の縦方向バイアス
磁界を付与した。アニール処理時の磁界印加方向は、軟
磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方向）と同
方向である。続いて、所定形状のフォトレジストパター
ンを形成し、Ａｒガス雰囲気中でイオンエッチングを行
い、反強磁性層４を加工し、さらに、積層体全体を長さ
４０μｍ幅４μｍの矩形状のパターンに加工した。最後
に、センス電流を供給するための導電体５として、Ｔａ
とＡｕとの積層蒸着膜（厚さ５ｎｍ／２５０ｎｍ）を成
膜し、所定のトラック部９を形成するように加工した。
【００１９】表３に、本実施例のＭＲヘッドにおける、
ＭＲ層３および軟磁性バイアス補助層１の、中央領域
７、端部領域８の層厚と飽和磁化の関係を示す。
ＭＲ層３および軟磁性バイアス補助層１の、中央領域
７、端部領域８の層厚と飽和磁化の関係を示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】以上のような構造を有するＭＲヘッドにお
いて、センス電流１０ｍＡのとき、バルクハウゼンノイ
ズのない良好な再生波形が得られることを確認した。ま
た、カー効果顕微鏡を用い、センス電流通電時のＭＲ層
３および軟磁性バイアス補助層１の磁区構造を観察した
結果、図４に示すような磁区構造が観察されることを確
認した。さらに、磁区構造の安定性を調べるために、磁
化困難軸方向（横方向）に、膜が飽和するのに十分な大
きさの直流磁界を印加した後、その残留磁化状態をカー
効果顕微鏡を用いて調べた。その結果、中央領域７には
磁壁のない単磁区構造が観察されたことから、ＭＲ層３
および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８の磁化は縦
方向の静磁結合によって安定に固定されることを確認し
た。 −実施例３− 図３は、本発明の第３の実施例のＭＲヘッドを示す断面
図である。ガラス基板（図示せず）上にスパッタ法によ
り、軟磁性バイアス補助層１として厚さ３５ｎｍのＣｏ
ＺｒＭｏ膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２
％，原子％）を成膜し、その後、真空雰囲気中で２５０
℃，１時間の磁界中アニール処理を施した。続いて、所
定形状のフォトレジストパターンを形成した後、軟磁性
バイアス補助層１の端部領域８にのみ、Ｃｏイオンを加
速電圧５０ｋｅＶ，注入量５×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ2
の条件で注入したイオン注入領域６を形成した。この工
程は、軟磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方
向）に印加した磁界中で行い、注入による異方性分散の
影響を小さくした。なお、加速電圧は、注入イオンが膜
厚方向全体にわたって分布するよう選択した。
いて、センス電流１０ｍＡのとき、バルクハウゼンノイ
ズのない良好な再生波形が得られることを確認した。ま
た、カー効果顕微鏡を用い、センス電流通電時のＭＲ層
３および軟磁性バイアス補助層１の磁区構造を観察した
結果、図４に示すような磁区構造が観察されることを確
認した。さらに、磁区構造の安定性を調べるために、磁
化困難軸方向（横方向）に、膜が飽和するのに十分な大
きさの直流磁界を印加した後、その残留磁化状態をカー
効果顕微鏡を用いて調べた。その結果、中央領域７には
磁壁のない単磁区構造が観察されたことから、ＭＲ層３
および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８の磁化は縦
方向の静磁結合によって安定に固定されることを確認し
た。 −実施例３− 図３は、本発明の第３の実施例のＭＲヘッドを示す断面
図である。ガラス基板（図示せず）上にスパッタ法によ
り、軟磁性バイアス補助層１として厚さ３５ｎｍのＣｏ
ＺｒＭｏ膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２
％，原子％）を成膜し、その後、真空雰囲気中で２５０
℃，１時間の磁界中アニール処理を施した。続いて、所
定形状のフォトレジストパターンを形成した後、軟磁性
バイアス補助層１の端部領域８にのみ、Ｃｏイオンを加
速電圧５０ｋｅＶ，注入量５×１０15ｉｏｎｓ／ｃｍ2
の条件で注入したイオン注入領域６を形成した。この工
程は、軟磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方
向）に印加した磁界中で行い、注入による異方性分散の
影響を小さくした。なお、加速電圧は、注入イオンが膜
厚方向全体にわたって分布するよう選択した。
【００２２】次に、非磁性スペーサ層２として厚さ２０
ｎｍのＴａ膜を、ＭＲ層３として厚さ３０ｎｍのＮｉＦ
ｅ膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強
磁性層４として厚さ２０ｎｍのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０
％−Ｍｎ：５０％，重量％）を、軟磁性バイアス補助層
１上にスパッタ法を用いて連続成膜した。その後、真空
雰囲気中で２７０℃，１時間の磁界中アニール処理、さ
らに徐冷工程を経て、ＭＲ層３に所定の縦方向バイアス
磁界を付与した。アニール処理時の磁界印加方向は、軟
磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方向）と同
方向である。
ｎｍのＴａ膜を、ＭＲ層３として厚さ３０ｎｍのＮｉＦ
ｅ膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強
磁性層４として厚さ２０ｎｍのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０
％−Ｍｎ：５０％，重量％）を、軟磁性バイアス補助層
１上にスパッタ法を用いて連続成膜した。その後、真空
雰囲気中で２７０℃，１時間の磁界中アニール処理、さ
らに徐冷工程を経て、ＭＲ層３に所定の縦方向バイアス
磁界を付与した。アニール処理時の磁界印加方向は、軟
磁性バイアス補助層１の磁化容易軸方向（縦方向）と同
方向である。
【００２３】続いて、所定形状のフォトレジストパター
ンを形成し、Ａｒガス雰囲気中でイオンエッチングを行
い、反強磁性層４を加工し、さらに、積層体全体を長さ
４０μｍ、幅４μｍの矩形状のパターンに加工した。最
後に、センス電流を供給するための導電体５として、Ｔ
ａとＡｕとの積層蒸着膜（厚さ５ｎｍ／２５０ｎｍ）を
成膜し、所定のトラック部９を形成するように加工し
た。
ンを形成し、Ａｒガス雰囲気中でイオンエッチングを行
い、反強磁性層４を加工し、さらに、積層体全体を長さ
４０μｍ、幅４μｍの矩形状のパターンに加工した。最
後に、センス電流を供給するための導電体５として、Ｔ
ａとＡｕとの積層蒸着膜（厚さ５ｎｍ／２５０ｎｍ）を
成膜し、所定のトラック部９を形成するように加工し
た。
【００２４】表４に、本実施例のＭＲヘッドにおける、
ＭＲ層３および軟磁性バイアス補助層１の、中央領域
７、端部領域８の層厚と飽和磁化の関係を示す。
ＭＲ層３および軟磁性バイアス補助層１の、中央領域
７、端部領域８の層厚と飽和磁化の関係を示す。
【００２５】
【表４】
【００２６】以上のような構造を有するＭＲヘッドにお
いて、センス電流１０ｍＡのとき、バルクハウゼンノイ
ズのない良好な再生波形が得られることを確認した。ま
た、カー効果顕微鏡を用い、センス電流通電時のＭＲ層
３および軟磁性バイアス補助層１の磁区構造を観察した
結果、図４に示すような磁区構造が観察されることを確
認した。さらに、磁区構造の安定性を調べるために、磁
化困難軸方向（横方向）に、膜が飽和するのに十分な大
きさの直流磁界を印加した後、その残留磁化状態をカー
効果顕微鏡を用いて調べた。その結果、中央領域７には
磁壁のない単磁区構造が観察されたことから、ＭＲ層３
および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８も磁化は縦
方向の静磁結合によって安定に固定されることを確認し
た。
いて、センス電流１０ｍＡのとき、バルクハウゼンノイ
ズのない良好な再生波形が得られることを確認した。ま
た、カー効果顕微鏡を用い、センス電流通電時のＭＲ層
３および軟磁性バイアス補助層１の磁区構造を観察した
結果、図４に示すような磁区構造が観察されることを確
認した。さらに、磁区構造の安定性を調べるために、磁
化困難軸方向（横方向）に、膜が飽和するのに十分な大
きさの直流磁界を印加した後、その残留磁化状態をカー
効果顕微鏡を用いて調べた。その結果、中央領域７には
磁壁のない単磁区構造が観察されたことから、ＭＲ層３
および軟磁性バイアス補助層１の端部領域８も磁化は縦
方向の静磁結合によって安定に固定されることを確認し
た。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｍ
Ｒ層および軟磁性バイアス補助層の端部領域の磁化が安
定に固定され、バルクハウゼンノイズのない安定な磁界
応答特性を有するＭＲヘッドを提供できるという効果が
ある。
Ｒ層および軟磁性バイアス補助層の端部領域の磁化が安
定に固定され、バルクハウゼンノイズのない安定な磁界
応答特性を有するＭＲヘッドを提供できるという効果が
ある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明のＭＲヘッドにおけるＭＲ層および軟磁
性バイアス補助層の磁化状態（センス電流通電時）を示
す分解平面図である。
性バイアス補助層の磁化状態（センス電流通電時）を示
す分解平面図である。
【図５】ＭＲ層の端部領域にパターン化された反強磁性
薄膜層を設けた従来のＭＲヘッドの一例を示す断面図で
ある。
薄膜層を設けた従来のＭＲヘッドの一例を示す断面図で
ある。
【図６】ＭＲ層同様に軟磁性バイアス補助層にも縦方向
バイアス磁界を印加が可能な従来のＭＲヘッドの一例を
示す断面図である。
バイアス磁界を印加が可能な従来のＭＲヘッドの一例を
示す断面図である。
【図７】図６に示す従来のＭＲヘッドにおけるＭＲ層お
よび軟磁性バイアス補助層の磁化状態（センス電流通電
時）を示す分解平面図である。
よび軟磁性バイアス補助層の磁化状態（センス電流通電
時）を示す分解平面図である。
１ 軟磁性バイアス補助層 ２ 非磁性スペーサ層 ３ 磁気抵抗効果層（ＭＲ層） ４ 反強磁性層 ５ 導電体 ６ イオン注入領域 ７ 中央領域 ８ 端部領域 ９ トラック部
Claims (1)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果層と、前記磁気抵抗効果層
に横方向バイアス磁界を印加する手段としての軟磁性バ
イアス補助層と、前記磁気抵抗効果層と前記軟磁性バイ
アス補助層を磁気的に分離する非磁性スペーサ層と、前
記磁気抵抗効果層もしくは前記軟磁性バイアス補助層の
少なくとも一部に接触して設けられた縦方向バイアス磁
界を印加する手段としての反強磁性層と、センス電流を
供給する導電体とを備える磁気抵抗効果ヘッドにおい
て、前記磁気抵抗効果層の厚さをｄMR、飽和磁化をＭｓ
MRとし、前記軟磁性バイアス補助層の厚さをｄSAL 、飽
和磁化をＭｓSAL としたとき、少なくともトラック部を
含む中央領域では、 ｄMR・ＭｓMR ＞ ｄSAL ・ＭｓSAL の関係が成り立ち、かつ前記中央領域によって分離され
た端部領域では、 ｄMR・ＭｓMR ＝ ｄSAL ・ＭｓSAL の関係が成り立つことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274221A JP2692547B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274221A JP2692547B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07129926A JPH07129926A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2692547B2 true JP2692547B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17538717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5274221A Expired - Fee Related JP2692547B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692547B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2980043B2 (ja) * | 1996-12-24 | 1999-11-22 | 日本電気株式会社 | 磁気ヘッド及び磁気記録再生方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0594605A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-16 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP5274221A patent/JP2692547B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0594605A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-16 | Toshiba Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07129926A (ja) | 1995-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6639766B2 (en) | Magneto-resistance effect type composite head and production method thereof | |
| US6452204B1 (en) | Tunneling magnetoresistance transducer and method for manufacturing the same | |
| US5329413A (en) | Magnetoresistance sensor magnetically coupled with high-coercive force film at two end regions | |
| JP3635504B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘッドとその製造方法及び磁気記録装置 | |
| US6654212B2 (en) | Magnetic sensor capable of providing stable resistance change rate | |
| JP2692547B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JPH1091920A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JP2001256619A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生装置 | |
| KR0123448B1 (ko) | 자기저항효과센서 | |
| JP2701557B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子およびその製造方法 | |
| JP2000306218A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
| JP3571888B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子とそれを用いた磁気ヘッド、磁気記録再生ヘッドおよび磁気記憶装置 | |
| JP2513085B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 | |
| JP2724014B2 (ja) | 磁気ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP2692468B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JPH065573B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘツド | |
| JPH08221717A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
| JPH0642566B2 (ja) | 磁気低抗効果素子の製造方法 | |
| JPH09251616A (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
| JPH09180135A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JPH06162442A (ja) | 垂直磁気ヘッド | |
| JP2001189505A (ja) | 磁気抵抗効果薄膜の製造方法 | |
| JP2000132818A (ja) | 磁気抵抗効果膜の製造方法、それを用いた磁気抵抗効果膜、並びに薄膜磁気ヘッド | |
| JPH07201019A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JPH11232615A (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッドおよび磁気記録再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970805 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070905 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |