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JP2001351209A - スピンバルブヘッド及びその製造方法ならびに磁気ディスク装置 - Google Patents

スピンバルブヘッド及びその製造方法ならびに磁気ディスク装置

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Publication number
JP2001351209A
JP2001351209A JP2000169346A JP2000169346A JP2001351209A JP 2001351209 A JP2001351209 A JP 2001351209A JP 2000169346 A JP2000169346 A JP 2000169346A JP 2000169346 A JP2000169346 A JP 2000169346A JP 2001351209 A JP2001351209 A JP 2001351209A
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JP
Japan
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spin valve
layer
film
magnetic field
valve film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000169346A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Kanai
均 金井
Junichi Ito
順一 伊藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Priority to US09/707,179 priority patent/US6483674B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンバルブヘッドにおいて、アバテッドジ
ャンクション領域を広げてバルクハウゼンノイズをより
効率よく抑制し、また、アバテッドジャンクション領域
を形成プロセスなどの影響を受けることなく安定に形成
できるようにすること。 【解決手段】 規則系反強磁性層、ピンド磁性層、中間
層及びフリー磁性層を含むスピンバルブ膜と、スピンバ
ルブ膜の両端に配置された一対の電極と、スピンバルブ
膜のフリー磁性層の両端に配置された一対の交換バイア
ス磁界印加層とを備えたスピンバルブヘッドにおいて、
交換バイアス磁界印加層が、反強磁性の材料から形成さ
れているとともに、その交換バイアス磁界印加層の上に
までスピンバルブ膜が延在しているように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンバルブヘッ
ドに関し、さらに詳しく述べると、スピンバルブ磁気抵
抗効果によって磁気記録媒体からの信号磁界の変化を電
気抵抗率の変化に変換可能なスピンバルブヘッドとその
製造方法に関する。本発明はまた、このようなスピンバ
ルブヘッドを搭載した、磁気ディスク装置、磁気テープ
装置等の磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の磁気ディスク装置等の磁気記録再
生装置の小型化、高記録密度化の進行に伴い、そのよう
な装置の再生用ヘッドとして、磁気記録媒体からの信号
磁界の変化を電気抵抗率の変化に変換可能な磁気抵抗効
果を利用したヘッド（いわゆるＭＲヘッド）が広く用い
られている。また、ＭＲヘッドのなかでも、磁気記録媒
体の移動速度に依存せず、高い出力が得られるＧＭＲヘ
ッドが注目されている。特に、スピンバルブ磁気抵抗効
果を利用したスピンバルブヘッドは、比較的に容易に作
製することができ、しかも低磁場での電気抵抗の変化率
が他のＭＲヘッドに比較して大きいので、すでに実用化
されている。
【０００３】スピンバルブヘッドは、通常、図１に模式
的に示すように、磁気抵抗効果膜（スピンバルブ膜）７
０と、スピンバルブ膜７０に電気的に接合されたもので
あって、信号検知領域を画定しかつこの信号検知領域に
信号検知電流を流す一対の電極６８と、スピンバルブ膜
７０に対して縦バイアス磁界を印加する一対の縦バイア
ス磁界印加層６７とを備えている。縦バイアス磁界印加
層６７は、通常、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ等の硬磁性薄
膜から形成されている。このように、硬磁性薄膜からな
る縦バイアス磁界印加層６７をスピンバルブヘッド７１
の感磁部（信号検知領域）以外の部分に、それがスピン
バルブ膜７０の両側あるいは上（図示せず）に位置する
ように配置することによって、スピンバルブ膜７０のフ
リー磁性層（図２で説明）の磁壁移動に起因するバルク
ハウゼンノイズを抑制することができ、よって、ノイズ
のない安定した再生波形を得ることができる。
【０００４】また、スピンバルブ膜７０は、図１の線分
II−IIに沿った断面図である図２に示されるように、規
則系反強磁性層６４、ピンド磁性層６３（固定磁性層と
もいう）、非磁性中間層（Ｃｕ層）６２及びフリー磁性
層（自由磁性層ともいう）６１が順次積層された層構成
を有している。このような層構成を採用することによっ
て、非磁性中間層６２を介して積層された２つの磁性層
（フリー磁性層６１及びピンド磁性層６３）の磁化方向
のなす角度を調節することによって、電気抵抗を所望な
ように変化させることができる。
【０００５】さらに、特開平９−９７４０９号公報に
は、バルクハウゼンノイズがなく、再生変動の特性の小
さいスピンバルブヘッドを提供するために、図１を参照
して説明したような縦バイアス磁界印加層を、結晶構造
が体心立方格子である強磁性薄膜、非晶質強磁性薄膜あ
るいは結晶構造が体心立方格子である反強磁性薄膜から
なる下地膜と、その上に形成された硬磁性薄膜とから構
成することが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平９−９７４０９
号公報において提案されているように、硬磁性薄膜をス
ピンバルブ膜の両側に配置した構造において、硬磁性薄
膜の下地として強磁性薄膜を用いることによってスピン
バルブ膜と硬磁性薄膜との間に磁気的交換結合を生じさ
せることは、バルクハウゼンノイズを抑制するための手
段として有効である。しかしながら、この構造において
スピンバルブ膜と硬磁性薄膜との間に磁気的交換結合が
生じるのは、スピンバルブ膜の両端がテーパー状に傾斜
している部分、すなわち、いわゆる「アバテッドジャン
クション」と呼ばれる非常に小さい接合部分に限られる
という欠点がある。また、この接合部分の形状は、スピ
ンバルブ膜の形成プロセス、すなわち、フォトリソグラ
フィ法、イオンミリング法などや、硬磁性薄膜の形成プ
ロセスなどの影響を複合的に受けざるを得ず、したがっ
て、同一の形状を備えた接合部分をバラツキを伴わずに
形成することが困難であるという欠点もある。さらに、
このような欠点がある結果として、生じる磁気的交換結
合の程度にバラツキが発生するという問題も生じる。さ
らに、硬磁性薄膜からスピンバルブ膜にバイアス磁界が
働き、信号検知領域の両端の磁界感度が劣化するという
問題も生じる。
【０００７】本発明の第１の目的は、スピンバルブヘッ
ドにおいて、上記したような従来の技術の欠点や問題を
解消して、アバテッドジャンクション領域を広げて磁気
的交換結合をより広範囲で生じさせ、よって、バルクハ
ウゼンノイズをより効率よく抑制すること、また、アバ
テッドジャンクション領域をスピンバルブ膜や硬磁性薄
膜の形成プロセスなどの影響を受けることなく安定に形
成できるようにし、よって、磁気的交換結合の信頼性を
高め、信号検知領域の両端の磁界感度の劣化を防止する
こと、にある。
【０００８】また、本発明の第２の目的は、そのような
スピンバルブヘッドを容易にかつ形成プロセスの悪影響
を受けることなく製造できる方法を提供することにあ
る。さらに、本発明の第３の目的は、本発明のスピンバ
ルブヘッドを使用して磁気ディスク装置を提供すること
にある。本発明のこれらの目的やその他の目的は、以下
の詳細な説明から容易に理解することができるであろ
う。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このた
び、規則系反強磁性層、ピンド磁性層、中間層及びフリ
ー磁性層を順次積層することによってスピンバルブ膜を
形成するとともに、そのスピンバルブ膜の両端に所定の
間隔で、スピンバルブ膜に電気的に接合して信号検知領
域を画定し該信号検知領域に信号検知電流を流すことが
できる一対の電極を配置し、かつ、同時に、スピンバル
ブ膜のフリー磁性層の両端に所定の間隔で、そのフリー
磁性層と磁気的に交換結合して該フリー磁性層に磁区制
御用の交換バイアス磁界を印加することのできる一対の
交換バイアス磁界印加層とを配置したスピンバルブヘッ
ドにおいて、いわゆる縦バイアスアンダーレイ型の構造
を導入することによって、すなわち、交換バイアス磁界
印加層を反強磁性の材料から、その交換バイアス磁界印
加層の上にまでスピンバルブ膜が延在しているように形
成することによって、上記した課題を解決し得るという
ことを見い出した。
【００１０】本発明のスピンバルブヘッドにおいて、そ
の交換バイアス磁界印加層が、ＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭ
ｎ、ＮｉＭｎ、ＣｒＭｎ、ＣｒＰｔＭｎ、ＲｕＭｎ、Ｒ
ｕＲｈＭｎ、ＩｒＭｎ、ＩｒＲｈＭｎ、ＩｒＲｕＭｎ等
の反強磁性の材料からなり、その最上層に、スピンバル
ブ膜のフリー磁性層の一部であるＮｉＦｅが覆い被さる
構造を採用されていることが好ましい。
【００１１】スピンバルブヘッドをこのように構成する
ことにより、スピンバルブ膜と交換バイアス磁界印加層
との間で磁気的交換結合が生じる部分の面積が格段に増
大するので、前記課題で述べたような磁気的交換結合の
程度のバラツキを顕著に抑制することができる。そのた
め、交換バイアス磁界印加層によるスピンバルブ膜の磁
区制御がより安定に行われるので、バルクハウゼンノイ
ズの発生を効果的に抑制できる。
【００１２】また、スピンバルブ膜と交換バイアス磁界
印加層の共通の下地としてＴａやその他の適当な金属が
存在するような構造とすることにより、本発明の縦バイ
アスアンダーレイ型のスピンバルブヘッドにおいてもフ
リー磁性層をその結晶性が良好な状態で形成することが
可能となる、すなわち、良好な軟磁気特性をそなえたフ
リー磁性層を形成することが可能となる。
【００１３】また、本発明者らは、上記したような優れ
たスピンバルブヘッドに追加して、そのようなスピンバ
ルブヘッドの製造方法及びそれを搭載した磁気ディスク
装置も発明した。
【００１４】
【発明の実施の形態】次いで、本発明のスピンバルブヘ
ッド及びそれを使用した磁気ディスク装置のそれぞれを
添付の図面を参照しながら好ましい実施の形態について
説明する。なお、ここで説明する実施の形態はほんの一
例であって、本発明の範囲内において種々の変更や改良
を施し得ることは言うまでもない。
【００１５】図３は、本発明によるスピンバルブヘッド
の１形態を示した断面図である。図示のスピンバルブヘ
ッド１１は、スピンバルブ膜１０と、そのスピンバルブ
膜の両端に所定の間隔で配置された一対の引き出し電極
８と、スピンバルブ膜１０のフリー磁性層（図４を参照
して、以下で説明する）の両端に所定の間隔で配置され
た一対の交換バイアス磁界印加層７とを有している。こ
こで、引き出し電極８は、スピンバルブ膜に電気的に接
合して信号検知領域（センス領域ＳＡともいう）を画定
し、この信号検知領域に信号検知電流を流すためのもの
である。すなわち、この電極８によって、信号検知領域
での電気抵抗率の変化を電圧変化として測定可能であ
る。また、交換バイアス磁界印加層７は、スピンバルブ
膜のフリー磁性層と磁気的に交換結合して、このフリー
磁性層に磁区制御用の交換バイアス磁界を印加するため
のものである。
【００１６】本発明のスピンバルブヘッド１１におい
て、そのスピンバルブ膜１０は、本発明の範囲内で種々
の変更が可能であるというものの、通常、図３の線分IV
−IVに沿った断面図である図４に示すように、下地層５
の上に、順次、フリー磁性層１、非磁性中間層２、ピン
ド磁性層３、そして規則系反強磁性層４を積層した構成
で有している。フリー磁性層１は、単一の磁性層からな
ってもよいが、好ましくは、図示するように、第１の磁
性層１−１と第２の磁性層１−２との多層構造からなっ
ている。また、必要に応じてその他の基板を採用しても
よいけれども、かかるスピンバルブ膜１０は、通常、ア
ルチック基板、すなわち、ＴｉＣ基体の表面にアルミナ
膜が形成されてなる基板の上に形成される。
【００１７】本発明のスピンバルブヘッド１１では、ス
ピンバルブ膜１０と交換バイアス磁界印加層７との間で
磁気的交換結合が生じる部分の面積を増大させるため
に、交換バイアス磁界印加層７を反強磁性の材料から形
成するとともに、図３に示すように、その交換バイアス
磁界印加層７の占める領域の上にまでスピンバルブ膜１
０を延在させている。なお、図３のスピンバルブヘッド
１１では、一対の電極８が、交換バイアス磁界印加層７
の下に形成されている。
【００１８】本発明のスピンバルブヘッドでは、一対の
引き出し電極が、交換バイアス磁界印加層の上に形成さ
れている構成を有していてもよい。図５は、そのような
構成を示したものであり、スピンバルブヘッド１１の最
上層に形成された電極８が、交換バイアス磁界印加層７
を覆ったような構成を有している。なお、この図５のス
ピンバルブ膜１０も、先に図４を参照して説明したスピ
ンバルブ膜と同様な積層構造を有している。
【００１９】引き続いて、本発明のスピンバルブヘッド
の構成要素を個々に具体的に説明する。まず、スピンバ
ルブ膜は、その下地層として、Ｔａ膜などを有する。先
にも説明したように、Ｔａ膜は、フリー磁性層に良好な
結晶性を付与できるという効果があるので、とりわけ有
用である。Ｔａ膜やその他の下地層は、通常、スパッタ
リング法、蒸着法、化学的気相堆積法（ＣＶＤ法）など
の常用の成膜法を使用して形成することができる。かか
る下地層の膜厚は、所望とする効果などに応じて広い範
囲で変更することができるけれども、通常、約２〜１０
nmの範囲である。Ｔａ膜は、通常、５nm前後の膜厚で用
いられている。
【００２０】フリー磁性層は、任意の軟磁性の材料から
形成することができる。例えば、フリー磁性層の形成に
一般的に使用されているＣｏＦｅ合金を使用してもよ
い。しかし、本発明のスピンバルブ膜では、これに限定
されるわけではないけれども、好ましくは面心立方格子
構造をそなえた（Ｃｏy Ｆｅ100-y ）100-x Ｚx 合金
（式中、Ｚは、Ｃｏ及びＦｅ以外の任意の元素を表し、
好ましくは、硼素Ｂ又は炭素Ｃであり、ｘ及びｙはそれ
ぞれ原子分率ａｔ％を表す）からフリー磁性層を形成す
るのが好適である。高出力、高磁界感度、耐熱性のヘッ
ドを提供できるからである。フリー磁性層は、さらに好
ましくは、ＣｏＦｅＢ合金から形成することができ、そ
の際、Ｃｏの含有量は約８５〜９５ａｔ％であり、Ｂの
含有量は約１０ａｔ％未満である。
【００２１】本発明の実施において、フリー磁性層は、
単層で形成するよりも、先に図４を参照して説明したよ
うに、２層構造で形成するほうが、得られる特性などの
面から好ましい。２層構造のフリー磁性層では、下地層
に接する第１のフリー磁性層は、通常、少なくともＮｉ
とＦｅを含む合金から形成することが好ましく、さらに
好ましくは、ＮｉＦｅ合金から形成される。また、非磁
性の中間層に接する第２のフリー磁性層は、上記したＣ
ｏＦｅＺ系合金から形成することが好ましく、さらに好
ましくは、ＣｏＦｅＢ系合金から形成される。
【００２２】フリー磁性層のそれぞれの層は、通常、ス
パッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法などの常用の成膜法
を使用して形成することができる。かかるフリー磁性層
の膜厚（多層構造の場合は、合計して）は、所望とする
効果などに応じて広い範囲で変更することができるけれ
ども、その上の非磁性層のバリヤーとしての機能を考慮
した場合、少なくとも３nmであることが必要である。フ
リー磁性層の膜厚は、通常、約３〜２０nmの範囲であ
る。例えば、膜厚３．５nmのＮｉＦｅ膜と、膜厚４nmの
ＣｏＦｅＢ膜とからフリー磁性層を形成することができ
る。
【００２３】本発明のスピンバルブ膜では、上述のフリ
ー磁性層と後述のピンド磁性層とで非磁性の中間層をサ
ンドイッチした構成が採用される。非磁性の中間層とし
ては、通常、非磁性の金属材料、例えば、銅（Ｃｕ）な
どが用いられる。本発明では、特にＣｕ膜を非磁性の中
間層として有利に使用することができる。Ｃｕ中間層
は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法などの常用の
成膜法を使用して形成することができ、また、その膜厚
は、所望とする効果などに応じて広く変更することがで
きるというものの、通常、約２．５〜６nmの範囲であ
る。通常、３nm前後の膜厚でＣｕ中間層が用いられる。
【００２４】ピンド磁性層は、フリー磁性層の場合と同
様に、任意の軟磁性の材料から形成することができる。
すなわち、ピンド磁性層の形成にＣｏＦｅ合金を使用し
てもよく、しかし、好ましくは面心立方格子構造をそな
えた（Ｃｏy Ｆｅ100-y ）10 0-x Ｚx 合金（式中、Ｚ
は、Ｃｏ及びＦｅ以外の任意の元素を表し、好ましく
は、硼素Ｂ又は炭素Ｃであり、ｘ及びｙはそれぞれ原子
分率ａｔ％を表す）からピンド磁性層を形成するのが好
適である。高出力、高磁界感度、耐熱性のヘッドを提供
できるからである。ピンド磁性層は、さらに好ましく
は、ＣｏＦｅＢ合金から形成することができ、その際、
Ｃｏの含有量は約８５〜９５ａｔ％であり、Ｂの含有量
は約１０ａｔ％未満である。
【００２５】ピンド磁性層は、通常、スパッタリング
法、蒸着法、ＣＶＤ法などの常用の成膜法を使用して形
成することができる。かかるピンド磁性層の膜厚は、所
望とする効果などに応じて広い範囲で変更することがで
きるけれども、少なくとも３nmであることが必要であ
り、通常、約３〜２０nmの範囲である。ピンド磁性層の
上には、規則系反強磁性層が形成される。この反強磁性
層は、通常、ＦｅＭｎ膜、ＮｉＭｎ膜、ＰｔＭｎ膜、Ｐ
ｄＭｎ膜、ＰｄＰｔＭｎ膜、ＣｒＭｎ膜、ＩｒＭｎ膜な
どから形成することができる。ＰｄＰｔＭｎ膜などがと
りわけ有用である。このような反強磁性層は、上述の層
と同様に、通常、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法
などの常用の成膜法を使用して形成することができる。
かかる反強磁性層の膜厚は、所望とする効果などに応じ
て広い範囲で変更することができるけれども、通常、約
１０〜５０nmの範囲であり、一般的には２５nm前後の膜
厚が好ましい。
【００２６】図４に示していないけれども、スピンバル
ブ膜１０は、その最上層にキャップ層を有することがで
きる。キャップ層は、例えば、膜厚１０nmのＴａ膜から
形成することができる。キャップ層も、上記した各層と
同様に、常用の成膜法を使用して形成することができ
る。再び図３及び図５を参照すると、本発明のスピンバ
ルブヘッド１１では、スピンバルブ膜１０の両端に一対
の引き出し電極８が設けられる。この引き出し電極は、
汎用のスピンバルブヘッドと同様に、例えば、Ａｕ膜、
Ｔａ膜、Ｗ膜などから形成することができ、特にＡｕ膜
から形成するのが好ましい。Ａｕ膜は、比抵抗が低く引
き出し電極の抵抗を小さくできるからである。
【００２７】Ａｕ膜やその他の電極膜は、通常、スパッ
タリング法、蒸着法、ＣＶＤ法などの常用の成膜法を使
用して形成することができる。かかる電極膜の膜厚は、
その配置場所やパターン、所望とする効果などに応じて
広い範囲で変更することができるけれども、通常、約１
０〜１００nmの範囲であり、一般的には５０nm前後の膜
厚が好ましい。
【００２８】本発明のスピンバルブヘッド１１ではま
た、スピンバルブ膜１０のフリー磁性層１の両端に、そ
のスピンバルブ膜の終端が交換バイアス磁界印加層の上
にまでが延在するようにして、一対の交換バイアス磁界
印加層７が設けられる。この交換バイアス磁界印加層
は、通常、規則系あるいは不規則系の反強磁性の材料か
ら形成される。交換バイアス磁界印加層の形成に有用な
規則系反強磁性材料の例は、以下に列挙するものに限定
されるわけではないけれども、ＰｔＭｎ、ＰｄＰｔＭ
ｎ、ＮｉＭｎ、ＣｒＭｎ、ＣｒＰｔＭｎなどである。ま
た、同じく交換バイアス磁界印加層の形成に有用な不規
則系反強磁性材料の例は、以下に列挙するものに限定さ
れるわけではないけれども、ＲｕＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ、
ＩｒＭｎ、ＩｒＲｈＭｎ、ＩｒＲｕＭｎなどである。
【００２９】上述のような交換バイアス磁界印加層は、
通常、単層で使用されるけれども、必要に応じて、２層
以上の多層構造で使用されてもよい。適当な成膜法とし
ては、例えば、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法な
どの常用の成膜法を挙げることができる。かかる交換バ
イアス磁界印加層の膜厚は、その配置場所やパターン、
所望とする効果などに応じて広い範囲で変更することが
できるけれども、通常、約５〜３０nmの範囲であり、一
般的には１５nm前後の膜厚が好ましい。
【００３０】本発明のスピンバルブヘッド１１では、上
述のような交換バイアス磁界印加層７の下にＴａ／Ｎｉ
Ｆｅ系合金からなる下地層６を設けることが好ましい。
ここで、ＮｉＦｅ系合金の下地層は、以下に列挙するも
のに限定されるわけではないけれども、ＮｉＦｅ膜、Ｎ
ｉＦｅＣｒ膜、ＮｉＦｅＮｂ膜、ＮｉＦｅＭｏ膜などで
あるのが好ましい。かかる下地層は、スパッタリング
法、蒸着法、ＣＶＤ法などの常用の成膜法で形成するこ
とができ、その膜厚は、通常、約１〜３nmである。
【００３１】再び図３及び図５を参照して、本発明によ
るスピンバルブヘッドの好ましい製造方法について説明
する。図３のスピンバルブヘッド１１では、Ｔａ等から
なる下地層５がすでに形成されているところに、信号検
知領域の感磁部以外の部分に、Ａｕ等からなる電極８を
介して、下記の層をリフトオフ法、イオンミリング法等
の技法を使用して順次形成する。
【００３２】下地層６（Ｔａ／ＮｉＦｅ系合金の膜、Ｎ
ｉＦｅ系合金：ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｒ、ＮｉＦｅＮ
ｂ、ＮｉＦｅＭｏ等）、交換バイアス磁界印加層７（Ｐ
ｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＮｉＭｎ、ＣｒＭｎ、ＣｒＰｔ
Ｍｎ等の規則系反強磁性材料の膜又はＲｕＭｎ、ＲｕＲ
ｈＭｎ、ＩｒＭｎ、ＩｒＲｈＭｎ、ＩｒＲｕＭｎ等の不
規則系反強磁性材料の膜）、下地層９（ＮｉＦｅ系合金
の膜）。
【００３３】次いで、スパッタエッチング法、イオンミ
リング法等の技法を使用して、表面に存在する汚染物質
（いわゆるコンタミ層）が完全に除去される程度にＴａ
系下地層５及びＮｉＦｅ系下地層９の最表面をクリーニ
ングする。クリーニング工程の完了後、図４に示す層構
成で、フリー磁性層１（１−１及び１−２）、非磁性中
間層２、ピンド磁性層３、そして規則系反強磁性層４を
順次成膜してスピンバルブ膜１０を完成する。それぞれ
の層の成膜は、上記したように、スパッタリング法、蒸
着法、ＣＶＤ法などで行う。ここで、スピンバルブ膜１
０は、図３に示すように、信号検知領域の感磁部となる
部分の外側にも広がるように、すなわち、先の工程で形
成した交換バイアス磁界印加層７の上にまで覆い被さる
ように形成する。また、所望とするパターンでスピンバ
ルブ膜１０を得るため、交換バイアス磁界印加層７の上
の全体にスピンバルブ膜１０を形成した後、しかるべき
パターンになるようにレジストを形成し、イオンミリン
グ法等により所望とする以外の領域のスピンバルブ膜１
０を除去する。このようにして、図３のスピンバルブヘ
ッド１１が得られる。
【００３４】図５のスピンバルブヘッド１１は、一対の
電極８を交換バイアス磁界印加層７の上に形成した相違
点を除いて、基本的には図３のスピンバルブヘッド１１
と同様な構成を有しているので、上記したものと同様な
技法に従って製造することができる。まず、Ｔａ等から
なる下地層５がすでに形成されているところに、信号検
知領域の感磁部以外の部分に、下記の層をリフトオフ
法、イオンミリング法等の技法を使用して順次形成す
る。
【００３５】下地層６（Ｔａ／ＮｉＦｅ系合金の膜、Ｎ
ｉＦｅ系合金：ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｒ、ＮｉＦｅＮ
ｂ、ＮｉＦｅＭｏ等）、交換バイアス磁界印加層７（Ｐ
ｔＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＮｉＭｎ、ＣｒＭｎ、ＣｒＰｔ
Ｍｎ等の規則系反強磁性材料の膜又はＲｕＭｎ、ＲｕＲ
ｈＭｎ、ＩｒＭｎ、ＩｒＲｈＭｎ、ＩｒＲｕＭｎ等の不
規則系反強磁性材料の膜）、下地層９（ＮｉＦｅ系合金
の膜）。
【００３６】次いで、スパッタエッチング法、イオンミ
リング法等の技法を使用して、コンタミ層が完全に除去
される程度にＴａ系下地層５及びＮｉＦｅ系下地層９の
最表面をクリーニングする。クリーニング工程の完了
後、図４に示す層構成で、フリー磁性層１（１−１及び
１−２）、非磁性中間層２、ピンド磁性層３、そして規
則系反強磁性層４を順次成膜してスピンバルブ膜１０を
完成する。それぞれの層の成膜は、上記したように、ス
パッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法などで行う。ここ
で、スピンバルブ膜１０は、図５に示すように、信号検
知領域の感磁部となる部分の外側にも広がるように、す
なわち、先の工程で形成した交換バイアス磁界印加層７
の上にまで覆い被さるように形成する。また、所望とす
るパターンでスピンバルブ膜１０を得るため、交換バイ
アス磁界印加層７の上の全体にスピンバルブ膜１０を形
成した後、しかるべきパターンになるようにレジストを
形成し、イオンミリング法等により所望とする以外の領
域のスピンバルブ膜１０を除去する。
【００３７】スピンバルブ膜１０の形成後、そのスピン
バルブ膜１０の上の、信号検知領域の感磁部以外の部分
に電極８を一対となるように形成する。電極８は、好ま
しくは、Ａｕ膜をリフトオフすることによって形成する
ことができる。電極８の間隔は、交換バイアス磁界印加
層７の間隔と同一としてもよいが、電極間隔のほうが交
換バイアス磁界印加層の間隔よりも狭くなるように設定
するのがより好ましい。また、電極材料はＡｕに限られ
るものではなく、その他の常用の電極材料をし必要に応
じて使用してもよい。このようにして、図５のスピンバ
ルブヘッド１１が得られる。
【００３８】本発明のスピンバルブヘッドにおいて、そ
の交換バイアス磁界印加層が例えばＰｔＭｎ、ＰｄＰｔ
Ｍｎ、ＮｉＭｎ、ＣｒＭｎ、ＣｒＰｔＭｎ等の規則系反
強磁性膜からなるような場合、これらの反強磁性膜とそ
の上のＮｉＦｅ系下地層とを成膜した後、信号検知領域
幅の方向に磁界を印加して、反強磁性膜の規則化を行う
ために約２３０℃以上の温度で熱処理を行う。次いで、
スピンバルブ膜を成膜し、信号検知領域幅の方向と直交
する方向に磁界を印加して、スピンバルブ膜の反強磁性
膜の規則化を行うために約２３０℃以上の温度で熱処理
を行い、引き続いて無磁界で熱処理を行う。この熱処理
も、通常、約２３０℃以上の温度で実施する。このよう
にして一連の熱処理を行うことによって、交換バイアス
磁界印加用の反強磁性膜に接合したスピンバルブ膜のフ
リー磁性層の磁化とスピンバルブ膜の信号検知領域のフ
リー磁性層の磁化とを互いに直交させることができる。
また、必要であれば、無磁界で熱処理を行う前に、規則
化のために行った熱処理の温度以下で、信号検知領域幅
の方向に磁界を印加して交換バイアス磁界印加用の反強
磁性膜に接合したフリー磁性層の磁化を信号検知領域幅
の方向に向けてもよい。さらに、無磁界で行う熱処理
を、記録ヘッドのレジスト絶縁膜を形成する熱処理と兼
ねて行ってもよい。
【００３９】また、交換バイアス磁界印加層が例えばＲ
ｕＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ、ＩｒＭｎ、ＩｒＲｈＭｎ、Ｉｒ
ＲｕＭｎ等の不規則系反強磁性膜からなるような場合、
スピンバルブ膜を成膜した後、そのスピンバルブ膜の信
号検知領域幅の方向と直交する方向に磁界を印加して、
スピンバルブ膜の反強磁性膜の規則化を行うために約２
３０℃以上の温度で熱処理を行う。その後、信号検知領
域幅の方向に磁界を印加して、スピンバルブ膜のフリー
磁性層の磁化を信号検知領域幅の方向に揃え、交換バイ
アス磁界印加用の反強磁性膜のネール温度以上の温度で
熱処理を行う。このようにして一連の熱処理を行うこと
によって、交換バイアス磁界印加用の反強磁性膜に接合
したスピンバルブ膜のフリー磁性層の磁化とスピンバル
ブ膜の信号検知領域のフリー磁性層の磁化とを互いに直
交させることができる。
【００４０】交換バイアス磁界印加層に接合したフリー
磁性層の磁化とスピンバルブ膜の信号検知領域のフリー
磁性層の磁化を上述のようにして互いに直交させること
によって、交換バイアス磁界印加層とスピンバルブ膜の
フリー磁性層が直接接触して積層される部分の面積を大
きく確保することができる。このことにより、スピンバ
ルブ膜のフリー磁性層と交換バイアス磁界印加層との磁
気的交換結合がより安定になり、バルクハウゼンノイズ
を効果的に制御できるようになる。
【００４１】本発明によるスピンバルブヘッドは、磁気
ディスク装置やその他の磁気記録再生装置、例えば、磁
気テープ装置などに搭載して有利に使用することができ
る。以下、図６〜図９を参照して、本発明のスピンバル
ブヘッドを磁気ディスク装置に搭載した形態について説
明する。本発明の磁気ディスク装置は、例えば、その記
録ヘッド部及び再生ヘッド部を図６及び図７に示すよう
な積層構造とすることができる。図６は、本発明の磁気
ディスク装置の原理図で、図７は、図６の線分Ｂ−Ｂに
そった断面図である。
【００４２】図６及び図７において、参照番号１２は、
磁気記録媒体（磁気ディスク、図示せず）への情報の記
録を行う誘導型の記録ヘッド部を指し、一方、参照番号
１１は、情報の読み出しを行う磁気抵抗効果型の再生ヘ
ッド部を指し、本発明のスピンバルブヘッドがこれに相
当する。記録ヘッド部１２は、ＮｉＦｅ等からなる下部
磁極（上部シールド層）１３と、一定間隔をもって下部
磁極１３と対向したＮｉＦｅ等からなる上部磁極１４
と、これらの磁極１３及び１４を励磁し、記録ギャップ
部分にて、磁気記録媒体に情報の記録を行わせるコイル
１５等から構成される。
【００４３】再生ヘッド部（スピンバルブヘッド）１１
の磁気抵抗効果素子部１１Ａ上には、その磁気抵抗効果
素子部１１Ａにセンス電流を供給するための一対の導体
層１６が記録トラック幅に相応する間隔をもって設けら
れている。ここで、導体層１６の膜厚は、磁気抵抗効果
素子部１１Ａの近傍部分１６Ａが薄く形成され、他の部
分１６Ｂは厚く形成されている。
【００４４】図６及び図７の構成では、導体層１６の膜
厚が、磁気抵抗効果素子部１１Ａの近傍部分１６Ａで薄
くなっているため、下部磁極（上部シールド層）１３等
の湾曲が小さくなっている。このため、磁気記録媒体に
対向する記録ギャップの形状もあまり湾曲せず、情報の
記録時における磁気ヘッドのトラック上の位置と読み出
し時における磁気ヘッドのトラック上の位置に多少ずれ
があっても、磁気ディスク装置は正確に情報を読み出す
ことができ、オフトラック量が小さいにもかかわらず読
み出しの誤差が生じるという事態を避けることができ
る。
【００４５】一方、導体層１６の膜厚が、磁気抵抗効果
素子部１１Ａの近傍以外の部分１６Ｂでは厚く形成され
ているため、導体層１６の抵抗を全体として小さくする
こともでき、その結果、磁気抵抗素子部１１Ａの抵抗変
化を高感度で検出することが可能になり、Ｓ／Ｎ比が向
上し、また、導体層１６での発熱も避けることができ、
発熱に起因したノイズの発生も防げる。
【００４６】本発明による磁気ディスク装置は、例え
ば、図８及び図９に示すように構成することができる。
なお、図８は磁気ディスク装置の平面図（カバーを除い
た状態）、図９は図８の線分Ａ−Ａにそった断面図であ
る。これらの図において、参照番号５０は、ベースプレ
ート５１上に設けられたスピンドルモータ５２によって
回転駆動される磁気記録媒体としての複数枚（図では３
枚）の磁気ディスクを指している。
【００４７】参照番号５３は、ベースプレート５１上に
回転可能に設けられたアクチュエータである。このアク
チュエータ５３の一方の回転端部には、磁気ディスク５
０の記録面方向に延出する複数のヘッドアーム５４が形
成されている。このヘッドアーム５４の回転端部には、
スプリングアーム５５が取り付けられ、更に、このスプ
リングアーム５５のフレクシャー部に前述のスピンバル
ブヘッド付きのスライダ４０が図示しない絶縁膜を介し
て傾動可能に取り付けられている。一方、アクチュエー
タ５３の他方の回転端部には、コイル５７が設けられて
いる。
【００４８】ベースプレート５１上には、マグネット及
びヨークで構成された磁気回路５８が設けられ、この磁
気回路５８の磁気ギャップ内に、上記コイル５７が配置
されている。そして、磁気回路５８とコイル５７とでム
ービングコイル型のリニアモータ（ＶＣＭ：ボイスコイ
ルモータ）が構成されている。そして、これらベースプ
レート５１の上部はカバー５９で覆われている。
【００４９】次に、上記構成の磁気ディスク装置の作動
を説明する。磁気ディスク５０が停止している時には、
スライダ４０は磁気ディスク５０の退避ゾーンに接触し
停止している。次に、磁気ディスク５０がスピンドルモ
ータ５２によって、高速で回転駆動されると、この磁気
ディスク５０の回転による発生する空気流によって、ス
ライダ４０は微小間隔をもってディスク面から浮上す
る。この状態でコイル５７に電流を流すと、コイル５７
には推力が発生し、アクチュエータ５３が回転する。こ
れにより、スピンバルブヘッド（スライダ４０）を磁気
ディスク５０の所望のトラック上に移動させ、データの
リード／ライトを行なうことができる。
【００５０】この磁気ディスク装置では、磁気ヘッドの
導体層として、上述のように磁気抵抗効果素子部の近傍
部分を薄く形成し他の部分を厚く形成したものを用いて
いるため、記録ヘッド部の磁極の湾曲を小さくすると共
に導体層の抵抗を下げ、オフトラックが小さい範囲であ
れば正確に且つ高感度に情報を読み出すことができる。
〔付記〕以上、本発明を特にその好ましい実施の形態を
参照して詳細に説明した。本発明の容易な理解のため、
本発明の具体的な形態を以下に付記する。
【００５１】１．規則系反強磁性層、ピンド磁性層、中
間層及びフリー磁性層を含むスピンバルブ膜と、前記ス
ピンバルブ膜の両端に配置されたものであって、前記ス
ピンバルブ膜に電気的に接合して信号検知領域を画定し
該信号検知領域に信号検知電流を流す一対の電極と、前
記スピンバルブ膜のフリー磁性層の両端に配置されたも
のであって、前記フリー磁性層と磁気的に交換結合して
該フリー磁性層に磁区制御用の交換バイアス磁界を印加
する一対の交換バイアス磁界印加層とを備え、前記交換
バイアス磁界印加層が、反強磁性の材料から形成されて
いるとともに、その交換バイアス磁界印加層の上にまで
前記スピンバルブ膜が延在していることを特徴とするス
ピンバルブヘッド。
【００５２】２．前記一対の電極が、前記交換バイアス
磁界印加層の下に形成されていることを特徴とする付記
１に記載のスピンバルブヘッド。 ３．前記一対の電極が、前記交換バイアス磁界印加層の
上に形成されていることを特徴とする付記１に記載のス
ピンバルブヘッド。 ４．前記スピンバルブ膜が、その信号検知領域において
Ｔａ膜からなる下地層を有していることを特徴とする付
記１〜３のいずれか１項に記載のスピンバルブヘッド。
【００５３】５．前記一対の電極がＡｕからなることを
特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載のスピンバ
ルブヘッド。 ６．前記交換バイアス磁界印加層が、規則系反強磁性膜
であることを特徴とする付記１〜５のいずれか１項に記
載のスピンバルブヘッド。 ７．前記規則系反強磁性膜が、ＰｔＭｎ膜、ＰｄＰｔＭ
ｎ膜、ＮｉＭｎ膜、ＣｒＭｎ膜、ＣｒＰｔＭｎ膜又はそ
の複合膜からなることを特徴とする付記６に記載のスピ
ンバルブヘッド。
【００５４】８．前記規則系反強磁性膜が、Ｔａ／Ｎｉ
Ｆｅ系合金からなる下地層を有していることを特徴とす
る付記７に記載のスピンバルブヘッド。 ９．前記ＮｉＦｅ系合金の下地層が、ＮｉＦｅ膜、Ｎｉ
ＦｅＣｒ膜、ＮｉＦｅＮｂ膜又はＮｉＦｅＭｏ膜である
ことを特徴とする付記８に記載のスピンバルブヘッド。
【００５５】１０．前記交換バイアス磁界印加層が、不
規則系反強磁性膜であることを特徴とする付記１〜５の
いずれか１項に記載のスピンバルブヘッド。 １１．前記不規則系反強磁性膜が、ＲｕＭｎ膜、ＲｕＲ
ｈＭｎ膜、ＩｒＭｎ膜、ＩｒＲｈＭｎ膜、ＩｒＲｕＭｎ
膜又はその複合膜からなることを特徴とする付記１０に
記載のスピンバルブヘッド。
【００５６】１２．前記不規則系反強磁性膜が、Ｔａ／
ＮｉＦｅ系合金からなる下地層を有していることを特徴
とする付記１１に記載のスピンバルブヘッド。 １３．前記ＮｉＦｅ系合金の下地層が、ＮｉＦｅ膜、Ｎ
ｉＦｅＣｒ膜、ＮｉＦｅＮｂ膜又はＮｉＦｅＭｏ膜であ
ることを特徴とする付記１２に記載のスピンバルブヘッ
ド。
【００５７】１４．規則系反強磁性層、ピンド磁性層、
中間層及びフリー磁性層を含むスピンバルブ膜と、前記
スピンバルブ膜の両端に配置されたものであって、前記
スピンバルブ膜に電気的に接合して信号検知領域を画定
し該信号検知領域に信号検知電流を流す一対の電極と、
前記スピンバルブ膜のフリー磁性層の両端に配置された
ものであって、前記フリー磁性層と磁気的に交換結合し
て該フリー磁性層に磁区制御用の交換バイアス磁界を印
加する一対の交換バイアス磁界印加層とを備えたスピン
バルブヘッドを製造するに当たって、前記交換バイアス
磁界印加層を反強磁性の材料から形成し、かつその交換
バイアス磁界印加層の上にまで前記スピンバルブ膜を延
在させて形成することを特徴とするスピンバルブヘッド
の製造方法。
【００５８】１５．前記フリー磁性層を、前記交換バイ
アス磁界印加層に接合したフリー磁性層の磁化と前記信
号検知領域のフリー磁性層の磁化とが互いに直交するよ
うに形成することを特徴とする付記１４に記載のスピン
バルブヘッドの製造方法。 １６．前記交換バイアス磁界印加層が規則系反強磁性膜
からなる時、前記交換バイアス磁界印加層を反強磁性材
料から成膜後にその下地層としてＮｉＦｅ系合金膜を成
膜し、前記信号検知領域幅の方向に磁界を印加しながら
熱処理を行って前記反強磁性膜を規則化する工程と、前
記スピンバルブ膜を所定の順序で成膜後に前記信号検知
領域幅の方向と直交する方向に磁界を印加しながら熱処
理を行って前記スピンバルブ膜の反強磁性膜を規則化す
る工程と、引き続いて無磁界の状態で熱処理を行う工程
とを組み合わせて実施することを特徴とする付記１５に
記載のスピンバルブヘッドの製造方法。
【００５９】１７．前記無磁界の状態で熱処理を行う工
程で、記録ヘッドのレジスト絶縁膜を形成することを特
徴とする付記１６に記載のスピンバルブヘッドの製造方
法。 １８．前記信号検知領域幅の方向に印加する磁界が、前
記信号検知領域幅の方向と直交する方向に印加する磁界
より大きいことを特徴とする付記１６に記載のスピンバ
ルブヘッドの製造方法。
【００６０】１９．前記熱処理工程をそれぞれ２３０℃
以上の温度で実施することを特徴とする付記１６に記載
のスピンバルブヘッドの製造方法。 ２０．前記交換バイアス磁界印加層が不規則系反強磁性
膜からなる時、前記スピンバルブ膜を所定の順序で成膜
後に前記信号検知領域幅の方向と直交する方向に磁界を
印加しながら熱処理を行って前記スピンバルブ膜の反強
磁性膜を規則化する工程と、前記信号検知領域幅の方向
に磁界を印加して前記フリー磁性層の磁化を前記信号検
知領域幅の方向に揃え、前記交換バイアス磁界印加層の
反強磁性材料のネール温度以上で熱処理を行う工程とを
組み合わせて実施することを特徴とする付記１５に記載
のスピンバルブヘッドの製造方法。
【００６１】２１．規則系反強磁性層、ピンド磁性層、
中間層及びフリー磁性層を含むスピンバルブ膜と、前記
スピンバルブ膜の両端に配置されたものであって、前記
スピンバルブ膜に電気的に接合して信号検知領域を画定
し該信号検知領域に信号検知電流を流す一対の電極と、
前記スピンバルブ膜のフリー磁性層の両端に配置された
ものであって、前記フリー磁性層と磁気的に交換結合し
て該フリー磁性層に磁区制御用の交換バイアス磁界を印
加する一対の交換バイアス磁界印加層とを備え、前記交
換バイアス磁界印加層が、反強磁性の材料から形成され
ているとともに、その交換バイアス磁界印加層の上にま
で前記スピンバルブ膜が延在しているスピンバルブヘッ
ドを搭載したことを特徴とする磁気ディスク装置。
【００６２】
【実施例】引き続いて、本発明をその実施例について説
明する。なお、本発明は、下記の実施例によって限定さ
れるものではないことを理解されたい。実施例１ 本例では、先に図３を参照して説明した構成を有するス
ピンバルブヘッドを作製した。交換バイアス磁界印加層
には、ＰｔＭｎからなる規則系反強磁性膜を使用した。
【００６３】アルチック基板の上にＴａをスパッタリン
グ法で膜厚５nmで堆積してＴａ下地層を形成した後、電
極層の形成のため、スピンバルブ膜の信号検知領域の感
磁部以外の部分に、Ａｕをスパッタリング法で膜厚５０
nmで堆積した。引き続いて、Ａｕ電極の上に下記の層を
順次形成した。 膜厚５nmのＴａ／ＮｉＦｅ合金からなる下地層 膜厚２０nmのＰｔＭｎ合金からなる交換バイアス磁界印
加層 膜厚５nmのＮｉＦｅ合金からなる下地層 上記のようにして交換バイアス磁界印加層などを形成し
た後、信号検知領域幅の方向に磁界を印加して、約２５
０℃の温度で熱処理した。この熱処理で、交換バイアス
磁界印加層の規則化が完了した。次いで、Ｔａ下地層と
ＮｉＦｅ系下地層の最表面をスパッタエッチング法でク
リーニングし、コンタミ層を除去した。
【００６４】クリーニング工程の完了後、スピンバルブ
膜の形成に移行した。その際、スピンバルブ膜を、その
信号検知領域の感磁部となる部分の外側にも広がるよう
に、すなわち、先の工程で形成した交換バイアス磁界印
加層の上にまで覆い被さるように、形成した。ＮｉＦｅ
及びＣｏＦｅＢをそれぞれスパッタリング法で堆積し
て、膜厚３．５nmのＮｉＦｅ膜と膜厚４nmのＣｏＦｅＢ
膜とからなるフリー磁性層を形成した。フリー磁性層の
上には、同じくスパッタリング法で、膜厚３．２nmのＣ
ｕからなる非磁性中間層、そして膜厚３nmのＣｏＦｅＢ
からなるピンド磁性層を形成した。さらに、ピンド磁性
層の上に、同じくスパッタリング法で、膜厚２５nmのＰ
ｄＰｔＭｎからなる規則系反強磁性層を形成した。その
後、規則系反強磁性層の上にＴａをスパッタリング法で
膜厚１０nmで堆積してキャップ層を形成した。以上のよ
うな一連の工程で交換バイアス磁界印加層の上の全体に
スピンバルブ膜を形成した後、その表面をレジストで選
択的に被覆し、イオンミリング法により所望とする以外
の領域のスピンバルブ膜を除去した。
【００６５】引き続いて、得られたスピンバルブ膜を、
その信号検知領域幅の方向と直交する方向に磁界を印加
して、約２５０℃の温度で熱処理を行い、それに続け
て、無磁界で同じく約２５０℃の温度で熱処理を行っ
た。この熱処理で、スピンバルブ膜の反強磁性層の規則
化が完了した。実施例２ 本例では、先に図５を参照して説明した構成を有するス
ピンバルブヘッドを作製した。交換バイアス磁界印加層
には、ＲｕＭｎからなる不規則系反強磁性膜を使用し
た。
【００６６】アルチック基板の上にＴａをスパッタリン
グ法で膜厚５nmで堆積してＴａ下地層を形成した後、そ
のＴａ下地層の上に下記の層を順次形成した。 膜厚５nmのＴａ／ＮｉＦｅ合金からなる下地層 膜厚１０nmのＲｕＭｎ合金からなる交換バイアス磁界印
加層 膜厚５nmのＮｉＦｅ合金からなる下地層 次いで、Ｔａ下地層とＮｉＦｅ系下地層の最表面をスパ
ッタエッチング法でクリーニングし、コンタミ層を除去
した。
【００６７】クリーニング工程の完了後、スピンバルブ
膜の形成に移行した。その際、スピンバルブ膜を、その
信号検知領域の感磁部となる部分の外側にも広がるよう
に、すなわち、先の工程で形成した交換バイアス磁界印
加層の上にまで覆い被さるように、形成した。ＮｉＦｅ
及びＣｏＦｅＢをそれぞれスパッタリング法で堆積し
て、膜厚３．５nmのＮｉＦｅ膜と膜厚４nmのＣｏＦｅＢ
膜とからなるフリー磁性層を形成した。フリー磁性層の
上には、同じくスパッタリング法で、膜厚３．２nmのＣ
ｕからなる非磁性中間層、そして膜厚３nmのＣｏＦｅＢ
からなるピンド磁性層を形成した。さらに、ピンド磁性
層の上に、同じくスパッタリング法で、膜厚２５nmのＰ
ｄＰｔＭｎからなる規則系反強磁性層を形成した。その
後、規則系反強磁性層の上にＴａをスパッタリング法で
膜厚１０nmで堆積してキャップ層を形成した。以上のよ
うな一連の工程で交換バイアス磁界印加層の上の全体に
スピンバルブ膜を形成した後、その表面をレジストで選
択的に被覆し、イオンミリング法により所望とする以外
の領域のスピンバルブ膜を除去した。
【００６８】引き続いて、得られたスピンバルブ膜を、
その信号検知領域幅の方向と直交する方向に磁界を印加
して、約２５０℃の温度で熱処理して、スピンバルブ膜
の反強磁性層の規則化を行った。その後、スピンバルブ
膜の信号検知領域幅の方向に磁界を印加して、スピンバ
ルブ膜のフリー磁性層の磁化を信号検知領域幅の方向に
揃え、交換バイアス磁界印加層のネール温度以上の温度
（約２８０℃）で熱処理した。この熱処理によって、交
換バイアス磁界印加層に接合したフリー磁性層の磁化と
スピンバルブ膜のフリー磁性層（信号検知領域）の磁化
とが互いに直交した。
【００６９】最後に、電極層の形成のため、スピンバル
ブ膜の上にＡｕをスパッタリング法で膜厚５０nmで堆積
した後、信号検知領域の感磁部のＡｕ膜のみをリフトオ
フ法によって選択的に除去した。
【００７０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、スピンバルブヘッドにおいて、そのスピンバルブヘ
ッドのバルクハウゼンノイズを抑制するために設けられ
る交換バイアス磁界印加層とフリー磁性層との磁気的交
換結合する面積を格段に大きくすることができるので、
より安定な磁気的交換結合を得ることができ、また、そ
の結果として、フリー磁性層の磁区制御を安定に行い、
バルクハウゼンノイズのないスピンバルブヘッドを得る
ことができる。
【００７１】また、本発明によれば、アバテッドジャン
クション領域をスピンバルブ膜や硬磁性薄膜の形成プロ
セスなどの影響を受けることなく安定に形成できるの
で、磁気的交換結合の信頼性を高め、信号検知領域の両
端の磁界感度の劣化を防止することもできる。また、本
発明によれば、本発明の優れたスピンバルブヘッドを容
易にかつ形成プロセスの悪影響を受けることなく製造す
ることができる。
【００７２】さらに、本発明によれば、本発明のスピン
バルブヘッドを搭載した高性能の磁気ディスク装置やそ
の他の磁気記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスピンバルブヘッドの信号検知領域を示
した斜視図である。
【図２】図１のスピンバルブヘッドの線分II−IIに沿っ
た、スピンバルブ膜の層構成を示した断面図である。
【図３】本発明のスピンバルブヘッドの一形態を示した
断面図である。
【図４】図３のスピンバルブヘッドの線分IV−IVに沿っ
た断面図である。
【図５】本発明のスピンバルブヘッドのもう１つの形態
を示した断面図である。
【図６】本発明の磁気ディスク装置の原理を示した断面
図である。
【図７】図７の磁気ディスク装置の線分Ｂ−Ｂに沿った
断面図である。
【図８】本発明の磁気ディスク装置の１形態を示した平
面図である。
【図９】図８の磁気ディスク装置の線分Ａ−Ａに沿った
断面図である。
【符号の説明】
１…フリー磁性層 ２…非磁性中間層 ３…ピンド磁性層 ４…反強磁性層 ５…下地層 ６…下地層 ７…交換バイアス磁界印加層 ８…電極 ９…下地層 １０…スピンバルブ膜 １１…スピンバルブヘッド
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D034 BA03 BA04 BA05 BA08 CA04 CA08 DA07 5E049 AA04 AA07 AA09 AA10 AC00 AC05 BA12

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 規則系反強磁性層、ピンド磁性層、中間
    層及びフリー磁性層を含むスピンバルブ膜と、 前記スピンバルブ膜の両端に配置されたものであって、
    前記スピンバルブ膜に電気的に接合して信号検知領域を
    画定し該信号検知領域に信号検知電流を流す一対の電極
    と、 前記スピンバルブ膜のフリー磁性層の両端に配置された
    ものであって、前記フリー磁性層と磁気的に交換結合し
    て該フリー磁性層に磁区制御用の交換バイアス磁界を印
    加する一対の交換バイアス磁界印加層とを備え、 前記交換バイアス磁界印加層が、反強磁性の材料から形
    成されているとともに、その交換バイアス磁界印加層の
    上にまで前記スピンバルブ膜が延在していることを特徴
    とするスピンバルブヘッド。
  2. 【請求項２】 前記一対の電極が、前記交換バイアス磁
    界印加層の下に形成されていることを特徴とする請求項
    １に記載のスピンバルブヘッド。
  3. 【請求項３】 前記一対の電極が、前記交換バイアス磁
    界印加層の上に形成されていることを特徴とする請求項
    １に記載のスピンバルブヘッド。
  4. 【請求項４】 前記交換バイアス磁界印加層が、規則系
    反強磁性膜であることを特徴とする請求項１〜３のいず
    れか１項に記載のスピンバルブヘッド。
  5. 【請求項５】 前記交換バイアス磁界印加層が、不規則
    系反強磁性膜であることを特徴とする請求項１〜３のい
    ずれか１項に記載のスピンバルブヘッド。
  6. 【請求項６】 規則系反強磁性層、ピンド磁性層、中間
    層及びフリー磁性層を含むスピンバルブ膜と、 前記スピンバルブ膜の両端に配置されたものであって、
    前記スピンバルブ膜に電気的に接合して信号検知領域を
    画定し該信号検知領域に信号検知電流を流す一対の電極
    と、 前記スピンバルブ膜のフリー磁性層の両端に配置された
    ものであって、前記フリー磁性層と磁気的に交換結合し
    て該フリー磁性層に磁区制御用の交換バイアス磁界を印
    加する一対の交換バイアス磁界印加層とを備えたスピン
    バルブヘッドを製造するに当たって、 前記交換バイアス磁界印加層を反強磁性の材料から形成
    し、かつその交換バイアス磁界印加層の上にまで前記ス
    ピンバルブ膜を延在させて形成することを特徴とするス
    ピンバルブヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記フリー磁性層を、前記交換バイアス
    磁界印加層に接合したフリー磁性層の磁化と前記信号検
    知領域のフリー磁性層の磁化とが互いに直交するように
    形成することを特徴とする請求項６に記載のスピンバル
    ブヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 規則系反強磁性層、ピンド磁性層、中間
    層及びフリー磁性層を含むスピンバルブ膜と、 前記スピンバルブ膜の両端に配置されたものであって、
    前記スピンバルブ膜に電気的に接合して信号検知領域を
    画定し該信号検知領域に信号検知電流を流す一対の電極
    と、 前記スピンバルブ膜のフリー磁性層の両端に配置された
    ものであって、前記フリー磁性層と磁気的に交換結合し
    て該フリー磁性層に磁区制御用の交換バイアス磁界を印
    加する一対の交換バイアス磁界印加層とを備え、前記交
    換バイアス磁界印加層が、反強磁性の材料から形成され
    ているとともに、その交換バイアス磁界印加層の上にま
    で前記スピンバルブ膜が延在しているスピンバルブヘッ
    ドを搭載したことを特徴とする磁気ディスク装置。
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