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JP2002056512A - Method of manufacturing magnetic head, magnetic head, and magnetic disk drive - Google Patents

Method of manufacturing magnetic head, magnetic head, and magnetic disk drive

Info

Publication number
JP2002056512A
JP2002056512A JP2000243660A JP2000243660A JP2002056512A JP 2002056512 A JP2002056512 A JP 2002056512A JP 2000243660 A JP2000243660 A JP 2000243660A JP 2000243660 A JP2000243660 A JP 2000243660A JP 2002056512 A JP2002056512 A JP 2002056512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
magnetic head
magnetic
applying
layer
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.)
Pending
Application number
JP2000243660A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Saito
和浩 斉藤
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000243660A priority Critical patent/JP2002056512A/en
Publication of JP2002056512A publication Critical patent/JP2002056512A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層タイプの固着磁性層を有する磁気ヘッド
において、固着磁性層に対する磁化の固着を有効に行な
うことを可能すること。 【解決手段】 磁気ヘッドを外部より加熱するヒーター
を用いて加熱する加熱工程と、加熱工程による磁気ヘッ
ドの加熱と同時に磁気ヘッドのリードに電流を加える電
流印加工程とからなり、電流印加工程で、通電回路によ
って加えられた電流がリードを介して磁気抵抗効果膜を
流れる際に発生する熱で磁気ヘッドを加熱し加熱工程か
らの加熱と合わせて磁化固着層の温度をブロッキング温
度以上にすると共に、磁気抵抗効果膜から発生する電流
磁化を磁化固着層の強磁性層に加えることにより、強磁
性層の磁化を固着する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively fix magnetization to a fixed magnetic layer in a magnetic head having a laminated fixed magnetic layer. SOLUTION: A heating step of heating the magnetic head using a heater for heating the magnetic head from outside, and a current applying step of applying a current to the magnetic head read simultaneously with the heating of the magnetic head in the heating step, The magnetic head is heated by the heat generated when the current applied by the energizing circuit flows through the magnetoresistive film through the lead, and together with the heating from the heating step, the temperature of the magnetization fixed layer is set to the blocking temperature or more, The magnetization of the ferromagnetic layer is fixed by applying current magnetization generated from the magnetoresistive film to the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果型の
磁気ヘッドの製造方法、磁気ヘッド、及び磁気ディスク
装置に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a magneto-resistance effect type magnetic head, a magnetic head, and a magnetic disk drive.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気記録の高密度化が進み、HD
Dでは10Gbit/inch2という高記録密度のシ
ステムが実用化されており、さらなる高密度化が要求さ
れている。このような高記録密度システムにおける磁気
ヘッドとしては、再生感度向上の観点から磁性薄膜の電
気抵抗が外部磁界によって変化するという、巨大磁気抵
抗効果(GMR)を用いた磁気抵抗効果型の磁気ヘッド
が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, the density of magnetic recording has been increasing, and
In D, a system with a high recording density of 10 Gbit / inch2 has been put to practical use, and further higher density is required. As a magnetic head in such a high recording density system, a magnetoresistance effect type magnetic head using a giant magnetoresistance effect (GMR), in which the electric resistance of a magnetic thin film is changed by an external magnetic field from the viewpoint of improving reproduction sensitivity, is used. Used.

【0003】一般的なシールド型GMRヘッド(以下、
シールド型GMRヘッドを磁気ヘッドと呼ぶ)の一構成
を図1に示している。同図において、1はAl2O3・
TiC等からなる基板であり、この基板1上にはパーマ
ロイ等の軟磁性膜からなる磁気シールド層2が形成され
ている。磁気シールド層2上には、再生磁気ギャップを
構成する絶縁膜3を介して、GMR膜4(磁気抵抗効果
膜)があり、その両端にGMR膜4の磁化自由層を単磁
区化する目的でCoPt等からなる硬磁性層5と一対の
リード6が接続されている。このGMR膜4と硬磁性層
5と一対のリード6とにより、アバット ジャンクショ
ン方式のMR素子7(磁気抵抗効果素子)が構成されて
いる。MR素子7上には、再生磁気ギャップを構成する
絶縁層8を介して、磁気シールド層9が形成されてい
る。このような一般的な磁気ヘッドにおける信号磁界の
検出は、例えば、一対のリード6にセンス電流を流し、
平均磁化方向の変化に応じたGMR膜4の抵抗の変化を
測定することで行なう。
A general shield type GMR head (hereinafter, referred to as a GMR head)
FIG. 1 shows one configuration of a shield type GMR head called a magnetic head. In the figure, 1 is Al2O3.
A magnetic shield layer 2 made of a soft magnetic film such as permalloy is formed on the substrate 1. A GMR film 4 (magnetoresistive film) is provided on the magnetic shield layer 2 with an insulating film 3 constituting a reproducing magnetic gap interposed therebetween. A hard magnetic layer 5 made of CoPt or the like and a pair of leads 6 are connected. The GMR film 4, the hard magnetic layer 5, and the pair of leads 6 constitute an abut junction type MR element 7 (magnetoresistive element). On the MR element 7, a magnetic shield layer 9 is formed via an insulating layer 8 constituting a reproducing magnetic gap. Detection of a signal magnetic field in such a general magnetic head is performed, for example, by passing a sense current to a pair of leads 6 and
This is performed by measuring a change in resistance of the GMR film 4 according to a change in the average magnetization direction.

【0004】更に、一般的な磁気ヘッドのGMR膜4
は、図2に示す基本構成を持っている。即ち、反強磁性
層11、磁化固着層12、非磁性中間層13、磁化自由
層14が順次積層された構成となる。反強磁性層11に
は、PtMn、NiMn、IrMn、FeMn、NiO
等の反強磁性材料が用いられる。非磁性中間層13はC
uが一般的である。磁化自由層14はCo、Ni、F
e、又は合金である強磁性材料及びその積層が用いら
れ、CoFeにNiFeを積層したものがよく用いられ
る。
Further, a GMR film 4 of a general magnetic head is used.
Has the basic configuration shown in FIG. That is, the antiferromagnetic layer 11, the magnetization fixed layer 12, the nonmagnetic intermediate layer 13, and the magnetization free layer 14 are sequentially laminated. The antiferromagnetic layer 11 includes PtMn, NiMn, IrMn, FeMn, NiO
And the like. The non-magnetic intermediate layer 13 is C
u is common. The magnetization free layer 14 is made of Co, Ni, F
e or a ferromagnetic material which is an alloy and a laminate thereof are used, and a laminate of NiFe and CoFe is often used.

【0005】そして、磁化固着層12は、強磁性層12
a、交換結合層12b、強磁性層12cが順次積層され
た構成となっている。強磁性層12a、12cには磁化
自由層14と同様の材料が用いられ、例えば、CoFe
がよく用いられる。交換結合層12bはRu、Cr、V
等が用いられる。このような磁化固着層12の積層構造
は、交換結合層12bによって強磁性層12aと強磁性
層12cの磁化を互いに反強磁性的になるように設計さ
れている。なお、この結合は成膜することのみで十分得
られる。こうして磁化固着層12全体の磁化をゼロに近
くすることによって、従来の磁化固着層が単層膜のもの
よりも電流バイアスの動作点設計を容易とし、また静電
破壊などの耐熱性を向上させている。
[0005] The magnetization fixed layer 12 comprises a ferromagnetic layer 12.
a, the exchange coupling layer 12b, and the ferromagnetic layer 12c are sequentially stacked. For the ferromagnetic layers 12a and 12c, the same material as that of the magnetization free layer 14 is used.
Is often used. The exchange coupling layer 12b is made of Ru, Cr, V
Are used. Such a laminated structure of the magnetization fixed layer 12 is designed so that the magnetization of the ferromagnetic layer 12a and the magnetization of the ferromagnetic layer 12c are made antiferromagnetic to each other by the exchange coupling layer 12b. Note that this coupling can be sufficiently obtained only by forming a film. By making the magnetization of the entire magnetization pinned layer 12 close to zero in this way, the operating point of the current bias is easier to design than the conventional magnetization pinned layer having a single-layer film, and the heat resistance such as electrostatic breakdown is improved. ing.

【0006】なお、上述では、GMR膜4は、反強磁性
層11、磁化固着層12、非磁性中間層13、磁化自由
層14の順に積層すると説明したが、これに限らず、磁
化自由層、非磁性中間層、磁化固着層、反強磁性層の順
に積層するようにしても良い。
In the above description, the GMR film 4 is described as being laminated in the order of the antiferromagnetic layer 11, the magnetization fixed layer 12, the nonmagnetic intermediate layer 13, and the magnetization free layer 14, but this is not restrictive. , A non-magnetic intermediate layer, a magnetization fixed layer, and an anti-ferromagnetic layer.

【0007】ところで、上述したように磁化固着層12
を積層構造とした構成を実現し、さらに磁化固着層12
と磁化自由層14の磁化を略直交に保つためには、熱処
理プロセスが必要となる。一例を示すと、磁界をかけな
がらブロッキング温度付近(250℃)で磁気シールド
2、9とGMR膜4の磁化自由層14に誘導磁気異方性
を付与し、その後、GMR膜4の磁化固着層12の磁化
の固着したい方向に磁界を向けて冷却する。熱処理後、
硬磁性膜5を着磁して、磁化自由層14にバイアス磁界
を付与することで、磁化自由膜14のバルクハウゼンノ
イズの発生を抑える構成とする。ここで、ブロッキング
温度とは、反強磁性層11と磁化固着層12中の強磁性
層12aの磁化を固定する際の温度のことを言い、その
温度は材料に依存するが250℃から400℃程度であ
る。なお、磁化固着層12内の交換結合は上記の熱処理
の影響を殆ど受けない。
Incidentally, as described above, the magnetization fixed layer 12
Is realized in a laminated structure, and the magnetization fixed layer 12
In order to keep the magnetization of the magnetization free layer 14 substantially perpendicular to the magnetization direction, a heat treatment process is required. For example, while applying a magnetic field, induced magnetic anisotropy is given to the magnetic shields 2 and 9 and the magnetization free layer 14 of the GMR film 4 near the blocking temperature (250 ° C.). A magnetic field is directed in a direction in which the magnetization of the magnetic layer 12 is desired to be fixed, and cooling is performed. After heat treatment,
The hard magnetic film 5 is magnetized and a bias magnetic field is applied to the magnetization free layer 14 to suppress the generation of Barkhausen noise in the magnetization free film 14. Here, the blocking temperature refers to a temperature at which the magnetization of the ferromagnetic layer 12a in the antiferromagnetic layer 11 and the magnetization fixed layer 12 is fixed, and the temperature depends on the material, but is from 250 ° C. to 400 ° C. It is about. The exchange coupling in the magnetization fixed layer 12 is hardly affected by the heat treatment.

【0008】しかしながら、従来の熱処理の方法では、
磁気ヘッドで用いるレジストとの温度の整合性から、磁
気ヘッドの再生部の製造段階、つまり磁気ヘッドがウエ
ハの状態のままで行なうことが通常である。従って、単
層タイプの磁化固着層を有するものの場合には有効な方
法である。
[0008] However, in the conventional heat treatment method,
From the point of temperature consistency with the resist used in the magnetic head, it is usual to carry out the manufacturing step of the reproducing section of the magnetic head, that is, to perform the operation while the magnetic head is in a wafer state. Therefore, this is an effective method in the case of having a single-layer type magnetization fixed layer.

【0009】一方、積層タイプの磁化固着層12の場
合、交換結合層12bが存在するためこの交換結合層1
2bの交換結合力を超える大きな磁界をかけることが必
要となるが、磁気ヘッドがウエハの状態のままで、その
ような大きな磁界をかけることは困難である。すなわ
ち、磁気ヘッドがウエハの状態のときには、3インチを
超えるウエハ全体の広い範囲に均等に且つ大きな磁界を
かける必要があるが、この場合には、非常に巨大な電磁
石の設備が必要となり、そのような広い範囲に均等に且
つ大きな磁界をかける設備の開発は困難である。
On the other hand, in the case of the laminated magnetization fixed layer 12, since the exchange coupling layer 12b exists, the exchange coupling layer 1
It is necessary to apply a large magnetic field exceeding the exchange coupling force of 2b, but it is difficult to apply such a large magnetic field while the magnetic head remains in a wafer state. That is, when the magnetic head is in the state of a wafer, it is necessary to apply a uniform and large magnetic field over a wide area of the whole wafer exceeding 3 inches. In this case, a very large electromagnet facility is required. It is difficult to develop a facility that applies a uniform and large magnetic field over such a wide range.

【0010】例えば、強磁性層12aに3[nm]を下
回るCo系材料を用い、交換結合層12bにRuを用い
た場合には、強磁性層12aの磁化が完全にその強磁性
層12aにかける磁界と平行になるようにするために
は、1185k[A/m](≒15k[Oe])にも達
する磁界をかける必要がある。
For example, when a Co-based material less than 3 [nm] is used for the ferromagnetic layer 12a and Ru is used for the exchange coupling layer 12b, the magnetization of the ferromagnetic layer 12a is completely applied to the ferromagnetic layer 12a. In order to be parallel to the applied magnetic field, it is necessary to apply a magnetic field that reaches 1185 k [A / m] (≒ 15 k [Oe]).

【0011】更に、従来の熱処理は、磁気シールド2の
上にフォトレジスト工程でパターンを作成することでG
MR4膜を形成した後に行なわれる。GMR膜4をパタ
ーニングすると、外部からの磁界がGMR膜4のパター
ニングによる形状からの反磁界の影響を受けて、GMR
膜4の中に磁界が入り難くなるので、上記した1185
k[A/m](≒15k[Oe])よりも更に大きな磁
界をかける必要がある。また、磁気ヘッドの再生部に対
して不十分な値である小さな磁界で熱処理を行なった場
合には、その後の記録部に対する熱処理工程により、磁
化固着層12の磁化の固着が外れてしまう恐れもある。
Further, in the conventional heat treatment, a pattern is formed on the magnetic shield 2 by a photoresist process so that
This is performed after forming the MR4 film. When the GMR film 4 is patterned, a magnetic field from the outside is affected by a demagnetizing field from the shape due to the patterning of the GMR film 4, and the GMR
Since it becomes difficult for a magnetic field to enter the film 4, the above-mentioned 1185
It is necessary to apply a larger magnetic field than k [A / m] (≒ 15 k [Oe]). Further, when the reproducing portion of the magnetic head is subjected to the heat treatment with a small magnetic field having an insufficient value, the magnetization of the magnetization fixed layer 12 may be released from the heat treatment process for the recording portion. is there.

【0012】更には、磁気ヘッドの再生部の上層に記録
部を製造した後、機械加工を用いて分割し一定数量の磁
気ヘッドが載ったバーの状態になったものに対して、磁
界をかけることが考えられる。この場合は、磁界をかけ
る必要のある範囲は広くないため、大きな装置は必要な
い。しかし、記録部にレジストなどの有機材料が使われ
るため、200℃を超える温度に加熱して熱処理をする
ことは困難である。
Further, a magnetic field is applied to a magnetic recording head formed on a reproducing portion of a magnetic head, and then divided into a bar by carrying a certain number of magnetic heads. It is possible. In this case, since the range in which the magnetic field needs to be applied is not wide, a large device is not required. However, since an organic material such as a resist is used for the recording portion, it is difficult to heat the recording portion to a temperature exceeding 200 ° C. for heat treatment.

【0013】また、上記では磁化固着層は2層の強磁性
層を有する構成の場合を説明したが、強磁性層を3層以
上に積層した構成も考えられる。強磁性層が3層の場
合、強磁性層、交換結合層、強磁性層、交換結合層、強
磁性層と順次積層された構成となる。したがって、交換
結合層が2層存在するため、強磁性層を飽和させるため
に、よりいっそう大きな磁界をかける必要があるが、上
述したように、再生ヘッドがウエハの状態のときにその
ような大きな磁界をかけることは困難である。更に、磁
化固着層の強磁性層を4層以上にした場合には、磁化固
着層の磁化の固着を行なうことはなおさら困難になる。
このことは、交換結合層でなく、Cu等からなる非磁性
中間層の多層構造である人口格子膜(強磁性層と非磁性
中間層とが交互にn層分積層した層を形成し、その層上
に硬磁性層、反強磁性層を順次積層し形成したような
膜)や、あるいは交換結合層と人口格子膜との組合せを
考えれば困難であることは明確である。
In the above description, the case where the magnetization pinned layer has two ferromagnetic layers has been described. However, a configuration in which three or more ferromagnetic layers are stacked can be considered. When the number of the ferromagnetic layers is three, the ferromagnetic layer, the exchange coupling layer, the ferromagnetic layer, the exchange coupling layer, and the ferromagnetic layer are sequentially stacked. Therefore, since there are two exchange coupling layers, it is necessary to apply an even larger magnetic field to saturate the ferromagnetic layer. As described above, such a large magnetic field is required when the read head is in a wafer state. It is difficult to apply a magnetic field. Further, when the number of ferromagnetic layers of the magnetization fixed layer is four or more, it becomes even more difficult to fix the magnetization of the magnetization fixed layer.
This means that an artificial lattice film (a layer in which n ferromagnetic layers and non-magnetic intermediate layers are alternately laminated to form an n-layer), which is a multilayer structure of a non-magnetic intermediate layer made of Cu or the like instead of an exchange coupling layer, is formed. It is clear that it is difficult to consider a film in which a hard magnetic layer and an antiferromagnetic layer are sequentially laminated on a layer) or a combination of an exchange coupling layer and an artificial lattice film.

【0014】また、米国特許第5,650,887に
は、磁気ヘッドに与える電流にパルスを加え磁化固着層
の劣化を補正するシステムが提案されている。しかし、
このシステムでは、積層タイプの磁化固着層を用いたも
のについては考慮されていない。磁化固着層が積層タイ
プの場合には、図11に示すように印加する電流に対し
て複雑な磁化の動きを示すが、この積層タイプの磁化固
着層の複雑な磁化の動きと、図10の電流の方向に伴う
電流磁界の方向を磁化の変化と合わせて考慮すると、電
流を止めて磁気ヘッドが冷却される過程で、その磁化固
着層の磁化が不確定な方向を示してしまうことが考えら
れる。さらに、電流だけで磁気ヘッドを加熱すると、内
部の電流分布も大きくなるため、電流にパルスを用いて
制御することは困難である。
Further, US Pat. No. 5,650,887 proposes a system for correcting a deterioration of a pinned layer by applying a pulse to a current supplied to a magnetic head. But,
In this system, no consideration is given to a system using a stacked-type magnetization fixed layer. In the case where the magnetization fixed layer is of a stacked type, a complicated magnetization behavior is shown with respect to an applied current as shown in FIG. 11. Considering the direction of the current magnetic field that accompanies the direction of the current together with the change in the magnetization, it is thought that the magnetization of the magnetization pinned layer shows an indeterminate direction in the process of stopping the current and cooling the magnetic head. Can be Furthermore, if the magnetic head is heated only by the current, the internal current distribution becomes large, and it is difficult to control the current using a pulse.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の熱
処理の方法では、積層タイプの磁化固着層を有する磁気
ヘッドに対して、その磁化固着層の磁化の固着を有効に
行なうことが困難であった。このため、積層タイプの磁
化固着層の優れた特性を生かすために、従来の熱処理の
方法に代わる熱処理の方法、及び、ヘッド構造が要求さ
れている。
As described above, according to the conventional heat treatment method, it is difficult to effectively fix the magnetization of the magnetization fixed layer to the magnetic head having the stacked magnetization fixed layer. there were. Therefore, in order to take advantage of the excellent characteristics of the stacked magnetic pinned layer, a heat treatment method and a head structure are required instead of the conventional heat treatment method.

【0016】そこで、本発明では、積層タイプの固着磁
性層を有する磁気ヘッドにおいて、固着磁性層に対する
磁化の固着を有効に行なうことを可能とし、それにより
固着磁性層の特性を引き出すことが可能な熱処理を行な
う製造方法、ヘッド構造及び磁気ディスク装置を提供す
ることを目的とする。
Therefore, according to the present invention, in a magnetic head having a stacked-type pinned magnetic layer, the pinning of the magnetization to the pinned magnetic layer can be performed effectively, and the characteristics of the pinned magnetic layer can be brought out. An object of the present invention is to provide a manufacturing method for performing heat treatment, a head structure, and a magnetic disk drive.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドの製
造方法は、複数の強磁性層を積層した構成の磁化固着層
を持つ磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電流を加
えるためのリードとを有する磁気ヘッドの製造方法にお
いて、前記磁気ヘッドを外部より加熱するヒーターを用
いて前記磁気ヘッドを加熱する加熱工程と、前記加熱工
程による前記磁気ヘッドの加熱と同時に、前記磁気ヘッ
ドの前記リードに電流を加える通電回路を用いて前記リ
ードに電流を加える電流印加工程とからなり、前記電流
印加工程では、前記通電回路によって加えられた電流が
前記リードを介して前記磁気抵抗効果膜を流れる際に発
生する熱で前記磁気ヘッドを加熱し、前記加熱工程にお
ける外部からの加熱と合わせて前記磁化固着層をブロッ
キング温度以上にすると共に、前記磁気抵抗効果膜から
発生する電流磁界を前記磁化固着層の前記強磁性層に加
えることにより、前記強磁性層の磁化を固着することを
特徴とする。
According to a method of manufacturing a magnetic head of the present invention, there is provided a magnetoresistive film having a magnetization pinned layer having a structure in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked, and a method for applying a current to the magnetoresistive film. And a heating step of heating the magnetic head using a heater that externally heats the magnetic head, and simultaneously heating the magnetic head by the heating step. A current applying step of applying a current to the lead using an energizing circuit for applying a current to the lead.In the current applying step, a current applied by the energizing circuit flows through the magnetoresistive film through the lead. The magnetic head is heated by the heat generated at the time, and the magnetization fixed layer is heated to a blocking temperature or higher in combination with external heating in the heating step. Rutotomoni, by applying a current magnetic field generated from the magnetoresistive film on the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer, characterized by fixing the magnetization of the ferromagnetic layer.

【0018】また、本発明の磁気ヘッドは、複数の強磁
性層を積層した構成の磁化固着層を持つ磁気抵抗効果膜
と前記磁気抵抗効果膜に電流を加えるためのリードとを
有する磁気ヘッドにおいて、前記強磁性層のうち反強磁
性膜に接する強磁性層の中央付近の位置の磁化の向きが
信号磁界に略平行であり、且つ、前記強磁性層の前記リ
ードに近い位置の磁化の向きが前記前記中央付近の位置
の磁化の向きに対して少なくとも10度以上の傾きを有
していることを特徴とする。
Further, the magnetic head of the present invention is a magnetic head having a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked, and a lead for applying a current to the magnetoresistive film. The magnetization direction at a position near the center of the ferromagnetic layer in contact with the antiferromagnetic film in the ferromagnetic layer is substantially parallel to the signal magnetic field, and the magnetization direction at a position near the lead of the ferromagnetic layer. Has a tilt of at least 10 degrees or more with respect to the direction of magnetization at the position near the center.

【0019】また、本発明の磁気ディスク装置は、複数
の強磁性層を積層した構成の磁化固着層を持つ磁気抵抗
効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電流を加えるためのリー
ドとを有する磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置にお
いて、前記磁気ヘッドを外部より加熱するヒーターを具
備し、前記ヒーターを用いて前記磁気ヘッドを加熱する
と同時に前記リードに電流を加え、当該電流が前記リー
ドを介して前記磁気抵抗効果膜を流れる際に発生する熱
で前記磁気ヘッドを加熱することで前記ヒーターからの
加熱と合わせて前記磁化固着層の温度をブロッキング温
度以上にすると共に、前記磁気抵抗効果膜から発生する
電流磁界を前記磁化固着層の前記強磁性層に加えること
により、前記強磁性層の磁化を固着することを特徴とす
る。
Further, the magnetic disk drive of the present invention has a magnetic head having a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked, and a lead for applying a current to the magnetoresistive film. A magnetic disk drive comprising a heater for externally heating the magnetic head, heating the magnetic head using the heater, and simultaneously applying an electric current to the read, and applying the electric current to the magnetic head via the read. By heating the magnetic head with heat generated when flowing through the resistance effect film, the temperature of the magnetization pinned layer is set to be equal to or higher than the blocking temperature together with the heating from the heater, and the current generated from the magnetoresistance effect film By applying a magnetic field to the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer, the magnetization of the ferromagnetic layer is fixed.

【0020】上記構成により、再生部に積層タイプの固
着磁性層を持つ磁気抵抗効果膜を有する磁気ヘッドの固
着磁性層に対する磁化の固着を確実に行なうことが可能
となる。
According to the above configuration, it is possible to reliably fix the magnetization to the fixed magnetic layer of the magnetic head having the magnetoresistive effect film having the stacked fixed magnetic layer in the reproducing section.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、図面を
参照して本発明の実施の形態について説明する。図1
は、本発明の第1の実施形態に係る第1の製造方法で熱
処理を行なう磁気ヘッドの再生部の一構成図である。1
はAl2O3・TiC等からなる基板であり、この基板
1上にはパーマロイ等の軟磁性膜からなる磁気シールド
2が形成されている。磁気シールド2上には、再生磁気
ギャップを構成する絶縁膜3を介して、GMR膜4があ
り、その両端にGMR膜4の磁化自由層を単磁区化する
目的でCoPt等からなる硬磁性層5と一対のリード6
が接続されている。このGMR膜4と硬磁性層5と一対
のリード6とにより、アバット ジャンクション方式の
磁気抵抗効果素子(MR素子)7が構成されている。磁
気抵抗効果素子7上には、再生磁気ギャップを構成する
絶縁層8を介して、磁気シールド9が形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 2 is a configuration diagram of a reproducing unit of a magnetic head that performs a heat treatment by a first manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. 1
Is a substrate made of Al2O3.TiC or the like. On this substrate 1, a magnetic shield 2 made of a soft magnetic film such as permalloy is formed. A GMR film 4 is provided on the magnetic shield 2 via an insulating film 3 constituting a reproducing magnetic gap. Hard magnetic layers made of CoPt or the like are provided at both ends of the GMR film 4 for the purpose of making the magnetization free layer of the GMR film 4 into a single magnetic domain. 5 and a pair of leads 6
Is connected. The GMR film 4, the hard magnetic layer 5, and the pair of leads 6 constitute an abut junction type magnetoresistive element (MR element) 7. On the magnetoresistive element 7, a magnetic shield 9 is formed via an insulating layer 8 constituting a reproducing magnetic gap.

【0022】更に、GMR膜4は図2に示すように、反
強磁性層11、磁化固着層12、非磁性中間層13、磁
化自由層14が順次積層された構成となる。磁化自由層
14にはCo90Fe10、又はCo90Fe10にN
i80Fe20を積層した積層膜などからなるCo系、
Fe系軟磁性材料が用いられる。
Further, as shown in FIG. 2, the GMR film 4 has a structure in which an antiferromagnetic layer 11, a magnetization fixed layer 12, a nonmagnetic intermediate layer 13, and a magnetization free layer 14 are sequentially laminated. Co90Fe10 for the magnetization free layer 14 or N
Co-based, such as a laminated film in which i80Fe20 is laminated,
An Fe-based soft magnetic material is used.

【0023】磁化固着層12には、強磁性層12a、交
換結合層12b、強磁性層12cが順次積層された構成
となっている。交換結合層12bにはRu、Crなど強
磁性層12aと強磁性層12cとを反強磁性的に結合さ
せる材料を用い、強磁性層12aと強磁性層12cの磁
化が互いに逆向きになるように設計されている。この交
換結合は、300℃付近までほぼ一定の値で保たれる。
したがって、磁化固着層12の全体の磁化はゼロに近く
設計されている。電流磁界の分布を考慮し、磁化固着層
12を構成する2つの強磁性層12a、12cのうち、
反強磁性層11に接する強磁性層12aの磁化をもう一
方の強磁性層12cの磁化よりも小さくしても良い。反
強磁性層11は、PtMn、IrMnなどMn系反強磁
性体、またNiO、CoOなどに代表される酸化物系反
強磁性体などが使われ、磁化固着層12の強磁性層12
aの磁化を固定する役割を果たす。
The pinned layer 12 has a structure in which a ferromagnetic layer 12a, an exchange coupling layer 12b, and a ferromagnetic layer 12c are sequentially stacked. The exchange coupling layer 12b is made of a material such as Ru or Cr that couples the ferromagnetic layer 12a and the ferromagnetic layer 12c antiferromagnetically, so that the magnetizations of the ferromagnetic layer 12a and the ferromagnetic layer 12c are opposite to each other. Designed for This exchange coupling is maintained at a substantially constant value up to around 300 ° C.
Therefore, the entire magnetization of the magnetization fixed layer 12 is designed to be close to zero. In consideration of the distribution of the current magnetic field, of the two ferromagnetic layers 12a and 12c constituting the pinned layer 12,
The magnetization of the ferromagnetic layer 12a in contact with the antiferromagnetic layer 11 may be smaller than the magnetization of the other ferromagnetic layer 12c. The antiferromagnetic layer 11 is made of a Mn-based antiferromagnetic material such as PtMn or IrMn, or an oxide antiferromagnetic material typified by NiO or CoO.
It plays the role of fixing the magnetization of a.

【0024】(第1の製造方法)次に、本発明の実施の
形態に係る第1の製造方法を以下に説明する。本発明の
第1の製造方法では、磁気ヘッドの形状が確定した状態
で熱処理を行なう。熱処理は、磁気ヘッドを外部からの
加熱と、磁気ヘッドの再生部への通電(すなわちリード
6を介してGMR膜4に電流を印加する)による加熱と
で、磁気ヘッドの温度を反強磁性層11のブロッキング
温度近傍にすると共に、更にこの通電によりGMR4の
特に非磁性中間層13を流れる電流を中心として発生す
る電流磁界を磁化固着層12にかけることにより、磁化
固着層12の磁化を固着するようにしている。
(First Manufacturing Method) Next, a first manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described below. In the first manufacturing method of the present invention, the heat treatment is performed in a state where the shape of the magnetic head is determined. In the heat treatment, the temperature of the magnetic head is reduced by heating the magnetic head from the outside and heating by applying a current to the reproducing portion of the magnetic head (that is, applying a current to the GMR film 4 via the lead 6). 11, the magnetization of the pinned layer 12 is pinned by applying a current magnetic field generated around the current flowing through the nonmagnetic intermediate layer 13 of the GMR 4 to the pinned layer 12 due to the energization. Like that.

【0025】ここで、磁気ヘッドの形状が確定した状態
とは、次の工程で得られたものを言う。図1の磁気ヘッ
ドの再生部の磁気シールド9の上層に記録部を作成した
後、機械加工を用いて、一定数量の磁気ヘッドが載った
バーの状態に分割する。その後、バーの状態のウエハに
載っている各々の磁気ヘッドの高さを調整した後、機械
加工を用いて一つ一つの磁気ヘッドに分割する。そし
て、その分割した磁気ヘッドを各々サスペンションに貼
りつける。上述した工程において、ウエハを分割してバ
ーの状態にしたもの、及び、磁気ヘッドを各々サスペン
ションに貼りつけたヘッド・ジンバル・アセンブリの状
態としたものが磁気ヘッドの形状が確定した状態であ
る。
Here, the state in which the shape of the magnetic head is determined refers to the state obtained in the next step. After a recording section is formed in the upper layer of the magnetic shield 9 of the reproducing section of the magnetic head of FIG. 1, the recording section is divided into bars on which a fixed number of magnetic heads are mounted by using machining. Then, after adjusting the height of each magnetic head mounted on the wafer in a bar state, the magnetic heads are divided into individual magnetic heads by using machining. Then, each of the divided magnetic heads is attached to a suspension. In the above-described steps, the state in which the wafer is divided into bars and the state in which the magnetic head is in the state of a head gimbal assembly in which the magnetic heads are respectively attached to suspensions are states in which the shape of the magnetic head is determined.

【0026】本発明の第1の製造方法では、バーの状態
に分割する前のウエハの状態の場合でも熱処理を行なう
ことが可能である。しかしこの場合、ウエハの上に形成
された膜を直接加工することとなるため、静電破壊や磁
化固着層不良のトラブルが生じる可能性が高い。これに
対して、磁気ヘッドの形状が確定した状態で熱処理を行
なう場合は、そのような静電破壊や磁化固着層不良のト
ラブルが生じ難いため、本発明の第1の製造方法では、
磁気ヘッドの形状が確定した状態のものに対して熱処理
を行なうこととしている。
In the first manufacturing method of the present invention, it is possible to perform the heat treatment even in the state of the wafer before being divided into the state of the bar. However, in this case, since a film formed on the wafer is directly processed, there is a high possibility that troubles such as electrostatic destruction and failure of the magnetization fixed layer will occur. On the other hand, when the heat treatment is performed in a state where the shape of the magnetic head is fixed, such troubles such as the electrostatic breakdown and the failure of the magnetization fixed layer are unlikely to occur. Therefore, in the first manufacturing method of the present invention,
The heat treatment is performed on the magnetic head having the determined shape.

【0027】(製造装置)図3に、本発明の第1の製造
方法に用いられる製造装置を示す。この製造装置では、
ウエハを分割してバーの状態にしたもの、及び、ヘッド
・ジンバル・アセンブリの状態にしたものについて熱処
理を行なうことが可能である。図3では、ヘッド・ジン
バル・アセンブリ21を対象にして熱処理を行なう例を
示している。
(Manufacturing Apparatus) FIG. 3 shows a manufacturing apparatus used in the first manufacturing method of the present invention. In this manufacturing equipment,
It is possible to perform heat treatment on a wafer divided into bars and a head gimbal assembly. FIG. 3 shows an example in which heat treatment is performed on the head gimbal assembly 21.

【0028】本発明の製造装置は、ヘッド・ジンバル・
アセンブリ21の磁気ヘッドの再生部に通電する通電回
路22と、ヘッド・ジンバル・アセンブリ21の磁気ヘ
ッドの再生部を加熱するためのヒーター23とを有す
る。また、ヘッド・ジンバル・アセンブリ21の磁気ヘ
ッドに磁界をかける電磁石24を有している。製造装置
では、電磁石24で磁気ヘッドに磁界をかけ、磁気ヘッ
ドの再生部の電圧変化を読み取ることが出来るようにな
っており、その場で磁気ヘッドの再生部の再生特性を評
価することが可能である。なお、ヒーター23にはオー
ブンなどを用いても良い。
The manufacturing apparatus of the present invention includes a head gimbal
It has an energizing circuit 22 for energizing the reproducing section of the magnetic head of the assembly 21, and a heater 23 for heating the reproducing section of the magnetic head of the head gimbal assembly 21. Further, it has an electromagnet 24 for applying a magnetic field to the magnetic head of the head gimbal assembly 21. In the manufacturing apparatus, a magnetic field is applied to the magnetic head by the electromagnet 24 so that a change in voltage of the reproducing unit of the magnetic head can be read, and the reproducing characteristics of the reproducing unit of the magnetic head can be evaluated on the spot. It is. Note that an oven or the like may be used as the heater 23.

【0029】以下に、この製造装置を用いた熱処理の実
施方法について説明する。先ず、ヒーター23で、ヘッ
ド・ジンバル・アセンブリ21の磁気ヘッドを加熱し、
磁気ヘッドの温度をT1まで上昇させる。ヒーター23
の温度は少なくとも室温よりは高く、50℃以上とす
る。この状態で、通電回路22よりヘッド・ジンバル・
アセンブリ21の磁気ヘッドの再生部を電流Ibにて通
電する。即ち、磁気ヘッドのリード6を介してGMR膜
4に電流Ibを流し、GMR膜4が発生する熱でGMR
膜4を含む磁気ヘッド自身を加熱する。電流Ibは、磁
気ヘッドのGMR膜4が通常動作する際の電流値よりも
大きな値とする。例えば、通常動作する際の電流が5
[mA]である場合、電流Ibは8[mA]程度であ
る。
Hereinafter, a method of performing a heat treatment using this manufacturing apparatus will be described. First, the magnetic head of the head gimbal assembly 21 is heated by the heater 23,
The temperature of the magnetic head is raised to T1. Heater 23
Is at least higher than room temperature and 50 ° C. or higher. In this state, the head gimbal
The reproducing section of the magnetic head of the assembly 21 is supplied with the current Ib. That is, a current Ib flows through the GMR film 4 through the lead 6 of the magnetic head, and the heat generated by the GMR film 4 causes
The magnetic head itself including the film 4 is heated. The current Ib is set to a value larger than the current value when the GMR film 4 of the magnetic head operates normally. For example, the current during normal operation is 5
In the case of [mA], the current Ib is about 8 [mA].

【0030】また、磁気ヘッドの熱処理を行なうプロセ
スの保持時間tは、1秒から数時間までの時間であれば
良い。但し、保持時間tが1秒未満では磁気ヘッドを十
分加熱することができない。このように、磁気ヘッドの
温度をT1に上昇させた後、電流Ibにて通電すること
で加熱するため、磁気ヘッドの温度T2は、電流Ibの
通電量の関数となり、次の式(1)で示される。従っ
て、電流Ibの通電量を制御することにより、磁気ヘッ
ドの温度T2が、反強磁性層11のブロッキング温度近
傍になるようにする。
The holding time t of the process for performing the heat treatment of the magnetic head may be a time of one second to several hours. However, if the holding time t is less than 1 second, the magnetic head cannot be sufficiently heated. As described above, after the temperature of the magnetic head is raised to T1, heating is performed by applying a current Ib, so that the temperature T2 of the magnetic head is a function of the amount of the current Ib. Indicated by Therefore, by controlling the amount of the current Ib, the temperature T2 of the magnetic head is set close to the blocking temperature of the antiferromagnetic layer 11.

【0031】T2=T1+f(Ib) …式(1)T2 = T1 + f (Ib) Equation (1)

【0032】電流Ibの通電によりGMR膜4の特に非
磁性中間層13を中心に流れる電流から発生する電流磁
界が磁化固着層12にかかり磁化固着層12の磁化を固
着する。このように、ヒーター23からの加熱と通電回
路22からの電流Ibの通電により磁気ヘッドの温度T
2を反強磁性層11のブロッキング温度近傍になるよう
に上昇させると共に、GMR膜4の特に非磁性中間層1
3を中心に流れる電流から発生する電流磁界を磁化固着
層12にかけることができ、それにより、磁化固着層1
2の磁化を安定して固着することが可能になる
A current magnetic field generated from a current flowing around the nonmagnetic intermediate layer 13 of the GMR film 4 by applying the current Ib is applied to the magnetization fixed layer 12 to fix the magnetization of the magnetization fixed layer 12. As described above, the temperature T of the magnetic head is controlled by the heating from the heater 23 and the supply of the current Ib from the power supply circuit 22.
2 is raised so as to be near the blocking temperature of the antiferromagnetic layer 11, and the non-magnetic intermediate layer 1
3 can be applied to the magnetization fixed layer 12, whereby the magnetization fixed layer 1 can be applied.
2 can be fixed stably

【0033】磁気ヘッドの温度T2を反強磁性層11の
ブロッキング温度近傍にして、電流磁界を磁化固着層1
2にかけた後、先にヒーター23の加熱をやめて、その
後に電流Ibの通電をやめる。ここで、ヒーター23の
加熱を先にやめる理由は、磁気ヘッドの温度が下がらな
いうちに磁化固着層12にかける電流磁界が弱まると、
磁化の固着が不安定になることが懸念されるからであ
る。このようにして、磁気ヘッドの再生部に対する熱処
理を行なう。
When the temperature T2 of the magnetic head is set close to the blocking temperature of the antiferromagnetic layer 11, the current magnetic field is changed to the magnetization fixed layer 1
After the heating, the heating of the heater 23 is stopped first, and then the supply of the current Ib is stopped. Here, the reason why the heating of the heater 23 is stopped first is that if the current magnetic field applied to the magnetization fixed layer 12 is weakened before the temperature of the magnetic head decreases,
This is because there is a concern that the fixing of the magnetization becomes unstable. In this way, the heat treatment is performed on the reproducing portion of the magnetic head.

【0034】なお、上述した通り、積層タイプの磁化固
着層を有する磁気ヘッドでは、その磁化固着層にかける
電流磁界は強いほうが望ましい。しかし、強い電流磁界
を発生させようとして電流Ibの値を大きくし過ぎてし
まうと、磁気ヘッドの温度が上がり過ぎてしまい、局所
的にGMR膜4の温度が上がり過ぎる。このため、GM
R膜4の積層膜間で拡散が起こったり、逆にGMR膜4
の磁化固着層12で温度の上昇の不十分な部分が生じ、
その部分の磁化の固着が適切に行なわれないなどの不具
合が生じ、膜の性能が劣化してしまう。従って、電流I
bは、電流磁界がGMR膜4の磁化固着層12に十分か
かる程度の最低値を選ぶことが望ましい。
As described above, in a magnetic head having a stacked-type magnetization fixed layer, it is desirable that the current magnetic field applied to the magnetization fixed layer be strong. However, if the value of the current Ib is excessively increased in order to generate a strong current magnetic field, the temperature of the magnetic head excessively increases, and the temperature of the GMR film 4 locally increases excessively. For this reason, GM
Diffusion occurs between the laminated films of the R film 4 or, conversely, the GMR film 4
Insufficient rise in temperature occurs in the magnetization fixed layer 12 of
Problems such as improper fixation of the magnetization at that portion occur, and the performance of the film deteriorates. Therefore, the current I
It is desirable that b is selected to be a minimum value such that the current magnetic field sufficiently affects the magnetization fixed layer 12 of the GMR film 4.

【0035】(ヒーターの温度T1の適正値)次に、ヒ
ーター23による磁気ヘッドの加熱の際の温度T1の適
正値について説明する。磁気ヘッドの再生出力Outp
ut(ここで、再生動作電流の値は一定とする)は、ヒ
ーター23で加熱する温度T1と、磁気ヘッドに通電す
る電流Ibの関数で表すことができ、その関係は次の式
(2)で示される。
(Appropriate Value of Temperature T1 of Heater) Next, an appropriate value of the temperature T1 when the magnetic head is heated by the heater 23 will be described. Reproducing output Outp of magnetic head
ut (the value of the reproducing operation current is assumed to be constant) can be expressed by a function of the temperature T1 heated by the heater 23 and the current Ib applied to the magnetic head, and the relationship is expressed by the following equation (2). Indicated by

【0036】 Output=g(T1,Ib) …式(2)Output = g (T1, Ib) Expression (2)

【0037】この式(2)で示される関係をさらに説明
するため、図4に、磁気ヘッドの再生出力と、製造時に
加えるヒーター温度Tと電流Ibとの関係を示してい
る。各グラフは、ヒーター23の加熱の温度T1をパラ
メータとして、その値をそれぞれ変更した場合の関係を
示している。温度T1のパラメータは、温度の低い順
に、室温、T1=100℃(T11)、T1=150℃
(T12)、T1=180℃(T13)である。ここ
で、室温のものは、本発明の製造方法により磁気ヘッド
の磁化固着層の磁化を固着したものではなく、従来の方
法により行なったものである。
In order to further explain the relationship expressed by the equation (2), FIG. 4 shows the relationship between the reproduction output of the magnetic head, the heater temperature T applied during manufacturing, and the current Ib. Each graph shows the relationship when the value of the heating temperature T1 of the heater 23 is changed as a parameter. The parameters of the temperature T1 are room temperature, T1 = 100 ° C. (T11), and T1 = 150 ° C. in ascending temperature order.
(T12), T1 = 180 ° C. (T13). Here, at room temperature, the magnetization of the magnetization fixed layer of the magnetic head was not fixed by the manufacturing method of the present invention, but was performed by a conventional method.

【0038】図4に示されるように、T1=150℃
(T12)の場合が、再生出力Outputの値が最も
高くなることから、ヒーター23の加熱の温度T1は、
T1=150℃とするのが適切である。
As shown in FIG. 4, T1 = 150 ° C.
In the case of (T12), since the value of the reproduction output Output is the highest, the heating temperature T1 of the heater 23 is
It is appropriate that T1 = 150 ° C.

【0039】(磁化固着層の強磁性層の磁化分布)図5
に、本発明の製造方法により磁化の固着を行なった磁化
固着層12の強磁性層12aについて、媒体対向面から
見たときの磁化分布の様子を示している。本発明の製造
方法では、GMR膜4に電流を流してGMR膜4自身を
加熱するが、その時、リード6にて熱が逃げる。図1か
ら分かるように、リード6は、GMR膜4の両端側に位
置していることから、すなわち、磁化固着層12の強磁
性層12aの両端側に位置していることとなる。このた
め、強磁性層12aの両端側から熱が逃げることとな
り、加熱処理を行なっている時には、強磁性層12aの
中央付近の温度が高く、リード6に近い両端付近では温
度が低くなるような温度分布が生じる。
(Magnetization Distribution of Ferromagnetic Layer of Magnetized Pinned Layer) FIG.
FIG. 9 shows the state of the magnetization distribution of the ferromagnetic layer 12a of the magnetization fixed layer 12 on which the magnetization is fixed by the manufacturing method of the present invention, as viewed from the medium facing surface. In the manufacturing method of the present invention, a current is applied to the GMR film 4 to heat the GMR film 4 itself. As can be seen from FIG. 1, the leads 6 are located at both ends of the GMR film 4, that is, located at both ends of the ferromagnetic layer 12a of the magnetization fixed layer 12. For this reason, heat escapes from both ends of the ferromagnetic layer 12a. During the heat treatment, the temperature near the center of the ferromagnetic layer 12a is high, and the temperature near the both ends near the lead 6 is low. A temperature distribution occurs.

【0040】従って、本発明の製造方法により磁化の固
着を行なった場合、強磁性層12aの中央付近は十分に
加熱されるため熱処理が進み、磁化の固着は媒体磁界方
向にほぼ平行となる。一方、リード6に近い両端付近は
十分に加熱されないため、両端付近の磁化の固着は、本
発明の製造プロセスにより磁化の固着を行なう前の状態
に保たれることとなる。つまり、ウエハ工程中の磁界中
熱処理により固着された磁化の向きがそのまま保たれた
状態になっている。
Therefore, when the magnetization is fixed by the manufacturing method of the present invention, the heat treatment proceeds because the vicinity of the center of the ferromagnetic layer 12a is sufficiently heated, and the magnetization is fixed substantially in parallel with the medium magnetic field direction. On the other hand, since the vicinity of both ends near the lead 6 is not sufficiently heated, the magnetization fixation near both ends is maintained in a state before the magnetization fixation is performed by the manufacturing process of the present invention. That is, the direction of the magnetization fixed by the heat treatment in the magnetic field during the wafer process is maintained as it is.

【0041】このように本発明の製造方法により磁化の
固着を行なった場合は、中央付近のみ媒体磁界方向にほ
ぼ平行に磁化され、両端付近は媒体磁界方向と平行でな
い方向に磁化された磁化分布を得ることができる。従っ
て、強磁性層12aにおいて中央付近の磁化の測定感度
が高く、両端付近の磁化の測定感度を低くなるような構
成を得ることが可能となる。本発明の製造方法により磁
化の固着を行なったものについて強磁性層12aの磁化
の測定感度を測定した結果、中央付近と両端付近との磁
化の測定感度の差から、中央付近と両端付近の磁化の角
度差θ(傾き)は、最低10度の差を有することが分か
った。
As described above, when the magnetization is fixed by the manufacturing method of the present invention, only the center is magnetized almost parallel to the medium magnetic field direction, and both ends are magnetized in the direction not parallel to the medium magnetic field direction. Can be obtained. Accordingly, it is possible to obtain a configuration in which the magnetization measurement sensitivity near the center is high and the magnetization measurement sensitivity near both ends is low in the ferromagnetic layer 12a. As a result of measuring the measurement sensitivity of the magnetization of the ferromagnetic layer 12a with respect to the magnetic layer fixed by the manufacturing method of the present invention, the difference in the measurement sensitivity between the vicinity of the center and the vicinity of both ends indicates the magnetization of the vicinity of the center and the vicinity of both ends. Was found to have a difference of at least 10 degrees.

【0042】これに対して、図5に従来の磁化の固着の
方法(つまり、ウエハ工程中に磁界中熱処理により磁化
を固着する方法)で行なわれた強磁性層12aを示して
いるが、従来の製造方法の場合は、強磁性層12aの全
ての部分で磁化が同一方向を向いており、角度差(θ)
はない。このため、従来の製造方法では、強磁性層12
aを中央付近の磁化の測定感度が高く、両端付近の磁化
の測定感度を低くなるような構成とすることはできな
い。
On the other hand, FIG. 5 shows a ferromagnetic layer 12a formed by a conventional method of fixing magnetization (that is, a method of fixing magnetization by heat treatment in a magnetic field during a wafer process). In the case of the manufacturing method described above, the magnetization is oriented in the same direction in all portions of the ferromagnetic layer 12a, and the angle difference (θ)
There is no. Therefore, in the conventional manufacturing method, the ferromagnetic layer 12
a cannot be configured such that the measurement sensitivity of magnetization near the center is high and the measurement sensitivity of magnetization near both ends is low.

【0043】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態に係る第2の製造方法について説明する。上
述した第1の製造方法では熱処理の際に磁気ヘッドに外
部磁界を加えていなかったのに対し、第2の製造方法で
は熱処理の際に磁気ヘッドに外部磁界を加えるようにし
た。すなわち、ヒーター23でヘッド・ジンバル・アセ
ンブリ21の磁気ヘッドを加熱すると同時に、通電回路
22より磁気ヘッドの再生部を通電することに加えて、
電磁石24により磁気ヘッドに外部磁界を加える。外部
磁界の方向は、通電により発生する電流磁界と平行な方
向である。また、磁気ヘッドの再生部の信号磁界と平行
な方向である。
(Second Embodiment) Next, a second manufacturing method according to a second embodiment of the present invention will be described. In the first manufacturing method described above, an external magnetic field was not applied to the magnetic head during the heat treatment, whereas in the second manufacturing method, an external magnetic field was applied to the magnetic head during the heat treatment. That is, in addition to heating the magnetic head of the head gimbal assembly 21 by the heater 23 and energizing the reproducing unit of the magnetic head from the energizing circuit 22,
An external magnetic field is applied to the magnetic head by the electromagnet 24. The direction of the external magnetic field is parallel to the current magnetic field generated by energization. The direction is parallel to the signal magnetic field of the reproducing section of the magnetic head.

【0044】電磁石24により磁気ヘッドに外部磁界を
加えているため、電流磁界を減らすことが出来ることか
ら、磁気ヘッドの再生部に対する通電の電流Ibの値を
小さくすることが可能となる。よって、磁気ヘッドの温
度が上がり局所的にGMR膜4の温度が上がり過ぎるこ
とがない範囲で電流Ibを通電することができる。
Since an external magnetic field is applied to the magnetic head by the electromagnet 24, the current magnetic field can be reduced, so that the value of the current Ib for energizing the reproducing section of the magnetic head can be reduced. Therefore, the current Ib can be supplied in a range where the temperature of the magnetic head rises and the temperature of the GMR film 4 does not locally rise too much.

【0045】なお、図6に、第2の製造方法の外部磁界
を加えた場合の磁気ヘッドの再生出力と、製造時に加え
るヒーター温度Tと電流Ibとの関係を示しているが、
電流Ibの値を小さくするため電流Ibによる加熱での
温度上昇が低くなるので、この代わりにヒーター23で
加熱する温度T1を、上述した第1の製造方法の場合の
最適値(T1=150℃(T12))よりも高い所定の
値(T14)とする必要がある。
FIG. 6 shows the relationship between the reproducing output of the magnetic head when an external magnetic field is applied in the second manufacturing method, the heater temperature T applied during manufacturing, and the current Ib.
In order to reduce the value of the current Ib, the temperature rise in the heating by the current Ib is reduced. Therefore, the temperature T1 to be heated by the heater 23 is changed to the optimum value (T1 = 150 ° C.) in the first manufacturing method. It is necessary to set the predetermined value (T14) higher than (T12)).

【0046】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態に係る第3の製造方法について説明する。第
1の製造方法では熱処理の際に磁気ヘッドの再生部に一
定の値である電流Ibを加えるようにしているが、これ
に対して第3の製造方法では、磁気ヘッドの再生部に電
流Ibを加える前に、この電流Ibよりも値の小さな電
流Ib1のパルスを更に加えるようにした。例えば、電
流Ib1として、12[mA]を加える。
(Third Embodiment) Next, a third manufacturing method according to a third embodiment of the present invention will be described. In the first manufacturing method, a constant value of the current Ib is applied to the reproducing portion of the magnetic head during the heat treatment. On the other hand, in the third manufacturing method, the current Ib is applied to the reproducing portion of the magnetic head. Before adding the pulse, a pulse of the current Ib1 having a smaller value than the current Ib is further applied. For example, 12 [mA] is added as the current Ib1.

【0047】図7に、磁気ヘッドの再生部に加える電流
と磁気ヘッドの再生部に発生する発熱量Qとの関係を示
している。上述したように電流Ibの値を大きくし過ぎ
てしまうと、磁気ヘッドの温度が上がり過ぎてしまい、
局所的にGMR膜4の温度が上がり過ぎるため、GMR
膜4の積層膜同士が拡散してしまうこととなり、結果と
して、磁気ヘッドの再生部の出力が低下してしまう。従
って、GMR膜4の積層膜同士が拡散しないように、拡
散の起こる時間より十分短い時間(t1)に磁気ヘッド
を加熱する。ここで、パルスの電流Ib1を加える時間
t1は、長くても1秒以下である必要があり、本発明で
は、1マイクロ秒とする。
FIG. 7 shows the relationship between the current applied to the reproducing section of the magnetic head and the amount of heat Q generated in the reproducing section of the magnetic head. If the value of the current Ib is too large as described above, the temperature of the magnetic head will be too high,
Since the temperature of the GMR film 4 is too high locally,
The laminated films of the films 4 are diffused, and as a result, the output of the reproducing unit of the magnetic head is reduced. Therefore, the magnetic head is heated for a time (t1) sufficiently shorter than the time when the diffusion occurs so that the stacked films of the GMR film 4 do not diffuse. Here, the time t1 for applying the pulse current Ib1 needs to be 1 second or less at the longest, and is set to 1 microsecond in the present invention.

【0048】発熱量Qは、パルスの電流Ib1を加えた
時間に対して遅れるので、磁気ヘッドには十分な磁界の
かかる電流Ibが必要である。また、第3の製造方法の
場合は、上述した第1、2の製造方法の場合とは異な
り、最終的に必要な加熱はパルスである電流Ib1が行
なうため、この電流Ib1で加熱を行なった後、すなわ
ちt1の時間を経過した後であればどの時点でヒーター
23による加熱を止めることも可能である。
Since the calorific value Q is delayed with respect to the time when the pulse current Ib1 is added, the magnetic head needs a current Ib to apply a sufficient magnetic field. Further, in the case of the third manufacturing method, unlike the first and second manufacturing methods described above, since the heating required in the end is performed by the current Ib1 which is a pulse, the heating is performed by the current Ib1. It is also possible to stop the heating by the heater 23 at any time later, that is, after the time t1 has elapsed.

【0049】(第4の実施の形態)第4の実施の形態に
ついて説明する。第4の実施の形態に係る発明は、上述
した第1乃至第3の製造方法において熱処理を行なった
後に、その場で磁気ヘッドの再生部の再生特性を評価す
る評価方法に関するものである。例として、第1の製造
方法を用いて熱処理を行ない、その後に磁気ヘッドの再
生部の再生特性を評価する場合の、電流Ibとヒーター
23の温度Tとの関係を図8に示す。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment will be described. The invention according to the fourth embodiment relates to an evaluation method for evaluating the reproduction characteristics of a reproduction section of a magnetic head in situ after performing a heat treatment in the above-described first to third manufacturing methods. As an example, FIG. 8 shows the relationship between the current Ib and the temperature T of the heater 23 when heat treatment is performed using the first manufacturing method and thereafter the reproduction characteristics of the reproduction section of the magnetic head are evaluated.

【0050】第1の製造方法によりヒーター23の温度
をT1として、磁気ヘッドに熱処理を行なった後、時間
がt2となった時点で、ヒーター23の温度をT2まで
下げる。実際にヒーター23の温度がT2に下がるの
は、時間がt3になった時点となるため、このt3にな
った時点で、通電回路22により磁気ヘッドの再生部に
加える電流をIb2とし、そして電磁石24から磁気ヘ
ッドの再生部に磁界をかける。そして電磁石24から磁
気ヘッドの再生部に磁界をかけた時に、磁気ヘッドの再
生部の電圧変化を、通電回路22により測定すること
で、磁気ヘッドの再生部の再生出力を測定する。この再
生出力が目標値をクリアしていない場合には、再度、上
述した第1乃至第3の製造方法により磁気ヘッドに対し
て熱処理を行なう。また、磁気ヘッドの再生部の再生出
力の測定結果に基づいて、引き続き行なう熱処理におい
て必要な電流磁界の条件を決定することもでき、適切な
電流磁界の条件を求めることができ引き続き行なう熱処
理において有効である。
After the magnetic head is heat-treated by setting the temperature of the heater 23 to T1 by the first manufacturing method, when the time reaches t2, the temperature of the heater 23 is lowered to T2. Since the temperature of the heater 23 actually decreases to T2 at the time t3, at this time t3, the current applied to the reproducing portion of the magnetic head by the energizing circuit 22 is set to Ib2, From 24, a magnetic field is applied to the reproducing section of the magnetic head. Then, when a magnetic field is applied from the electromagnet 24 to the reproducing section of the magnetic head, a change in voltage of the reproducing section of the magnetic head is measured by the energizing circuit 22 to measure the reproduction output of the reproducing section of the magnetic head. If the reproduced output does not meet the target value, the magnetic head is again subjected to the heat treatment by the above-described first to third manufacturing methods. Also, based on the measurement result of the reproduction output of the reproducing section of the magnetic head, the condition of the current magnetic field necessary for the subsequent heat treatment can be determined, so that the appropriate current magnetic field condition can be obtained, and this is effective for the subsequent heat treatment. It is.

【0051】(第5の実施の形態)次に、本発明の第5
の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図9
に、本発明の磁気ヘッドの構造を示している。本発明の
磁気ヘッドは、基板上面から見たときに、一対のリード
6’が媒体磁界方向に平行に並んだ状態に配置されてお
り、またそのリード6’の間にGMR膜4’が位置した
状態になっている。このような構成を持つことにより、
本発明の磁気ヘッドでは、GMR膜4’に流れる電流の
方向が媒体磁界方向とほぼ平行となるように設計されて
いる。従って、磁化固着層の磁化が媒体磁界方向に向く
程度の大きさの電流を加えれば良くなる。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The magnetic head according to the embodiment will be described. FIG.
2 shows the structure of the magnetic head of the present invention. In the magnetic head of the present invention, when viewed from the upper surface of the substrate, a pair of leads 6 'are arranged in a state of being arranged in parallel to the medium magnetic field direction, and the GMR film 4' is located between the leads 6 '. It is in a state where it has been done. By having such a configuration,
The magnetic head of the present invention is designed so that the direction of the current flowing through the GMR film 4 'is substantially parallel to the direction of the medium magnetic field. Therefore, it suffices to apply a current whose magnitude is such that the magnetization of the magnetization fixed layer is directed to the medium magnetic field direction.

【0052】これに対して、図10に示すように一般的
な磁気ヘッドの構成では、一対のリード6が媒体磁界方
向と直交方向に並び、その間にGMR膜4が位置する状
態になっており、GMR膜4に流れる電流の方向は媒体
磁界方向の直交方向である。このため、磁化固着層の磁
化を電流磁界方向(媒体磁界方向の直交方向)にまで向
ける必要がある。従って、本発明の磁気ヘッドに加える
場合よりも大きな値の電流を必要とすることとなる。
On the other hand, in the configuration of a general magnetic head as shown in FIG. 10, a pair of leads 6 are arranged in a direction perpendicular to the direction of the medium magnetic field, and the GMR film 4 is located between them. The direction of the current flowing through the GMR film 4 is orthogonal to the direction of the medium magnetic field. Therefore, it is necessary to direct the magnetization of the magnetization fixed layer to the direction of the current magnetic field (the direction perpendicular to the direction of the medium magnetic field). Therefore, a larger value of current is required than when applied to the magnetic head of the present invention.

【0053】この電流の値の関係について、図11を用
いて説明する。図11に磁化固着層での磁化状態と電流
の値との関係を示している。図11では、左から順に電
流の値を次第に大きくした時の磁化固着層での磁化状態
を示している。最も左に示されているのは、電流の値が
小さくその電流の電流磁界による磁化固着層の磁化が不
確定の状態の場合である。中央に示されているのは、左
で示した場合よりも電流の値を大きくした場合の磁化固
着層の磁化の様子を示しており、磁化固着層の磁化が媒
体磁界方向と平行な方向に固着される。右に示されてい
るのは、中央に示されるものよりも更に電流の値を大き
くした場合であり、この場合、磁化固着層の強磁性層の
磁化が電流磁界方向に飽和してしまう。
The relationship between the current values will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows the relationship between the magnetization state in the pinned layer and the value of the current. FIG. 11 shows the magnetization state in the magnetization fixed layer when the current value is gradually increased from the left. The leftmost one is a case where the value of the current is small and the magnetization of the pinned layer due to the current magnetic field of the current is indeterminate. The center shows the state of magnetization of the pinned layer when the value of the current is larger than the case shown on the left, and the magnetization of the pinned layer is in a direction parallel to the medium magnetic field direction. It is fixed. The right side shows the case where the current value is further increased than that shown in the center. In this case, the magnetization of the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer is saturated in the direction of the current magnetic field.

【0054】図11から分かるように、磁化固着層の磁
化を電流磁界方向に向ける場合の方が、媒体磁界方向に
向ける場合よりも電流の値が小さくて済む。従って、本
発明の磁気ヘッドでは、熱処理により磁化固着層の磁化
を固着する際に、図10に示される一般的な磁気ヘッド
に対して必要な電流の値よりも小さな値の電流で磁化の
固着を行なうことが可能となる。
As can be seen from FIG. 11, when the magnetization of the magnetization fixed layer is directed in the direction of the current magnetic field, the value of the current is smaller than when the magnetization is directed in the direction of the medium magnetic field. Therefore, in the magnetic head of the present invention, when the magnetization of the magnetization fixed layer is fixed by the heat treatment, the magnetization is fixed with a current smaller than that required for the general magnetic head shown in FIG. Can be performed.

【0055】(第6の実施の形態)次に、図12に示す
ように磁気ディスク装置31の中にヒーター32を組み
込むことにより、上述した第1乃至第3の製造方法にお
ける熱処理を実現することが可能である。磁気ヘッド3
3の再生部に対して熱処理を行なう場合は、磁気ヘッド
33を磁気媒体34からヒーター32の位置に移動させ
た後、ヒーター32で磁気ヘッド33の再生部を加熱す
ると共に、磁気ヘッド32の再生部に電流を加えること
により行なう。
(Sixth Embodiment) Next, as shown in FIG. 12, a heater 32 is incorporated in a magnetic disk drive 31 to realize the heat treatment in the above-described first to third manufacturing methods. Is possible. Magnetic head 3
In the case of performing the heat treatment on the reproducing unit 3, the magnetic head 33 is moved from the magnetic medium 34 to the position of the heater 32, and then the reproducing unit of the magnetic head 33 is heated by the heater 32 and the reproducing of the magnetic head 32 is performed. This is done by applying current to the part.

【0056】更に、図3の製造装置と同様に、磁気ディ
スク装置31の中にヒーター32と共に電磁石を組み込
むことが可能である。この場合、上述した第4の実施の
形態で説明した場合と同様な方法で電磁石を用いて磁気
ヘッド33の再生部の再生特性を評価することが可能で
ある。
Further, similarly to the manufacturing apparatus of FIG. 3, it is possible to incorporate an electromagnet together with the heater 32 in the magnetic disk drive 31. In this case, it is possible to evaluate the reproduction characteristics of the reproduction section of the magnetic head 33 using an electromagnet in the same manner as described in the above-described fourth embodiment.

【0057】(第7の実施の形態)次に、第7の実施の
形態に係る磁気ヘッドについて説明する。第7の実施の
形態に係る磁気ヘッドは、図13に示すように、MR素
子41の下地として磁気シールド42を配置し、この磁
気シールド42に磁気シールド用リード43を接続した
構成であることを特徴とする。この構成とすることで、
磁気シールド用リード43を介して磁気シールド42に
適切な量の電流を加えることにより、磁気ヘッドのMR
素子41を加熱することが可能となる。従って、ヒータ
ーを設ける必要がなくなり、図3の製造装置や、図12
の磁気ディスク装置においてヒーターを省くことがで
き、その構造が容易になる。
(Seventh Embodiment) Next, a magnetic head according to a seventh embodiment will be described. The magnetic head according to the seventh embodiment has a configuration in which a magnetic shield 42 is arranged as a base of an MR element 41 and a magnetic shield lead 43 is connected to the magnetic shield 42 as shown in FIG. Features. With this configuration,
By applying an appropriate amount of current to the magnetic shield 42 via the magnetic shield lead 43, the MR of the magnetic head can be reduced.
The element 41 can be heated. Accordingly, there is no need to provide a heater, and the manufacturing apparatus shown in FIG.
In this magnetic disk drive, the heater can be omitted, and the structure is simplified.

【0058】(第8の実施の形態)次に、第8の実施の
形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。第
8の実施の形態に係る製造方法は、磁気ヘッドの記録部
に電流を通電しこの記録部にて発生する熱を利用して再
生部を加熱する方法である。この場合、図14に示すよ
うに、磁気ヘッドの記録部に流す電流Iwを70[m
A]にすると磁気ヘッドの再生出力Outputが1.
7[mVpp]程度の値となり、その時には磁気ヘッド
の温度が150℃程度になる。このように、磁気ヘッド
の再生部をヒーターで加熱する代わりに、磁気ヘッドの
記録部に電流Iwを流し、その記録部が発生する熱を利
用して再生部を加熱することが可能である。従って、図
3の製造装置や、図12の磁気ディスク装置においてヒ
ーターを省くことができ、その構造が容易になる。
(Eighth Embodiment) Next, a method of manufacturing a magnetic head according to an eighth embodiment will be described. The manufacturing method according to the eighth embodiment is a method in which a current is supplied to a recording section of a magnetic head and a reproducing section is heated by using heat generated in the recording section. In this case, as shown in FIG. 14, the current Iw flowing through the recording section of the magnetic head is 70 [m
A], the reproduction output Output of the magnetic head is 1.
The value is about 7 [mVpp], at which time the temperature of the magnetic head becomes about 150 ° C. As described above, instead of heating the reproducing section of the magnetic head with the heater, it is possible to supply the current Iw to the recording section of the magnetic head and heat the reproducing section using the heat generated by the recording section. Therefore, the heater can be omitted in the manufacturing apparatus of FIG. 3 and the magnetic disk apparatus of FIG. 12, and the structure is simplified.

【0059】なお、上述した第1乃至第7の実施の形態
では、磁化固着層が強磁性層を2層持つ場合を説明した
が、これに限らず、磁化固着層が強磁性層を3層以上持
つ場合であっても良い。強磁性層が3層以上の場合は、
2層の場合よりも更に強い磁界を与えることが必要とな
るため、本発明の製造方法における熱処理が有効とな
る。また、磁化固着層の強磁性層の間の層としては交換
結合層だけでなく、Cu等からなる非磁性中間層の多層
構造である人口格子膜(強磁性層と非磁性中間層とが交
互にn層分積層した層を形成し、その層上に硬磁性層、
反強磁性層を順次積層し形成したような膜)や、あるい
は交換結合層と人口格子膜との組合せにおいても本発明
の製造方法における熱処理は有効である。
In the first to seventh embodiments, the case where the magnetization fixed layer has two ferromagnetic layers has been described. However, the present invention is not limited to this, and the magnetization fixed layer may have three ferromagnetic layers. You may have the above. When there are three or more ferromagnetic layers,
Since it is necessary to apply a stronger magnetic field than in the case of two layers, the heat treatment in the manufacturing method of the present invention is effective. The layer between the ferromagnetic layers of the magnetization pinned layer is not only an exchange coupling layer, but also an artificial lattice film having a multilayer structure of a nonmagnetic intermediate layer made of Cu or the like (a ferromagnetic layer and a nonmagnetic intermediate layer are alternately formed). A hard magnetic layer on the layer,
The heat treatment in the manufacturing method of the present invention is also effective for a film formed by sequentially stacking antiferromagnetic layers) or a combination of an exchange coupling layer and an artificial lattice film.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、再生部
に積層タイプの固着磁性層を持つ磁気抵抗効果膜を有す
る磁気ヘッドにおいて、固着磁性層に対する磁化の固着
を確実に行なうことを可能とし、それにより固着磁性層
の特性を引き出した安定で且つ高品質の磁気ヘッド及び
磁気ディスク装置を提供することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, in a magnetic head having a magnetoresistive effect film having a stacked-type pinned magnetic layer in a reproducing section, it is possible to surely fix magnetization to the pinned magnetic layer. As a result, it is possible to provide a stable and high-quality magnetic head and a magnetic disk drive that have the characteristics of the pinned magnetic layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】シールド型GMRヘッドの一構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing one configuration of a shield type GMR head.

【図2】シールド型GMRヘッドのGMR膜の基本構成
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of a GMR film of a shield type GMR head.

【図3】本発明の製造装置の概観を示す図。FIG. 3 is a view showing an overview of a manufacturing apparatus according to the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係わる磁気ヘッド
の再生出力と製造時に加えるヒーター温度と電流との関
係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a reproduction output of the magnetic head according to the first embodiment of the present invention, a heater temperature applied during manufacturing, and a current.

【図5】磁化固着層の強磁性層の磁化分布を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a magnetization distribution of a ferromagnetic layer of a magnetization fixed layer.

【図6】本発明の第2の実施の形態に係わる磁気ヘッド
の再生出力と製造時に加えるヒーター温度と電流との関
係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a reproduction output of a magnetic head, a heater temperature applied at the time of manufacturing, and a current according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態に係わる磁気ヘッド
の再生部に加える電流と、発生する発熱量との関係を示
す図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a current applied to a reproducing unit of a magnetic head and a generated heat amount according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施の形態に係わる磁気ヘッド
の再生特性を評価する場合の電流とヒーターの温度との
関係を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a current and a heater temperature when evaluating the reproduction characteristics of a magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施の形態に係わる磁気ヘッド
の構成を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a magnetic head according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】一般的な磁気ヘッドの構成を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a general magnetic head.

【図11】電流の大きさに応じた磁化固着層の磁化状態
を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a magnetization state of a magnetization fixed layer according to a magnitude of a current.

【図12】本発明の第6の実施の形態に係わる磁気ディ
スク装置の構成を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7の実施の形態に係わる磁気ヘッ
ドの構成を示す図。
FIG. 13 is a view showing a configuration of a magnetic head according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】磁気ヘッドの記録部に流す電流と磁気ヘッド
の再生出力との関係を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a current flowing through a recording section of the magnetic head and a reproduction output of the magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2、9、42…磁気シールド 3、8…絶縁膜 4、4’…GMR膜 5、5’…硬磁性層 6、6’…リード 7、41…MR素子 11…反強磁性層 12…磁化固着層 12a、12c…強磁性層 12b…交換結合層 13…非磁性中間層 14…磁化自由層 21…ヘッド・ジンバル・アセンブリ 22…通電回路 23、32…ヒーター 24…電磁石 31…磁気ディスク装置 32…ヒーター 33…磁気ヘッド 34…磁気媒体 43…磁気シールド用リード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2, 9, 42 ... Magnetic shield 3, 8 ... Insulating film 4, 4 '... GMR film 5, 5' ... Hard magnetic layer 6, 6 '... Lead 7, 41 ... MR element 11 ... Antiferromagnetic layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Magnetic pinned layer 12a, 12c ... Ferromagnetic layer 12b ... Exchange coupling layer 13 ... Nonmagnetic intermediate layer 14 ... Magnetic free layer 21 ... Head gimbal assembly 22 ... Electrification circuit 23, 32 ... Heater 24 ... Electromagnet 31 ... Magnetic Disk device 32 Heater 33 Magnetic head 34 Magnetic medium 43 Lead for magnetic shield

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 43/08 H01L 43/12 43/12 G01R 33/06 R ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 43/08 H01L 43/12 43/12 G01R 33/06 R

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の強磁性層を積層した構成の磁化固
着層を持つ磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電流
を加えるためのリードとを有する磁気ヘッドの製造方法
において、 前記磁気ヘッドを外部より加熱するヒーターを用いて前
記磁気ヘッドを加熱する加熱工程と、 前記加熱工程による前記磁気ヘッドの加熱と同時に、前
記磁気ヘッドの前記リードに電流を加える通電回路を用
いて前記リードに電流を加える電流印加工程とからな
り、 前記電流印加工程では、前記通電回路によって加えられ
た電流が前記リードを介して前記磁気抵抗効果膜を流れ
る際に発生する熱で前記磁気ヘッドを加熱し前記加熱工
程における外部からの加熱と合わせて前記磁化固着層を
ブロッキング温度以上にすると共に、前記磁気抵抗効果
膜から発生する電流磁界を前記磁化固着層の前記強磁性
層に加えることにより、前記強磁性層の磁化を固着する
ことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
1. A method of manufacturing a magnetic head, comprising: a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked; and a lead for applying a current to the magnetoresistive film. A heating step of heating the magnetic head using a heater that externally heats the magnetic head; and simultaneously applying a current to the lead of the magnetic head by heating the magnetic head in the heating step. In the current applying step, the magnetic head is heated by the heat generated when the current applied by the energizing circuit flows through the magnetoresistive film through the lead. The temperature of the magnetization pinned layer is set to a blocking temperature or higher together with external heating in the step, and the current generated by the magnetoresistive film is reduced. A method of manufacturing a magnetic head, comprising: fixing a magnetization of the ferromagnetic layer by applying a field to the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer.
【請求項2】 前記加熱工程と前記電流印加工程は、前
記磁気ヘッドの高さを調整する加工を実施後の形状が確
定した状態の前記磁気ヘッドに対して行なうことを特徴
とする請求項1記載の磁気ヘッドの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the heating step and the current applying step are performed on the magnetic head in a state in which a shape after performing a process of adjusting a height of the magnetic head is determined. The manufacturing method of the magnetic head described.
【請求項3】 前記電流印加工程は、前記加熱工程にお
いて前記磁気ヘッドに対して前記ヒーターによる加熱を
終了した後に、前記磁気ヘッドの前記リードに対する前
記通電回路からの電流の印加を終了することを特徴とす
る請求項1記載の磁気ヘッドの製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein, after the heating of the magnetic head by the heater in the heating step, the application of the current from the energizing circuit to the lead of the magnetic head is terminated. The method for manufacturing a magnetic head according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記電流印加工程による前記磁気ヘッド
の前記リードへの電流の印加と同時に、磁界を発生する
電磁石を用いて前記磁気ヘッドに前記磁界を印加する磁
界印加工程を更に行なうことを特徴とする請求項1記載
の磁気ヘッドの製造方法。
4. A magnetic field applying step of applying the magnetic field to the magnetic head using an electromagnet that generates a magnetic field simultaneously with the application of the current to the read of the magnetic head in the current applying step. The method for manufacturing a magnetic head according to claim 1.
【請求項5】 前記電流印加工程は、前記リードに対し
て短時間のパルス電流を印加するパルス電流印加工程
と、 前記パルス電流印加工程により前記パルス電流を印加し
た後に、前記パルス電流よりも値が小さく且つ前記パル
ス電流よりも長期間に亘り電流を印加する第2の電流印
加工程とからなることを特徴とする請求項1記載の磁気
ヘッドの製造方法。
5. The current applying step includes: applying a short-time pulse current to the read; and applying the pulse current in the pulse current applying step, and then applying a value smaller than the pulse current. 2. A method for manufacturing a magnetic head according to claim 1, further comprising a second current applying step of applying a current for a longer time than the pulse current.
【請求項6】 複数の強磁性層を積層した構成の磁化固
着層を持つ磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電流
を加えるためのリードと備えた再生部と、前記再生部の
上に形成された記録部とを有する磁気ヘッドの製造方法
において、 前記記録部に電流を流すことにより前記記録部に発生す
る熱で磁気ヘッドを加熱する加熱工程と、 前記加熱工程による前記磁気ヘッドの加熱と同時に、前
記磁気ヘッドの前記リードに電流を加える通電回路を用
いて前記リードに電流を加える電流印加工程とからな
り、 前記電流印加工程では、前記通電回路によって加えられ
た電流が前記リードを介して前記磁気抵抗効果膜を流れ
る際に発生する熱で前記磁気ヘッドを加熱し前記記録部
からの加熱と合わせて前記磁化固着層の温度をブロッキ
ング温度以上にすると共に、前記磁気抵抗効果膜から発
生する電流磁界を前記磁化固着層の前記強磁性層に加え
ることにより、前記強磁性層の磁化を固着することを特
徴とする磁気ヘッドの製造方法。
6. A reproducing section comprising: a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked; and a read section having leads for applying a current to the magnetoresistive film; A method of manufacturing a magnetic head having a formed recording portion, wherein a heating step of heating the magnetic head with heat generated in the recording portion by passing a current through the recording portion; and heating the magnetic head by the heating step At the same time, a current applying step of applying a current to the read using an energizing circuit for applying a current to the read of the magnetic head, wherein in the current applying step, the current applied by the energizing circuit passes through the lead. The magnetic head is heated by the heat generated when flowing through the magnetoresistive film, and the temperature of the magnetization fixed layer is set to be equal to or higher than the blocking temperature together with the heating from the recording unit. A magnetic field fixed to the ferromagnetic layer by applying a current magnetic field generated from the magnetoresistive film to the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer.
【請求項7】 複数の強磁性層を積層した構成の磁化固
着層を持つ磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に媒
体磁界方向とほぼ平行に電流を加えるための一対のリー
ドとを有する磁気ヘッドの製造方法において、 前記磁気ヘッドを外部より加熱するヒーターを用いて前
記磁気ヘッドを加熱する加熱工程と、 前記加熱工程による前記磁気ヘッドの加熱と同時に、前
記磁気ヘッドの前記リードに電流を加える通電回路を用
いて前記リードに電流を加える電流印加工程とからな
り、 前記電流印加工程では、前記通電回路によって前記磁化
固着膜の磁化が媒体磁界方向に向くに必要な値の電流を
加え、当該電流が前記リードを介して前記磁気抵抗効果
膜を流れる際に発生する熱で前記磁気ヘッドを加熱し前
記加熱工程における外部からの加熱と合わせて前記磁化
固着層をブロッキング温度以上にすると共に、前記磁気
抵抗効果膜から発生する電流磁界を前記磁化固着層の前
記強磁性層に加えることにより、前記強磁性層の磁化を
固着することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
7. A magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked, and a pair of leads for applying a current to the magnetoresistive film substantially in parallel with a medium magnetic field direction. In the method for manufacturing a magnetic head, a heating step of heating the magnetic head using a heater that externally heats the magnetic head; and simultaneously heating the magnetic head in the heating step, applying a current to the read of the magnetic head. A current application step of applying a current to the lead by using an energization circuit to be applied.In the current application step, a current having a value necessary for the magnetization of the magnetization fixed film to be oriented in the medium magnetic field direction is applied by the energization circuit, The magnetic head is heated by heat generated when the current flows through the magnetoresistive film through the lead, and combined with external heating in the heating step. And fixing the magnetization of the ferromagnetic layer by applying a current magnetic field generated from the magnetoresistive film to the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer while keeping the magnetization fixed layer at a blocking temperature or higher. A method for manufacturing a magnetic head.
【請求項8】 複数の強磁性層を積層した構成の磁化固
着層を持つ磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電流
を加えるためのリードとを有する磁気ヘッドにおいて、 前記強磁性層のうち反強磁性膜に接する強磁性層の中央
付近の位置の磁化の向きが信号磁界に略平行であり、且
つ、前記強磁性層の前記リードに近い位置の磁化の向き
が前記中央付近の位置の磁化の向きに対して少なくとも
10度以上の傾きを有していることを特徴とする磁気ヘ
ッド。
8. A magnetic head comprising: a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked; and a lead for applying a current to the magnetoresistive film, wherein: The direction of magnetization at a position near the center of the ferromagnetic layer in contact with the antiferromagnetic film is substantially parallel to the signal magnetic field, and the direction of magnetization at a position near the lead of the ferromagnetic layer is at a position near the center. A magnetic head having an inclination of at least 10 degrees with respect to the direction of magnetization.
【請求項9】 複数の強磁性層を積層した構成の磁化固
着層を持つ磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電流
を加えるための一対のリードとを有する磁気ヘッドにお
いて、 前記一対のリードが媒体磁界方向に平行に並んだ状態
で、且つ、前記一対のリードの間に前記磁気抵抗効果膜
が配置され、前記磁気抵抗効果膜に媒体磁界方向とほぼ
平行に電流が流れる構成であることを特徴とする請求項
8記載の磁気ヘッド。
9. A magnetic head comprising: a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked; and a pair of leads for applying a current to the magnetoresistive film. Are arranged in parallel with the medium magnetic field direction, and the magnetoresistive film is arranged between the pair of leads, and a current flows through the magnetoresistive film substantially parallel to the medium magnetic field direction. The magnetic head according to claim 8, wherein:
【請求項10】 複数の強磁性層を積層した構成の磁化
固着層を持つ磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電
流を加えるためのリードとを有する磁気ヘッドを備えた
磁気ディスク装置において、 前記磁気ヘッドを外部より加熱するヒーターを具備し、 前記ヒーターを用いて前記磁気ヘッドを加熱すると同時
に前記リードに電流を加え、当該電流が前記リードを介
して前記磁気抵抗効果膜を流れる際に発生する熱で前記
磁気ヘッドを加熱することで前記ヒーターからの加熱と
合わせて前記磁化固着層の温度をブロッキング温度以上
にすると共に、前記磁気抵抗効果膜から発生する電流磁
界を前記磁化固着層の前記強磁性層に加えることによ
り、前記強磁性層の磁化を固着することを特徴とする磁
気ディスク装置。
10. A magnetic disk drive comprising a magnetic head having a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked, and a lead for applying a current to the magnetoresistive film. A heater for externally heating the magnetic head, heating the magnetic head using the heater, simultaneously applying a current to the lead, and generating a current when the current flows through the magnetoresistive film through the lead; By heating the magnetic head with the heat generated, the temperature of the magnetization fixed layer is set to be equal to or higher than the blocking temperature together with the heating from the heater, and the current magnetic field generated from the magnetoresistive film is reduced by the magnetic fixed layer. A magnetic disk device, wherein the magnetization of the ferromagnetic layer is fixed by adding to the ferromagnetic layer.
【請求項11】 複数の強磁性層を積層した構成の磁化
固着層を持つ磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜に電
流を加えるためのリードとを有する磁気ヘッドを備えた
磁気ディスク装置において、 前記磁気ヘッドは、前記磁気抵抗効果膜に近接して積層
された磁気シールドと、前記磁気シールドに電流を加え
るための磁気シールド用リードを更に具備し、 前記前記シールド用リードを介して前記磁気シールドに
電流を加え前記シールドから発生する熱で前記磁気ヘッ
ドを加熱すると同時に、前記リードに電流を加え、当該
電流が前記リードを介して前記磁気抵抗効果膜を流れる
際に発生する熱で前記磁気ヘッドを加熱することで前記
シールドからの加熱と合わせて前記磁化固着層の温度を
ブロッキング温度以上にすると共に、前記磁気抵抗効果
膜から発生する電流磁界を前記磁化固着層の前記強磁性
層に加えることにより、前記強磁性層の磁化を固着する
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
11. A magnetic disk drive comprising: a magnetic head having a magnetoresistive film having a pinned layer having a configuration in which a plurality of ferromagnetic layers are stacked; and a lead for applying a current to the magnetoresistive film. The magnetic head further includes: a magnetic shield laminated close to the magnetoresistive effect film; and a magnetic shield lead for applying a current to the magnetic shield, wherein the magnetic shield is provided via the shield lead. Heating the magnetic head with heat generated from the shield by applying a current to the magnetic head at the same time as applying a current to the lead and generating heat when the current flows through the magnetoresistive film through the lead. By heating the magnetic pinned layer together with the heating from the shield, the temperature of the magnetization fixed layer is set to a blocking temperature or higher, and the magnetoresistance effect is increased. By applying a current magnetic field generated from the membrane to the ferromagnetic layer of the magnetization fixed layer, a magnetic disk device characterized by fixing the magnetization of the ferromagnetic layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7434464B1 (en) 2022-08-30 2024-02-20 金子 美実 A method for improving the quality of magnetic devices by momentarily passing excessive current

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