JP2001126219A - スピンバルブ型磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド - Google Patents
スピンバルブ型磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JP2001126219A JP2001126219A JP30755499A JP30755499A JP2001126219A JP 2001126219 A JP2001126219 A JP 2001126219A JP 30755499 A JP30755499 A JP 30755499A JP 30755499 A JP30755499 A JP 30755499A JP 2001126219 A JP2001126219 A JP 2001126219A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- film
- spin
- magnetic
- free
- 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
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 68
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 22
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 22
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 179
- 239000010408 film Substances 0.000 description 69
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000002772 conduction electron Substances 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 229910019041 PtMn Inorganic materials 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009812 interlayer coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B2005/3996—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 基板１上に非磁性スペーサ層８を挟んで
フリー層９、１０及びピン層５〜７と、ピン層に隣接し
てこれをピン止めするための反強磁性層４とが積層され
たスピンバルブ型磁気抵抗センサにおいて、フリー層に
隣接して非磁性スペーサ層とは反対側に積層した少なく
とも２つの非磁性金属層１３、１４からなるバックレイ
ヤ１５を備える。バックレイヤは、例えばＣｕとＲｕと
の２層構造又はＲｕ／Ｃｕ／Ｒｕの３層構造のように、
少なくとも１つの非磁性金属層を電気伝導度の高いＣｕ
で、好ましくはフリー層に隣接して形成する。 【効果】 高い再生出力と同時に、バックレイヤの膜厚
によるＨint の変動を抑制し、再生出力の非対称性のば
らつきを抑えてセンサ特性を安定させ、高記録密度化を
実現できる。
フリー層９、１０及びピン層５〜７と、ピン層に隣接し
てこれをピン止めするための反強磁性層４とが積層され
たスピンバルブ型磁気抵抗センサにおいて、フリー層に
隣接して非磁性スペーサ層とは反対側に積層した少なく
とも２つの非磁性金属層１３、１４からなるバックレイ
ヤ１５を備える。バックレイヤは、例えばＣｕとＲｕと
の２層構造又はＲｕ／Ｃｕ／Ｒｕの３層構造のように、
少なくとも１つの非磁性金属層を電気伝導度の高いＣｕ
で、好ましくはフリー層に隣接して形成する。 【効果】 高い再生出力と同時に、バックレイヤの膜厚
によるＨint の変動を抑制し、再生出力の非対称性のば
らつきを抑えてセンサ特性を安定させ、高記録密度化を
実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に非磁性ス
ペーサ層を挟んで自由側強磁性層と固定側強磁性層とを
積層しかつ固定側強磁性層の磁化方向を反強磁性層によ
りピン止めしたスピンバルブ型磁気抵抗センサ、及びか
かるスピンバルブ型磁気抵抗センサを備え、磁気記録装
置に使用するための薄膜磁気ヘッドに関する。
ペーサ層を挟んで自由側強磁性層と固定側強磁性層とを
積層しかつ固定側強磁性層の磁化方向を反強磁性層によ
りピン止めしたスピンバルブ型磁気抵抗センサ、及びか
かるスピンバルブ型磁気抵抗センサを備え、磁気記録装
置に使用するための薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、再生用磁気ヘッドにおいて磁
界感度を高めるために、巨大磁気抵抗効果を示すスピン
バルブ膜構造の磁気抵抗（ＭＲ）センサが開発されてい
る。一般にスピンバルブＭＲ膜は、基板上に非磁性スペ
ーサ層を挟んで対向する２つの磁性層を積層したサンド
イッチ構造からなり、その一方のピン層（固定側強磁性
層）は、その磁化が隣接する反強磁性層との交換結合磁
界により信号磁界と平行に固定されるのに対し、他方の
フリー層（自由側強磁性層）の磁化は、通常永久磁石の
磁界を利用したハードバイアス法により単磁区化され、
外部磁場により自由に回転する。フリー層の磁化が磁気
記録媒体等からの外部磁場により回転すると、両磁性層
間に生じた磁化方向の角度差によりＭＲ膜の電気抵抗が
変化する。この電気抵抗の変化により、記録媒体に記録
されたデータが認識できる。
界感度を高めるために、巨大磁気抵抗効果を示すスピン
バルブ膜構造の磁気抵抗（ＭＲ）センサが開発されてい
る。一般にスピンバルブＭＲ膜は、基板上に非磁性スペ
ーサ層を挟んで対向する２つの磁性層を積層したサンド
イッチ構造からなり、その一方のピン層（固定側強磁性
層）は、その磁化が隣接する反強磁性層との交換結合磁
界により信号磁界と平行に固定されるのに対し、他方の
フリー層（自由側強磁性層）の磁化は、通常永久磁石の
磁界を利用したハードバイアス法により単磁区化され、
外部磁場により自由に回転する。フリー層の磁化が磁気
記録媒体等からの外部磁場により回転すると、両磁性層
間に生じた磁化方向の角度差によりＭＲ膜の電気抵抗が
変化する。この電気抵抗の変化により、記録媒体に記録
されたデータが認識できる。
【０００３】一般に、スピンバルブＭＲセンサの磁気感
度を高めるためには、フリー層の膜厚を薄くすると有効
であるが、フリー層の厚みを薄くし過ぎると、例えば伝
導電子の平均自由工程程度の３０〜５０Å位まで薄くな
ると、却って磁気抵抗変化率（ＭＲ比）は低下すること
が知られている。最近、この問題を解決するために、例
えば特許２７４４８８３号明細書に開示されているよう
に、フリー層の非磁性スペーサ層とは反対側に隣接させ
て非磁性金属材料のバックレイヤ（又は背部層）を形成
して、実質的に伝導電子の平均自由工程を長くすること
により、ＭＲ比を向上させる方法が検討されている。
度を高めるためには、フリー層の膜厚を薄くすると有効
であるが、フリー層の厚みを薄くし過ぎると、例えば伝
導電子の平均自由工程程度の３０〜５０Å位まで薄くな
ると、却って磁気抵抗変化率（ＭＲ比）は低下すること
が知られている。最近、この問題を解決するために、例
えば特許２７４４８８３号明細書に開示されているよう
に、フリー層の非磁性スペーサ層とは反対側に隣接させ
て非磁性金属材料のバックレイヤ（又は背部層）を形成
して、実質的に伝導電子の平均自由工程を長くすること
により、ＭＲ比を向上させる方法が検討されている。
【０００４】H. Iwasaki他による論文「SPIN FILTER SP
IN VALVE HEADS WITH ULTRATHIN CoFe FREE LAYERS」
（IEEE, INTERMAG 99, BA-04 (1999)）には、Ｃｕスペ
ーサ層の反対側に高導電層が接するＣｏＦｅ薄膜からな
るフリー層を備えたスピンフィルタ構造のスピンバルブ
膜及びこれを用いた磁気ヘッドが提案されている。これ
によれば、高導電層の存在によりアップスピン電子の平
均自由行程が改善されかつアップスピン電子とダウンス
ピン電子間の平均自由行程が維持されることで、１５Å
という非常に薄いフリー層でも安定して高いＭＲ比が得
られるので、センサの感度を向上させ、高記録密度を実
現し得ることが報告されている。
IN VALVE HEADS WITH ULTRATHIN CoFe FREE LAYERS」
（IEEE, INTERMAG 99, BA-04 (1999)）には、Ｃｕスペ
ーサ層の反対側に高導電層が接するＣｏＦｅ薄膜からな
るフリー層を備えたスピンフィルタ構造のスピンバルブ
膜及びこれを用いた磁気ヘッドが提案されている。これ
によれば、高導電層の存在によりアップスピン電子の平
均自由行程が改善されかつアップスピン電子とダウンス
ピン電子間の平均自由行程が維持されることで、１５Å
という非常に薄いフリー層でも安定して高いＭＲ比が得
られるので、センサの感度を向上させ、高記録密度を実
現し得ることが報告されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
このようなスピンフィルタ構造のスピンバルブ膜の特性
を、バックレイヤの厚みを変化させて測定したところ、
フリー層とピン層間に働く層間結合磁場（Ｈint ）がバ
ックレイヤの厚みによって大きく変動することが分かっ
た。
このようなスピンフィルタ構造のスピンバルブ膜の特性
を、バックレイヤの厚みを変化させて測定したところ、
フリー層とピン層間に働く層間結合磁場（Ｈint ）がバ
ックレイヤの厚みによって大きく変動することが分かっ
た。
【０００６】図５は、この測定に用いたスピンバルブ膜
の構成を示しており、基板１上に設けたＴａ（３０Å）
膜２及びＮｉＦｅＣｒ（４０Å）膜３の下地層の上に、
ＰｔＭｎ（２５０Å）の反強磁性層４と、ＣｏＦｅ（２
０Å）膜５、Ｒｕ（８．５Å）膜６及びＣｏＦｅ（２６
Å）膜７からなるシンセティック構造のピン層と、Ｃｕ
（２４Å）の非磁性スペーサ層８と、ＣｏＦｅ（１０
Å）膜９及びＮｉＦｅ（２０Å）膜１０のフリー層と、
バックレイヤとしてＣｕの非磁性金属層１１とが積層さ
れ、その上にＴａ（３０Å）の保護層１２が形成されて
いる。成膜後に、１５キロガウスの真空磁場中で１０時
間、２７０℃の熱処理を行なうことにより、ＰｔＭｎ反
強磁性層４を規則化させて前記ピン層との間に交換結合
を生じさせた。
の構成を示しており、基板１上に設けたＴａ（３０Å）
膜２及びＮｉＦｅＣｒ（４０Å）膜３の下地層の上に、
ＰｔＭｎ（２５０Å）の反強磁性層４と、ＣｏＦｅ（２
０Å）膜５、Ｒｕ（８．５Å）膜６及びＣｏＦｅ（２６
Å）膜７からなるシンセティック構造のピン層と、Ｃｕ
（２４Å）の非磁性スペーサ層８と、ＣｏＦｅ（１０
Å）膜９及びＮｉＦｅ（２０Å）膜１０のフリー層と、
バックレイヤとしてＣｕの非磁性金属層１１とが積層さ
れ、その上にＴａ（３０Å）の保護層１２が形成されて
いる。成膜後に、１５キロガウスの真空磁場中で１０時
間、２７０℃の熱処理を行なうことにより、ＰｔＭｎ反
強磁性層４を規則化させて前記ピン層との間に交換結合
を生じさせた。
【０００７】このスピンバルブ膜について、Ｃｕ非磁性
金属層１１の膜厚ｔを０から４０Åまでの範囲で変化さ
せたときのＨint の変化を図６に示す。同図において、
Ｃｕ膜厚ｔが５Åから１５Åまで増加すると、Ｈint は
８Ｏｅから２Ｏｅに減少している。これは、１Å当たり
の変化量が平均して０．６Ｏｅ／Åであるから、たとえ
バックレイヤの膜厚制御を±１Åの精度で行なったとし
ても、その誤差範囲でＨint の変化量は１．２Ｏｅにも
なり、バックレイヤの膜厚に大きく依存することを示し
ている。
金属層１１の膜厚ｔを０から４０Åまでの範囲で変化さ
せたときのＨint の変化を図６に示す。同図において、
Ｃｕ膜厚ｔが５Åから１５Åまで増加すると、Ｈint は
８Ｏｅから２Ｏｅに減少している。これは、１Å当たり
の変化量が平均して０．６Ｏｅ／Åであるから、たとえ
バックレイヤの膜厚制御を±１Åの精度で行なったとし
ても、その誤差範囲でＨint の変化量は１．２Ｏｅにも
なり、バックレイヤの膜厚に大きく依存することを示し
ている。
【０００８】特にＨint は、センサの再生出力の非対称
性（アシンメトリ）を左右する重要なパラメータである
から、Ｈint のばらつきはそのままセンサ性能のばらつ
きの原因となり、安定性が損なわれる。このため、再生
用磁気ヘッドに適用した場合には、その製造条件により
磁気変換特性にばらつきが生じ、歩留まりが低下し、信
頼性を損なう結果となる。
性（アシンメトリ）を左右する重要なパラメータである
から、Ｈint のばらつきはそのままセンサ性能のばらつ
きの原因となり、安定性が損なわれる。このため、再生
用磁気ヘッドに適用した場合には、その製造条件により
磁気変換特性にばらつきが生じ、歩留まりが低下し、信
頼性を損なう結果となる。
【０００９】そこで本発明の目的は、上記従来の問題点
に鑑み、センサの磁気感度を高めて高い再生出力が得ら
れるように、フリー層の膜厚をより一層薄くすると同時
に、再生出力の非対称性のばらつきを抑えてセンサの磁
気特性を安定させることができる所謂スピンフィルタ構
造のスピンバルブ型磁気抵抗センサを提供することにあ
る。
に鑑み、センサの磁気感度を高めて高い再生出力が得ら
れるように、フリー層の膜厚をより一層薄くすると同時
に、再生出力の非対称性のばらつきを抑えてセンサの磁
気特性を安定させることができる所謂スピンフィルタ構
造のスピンバルブ型磁気抵抗センサを提供することにあ
る。
【００１０】本発明の別の目的は、かかるスピンバルブ
型磁気抵抗センサを備えることにより、磁気記録におけ
る一層の大容量化及び高記録密度化に対応し得る高性能
を安定して発揮し、しかも歩留り良く製造することがで
きる薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
型磁気抵抗センサを備えることにより、磁気記録におけ
る一層の大容量化及び高記録密度化に対応し得る高性能
を安定して発揮し、しかも歩留り良く製造することがで
きる薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】一般にフリー層とピン層
間に働く層間結合磁場（Ｈint ）は、非磁性スペーサ層
の膜厚に対して振動する成分と、界面の凹凸に起因する
成分とから構成される（IEEE Transactions On Magneti
cs, Vol.32, No.4, p.3165, 1996）。これらの内非磁性
スペーサ層の膜厚に起因する振動は、Ｃｏ／Ｃｕ等の多
層膜における磁性層間の交換結合が非磁性層の膜厚に対
して振動する現象と同じ起源であり、これは伝導電子波
の量子干渉効果で発現すると考えられている（Jounal o
f Magnetism and Magnetic Materials, Vol.93, p.85,
1991）。
間に働く層間結合磁場（Ｈint ）は、非磁性スペーサ層
の膜厚に対して振動する成分と、界面の凹凸に起因する
成分とから構成される（IEEE Transactions On Magneti
cs, Vol.32, No.4, p.3165, 1996）。これらの内非磁性
スペーサ層の膜厚に起因する振動は、Ｃｏ／Ｃｕ等の多
層膜における磁性層間の交換結合が非磁性層の膜厚に対
して振動する現象と同じ起源であり、これは伝導電子波
の量子干渉効果で発現すると考えられている（Jounal o
f Magnetism and Magnetic Materials, Vol.93, p.85,
1991）。
【００１２】上述した図５の従来のスピンフィルタ構造
のスピンバルブＭＲセンサにおけるＨint のバックレイ
ヤ膜厚に対する変動も、同様に電子波の量子干渉効果に
より引き起こされていると考えられる。即ち、伝導電子
が非磁性スペーサ層からフリー層を通過しかつバックレ
イヤを透過してＴａ保護層との界面で反射され、非磁性
スペーサ層内の電子波と干渉して定在波を作る。従っ
て、バックレイヤの膜厚を変えれば、電子波との干渉状
態が変化して、非磁性スペーサ層を介したフリー層及び
ピン層間の交換結合を変化させ得ると予想される。
のスピンバルブＭＲセンサにおけるＨint のバックレイ
ヤ膜厚に対する変動も、同様に電子波の量子干渉効果に
より引き起こされていると考えられる。即ち、伝導電子
が非磁性スペーサ層からフリー層を通過しかつバックレ
イヤを透過してＴａ保護層との界面で反射され、非磁性
スペーサ層内の電子波と干渉して定在波を作る。従っ
て、バックレイヤの膜厚を変えれば、電子波との干渉状
態が変化して、非磁性スペーサ層を介したフリー層及び
ピン層間の交換結合を変化させ得ると予想される。
【００１３】本発明は、かかる本願発明者の知見に基づ
いてなされたものであり、基板上に積層された自由側強
磁性層（フリー層）と、固定側強磁性層（ピン層）と、
前記両強磁性層に挟まれた非磁性スペーサ層と、固定側
強磁性層に隣接して該固定側強磁性層をピン止めするた
めの反強磁性層と、自由側強磁性層に隣接してその非磁
性スペーサ層とは反対側に積層した少なくとも２つの非
磁性金属層からなるバックレイヤとを備えることを特徴
とするスピンバルブ型磁気抵抗センサが提供される。こ
こで、バックレイヤとは、伝導電子を透過させ、かつ、
その上面と該上面に接する層との界面で反射させる作用
を有する非磁性金属層のことである。
いてなされたものであり、基板上に積層された自由側強
磁性層（フリー層）と、固定側強磁性層（ピン層）と、
前記両強磁性層に挟まれた非磁性スペーサ層と、固定側
強磁性層に隣接して該固定側強磁性層をピン止めするた
めの反強磁性層と、自由側強磁性層に隣接してその非磁
性スペーサ層とは反対側に積層した少なくとも２つの非
磁性金属層からなるバックレイヤとを備えることを特徴
とするスピンバルブ型磁気抵抗センサが提供される。こ
こで、バックレイヤとは、伝導電子を透過させ、かつ、
その上面と該上面に接する層との界面で反射させる作用
を有する非磁性金属層のことである。
【００１４】このように２つ以上の非磁性金属層を積層
したバックレイヤを設けることにより、ピン層から非磁
性スペーサ層及びフリー層を通過した電子波は、バック
レイヤを透過する際に異なる種類の金属のフェルミ面の
影響を受けるので、従来のような定在波の状態を維持し
難くなる。その結果、バックレイヤの膜厚によっては電
子波の干渉状態が変化し難くなり、Ｈint の大きな変動
を有効に抑制することができる。
したバックレイヤを設けることにより、ピン層から非磁
性スペーサ層及びフリー層を通過した電子波は、バック
レイヤを透過する際に異なる種類の金属のフェルミ面の
影響を受けるので、従来のような定在波の状態を維持し
難くなる。その結果、バックレイヤの膜厚によっては電
子波の干渉状態が変化し難くなり、Ｈint の大きな変動
を有効に抑制することができる。
【００１５】或る実施例では、特にＣｕは電気伝導度が
高い材料で、フリー層の平均自由工程を長くするための
バックレイヤに適していることから、前記バックレイヤ
の少なくとも１つの非磁性金属層がＣｕからなることが
好ましい。
高い材料で、フリー層の平均自由工程を長くするための
バックレイヤに適していることから、前記バックレイヤ
の少なくとも１つの非磁性金属層がＣｕからなることが
好ましい。
【００１６】その反面、Ｃｕは電気伝導度が高いため
に、Ｔａ保護層との界面で反射された電子が非磁性スペ
ーサ層側に戻る確率も高くなるので、バックレイヤの膜
厚が電子波の干渉状態に影響を与える虞がある。そこ
で、別の実施例では、前記バックレイヤのＣｕからなる
非磁性金属層がフリー層に隣接するように設けられる
と、好都合である。
に、Ｔａ保護層との界面で反射された電子が非磁性スペ
ーサ層側に戻る確率も高くなるので、バックレイヤの膜
厚が電子波の干渉状態に影響を与える虞がある。そこ
で、別の実施例では、前記バックレイヤのＣｕからなる
非磁性金属層がフリー層に隣接するように設けられる
と、好都合である。
【００１７】或る実施例では、前記バックレイヤはＣｕ
とＲｕとの２層構造から形成することができる。特にＲ
ｕはＣｕに比べて電気伝導度が低いので、伝導電子が散
乱され易い性質がある。従って、前記バックレイヤをフ
リー層側からＣｕ／Ｒｕの順に積層すれば、フリー層か
らＣｕ層を通ってＲｕ層に達した伝導電子は散乱され易
いため、コヒーレントな状態で非磁性スペーサ層に戻る
確率が低くなるので、バックレイヤの膜厚の変動が電子
波の干渉状態に与える影響は小さくなる。
とＲｕとの２層構造から形成することができる。特にＲ
ｕはＣｕに比べて電気伝導度が低いので、伝導電子が散
乱され易い性質がある。従って、前記バックレイヤをフ
リー層側からＣｕ／Ｒｕの順に積層すれば、フリー層か
らＣｕ層を通ってＲｕ層に達した伝導電子は散乱され易
いため、コヒーレントな状態で非磁性スペーサ層に戻る
確率が低くなるので、バックレイヤの膜厚の変動が電子
波の干渉状態に与える影響は小さくなる。
【００１８】また、Ｒｕは比較的融点が高いので、スピ
ンバルブセンサのように熱処理を要する積層構造におい
て界面での相互拡散を抑える働きをするという特徴があ
る。これに対してＣｕは、熱処理時にフリー層を形成す
るＮｉＦｅとの間で拡散を生じる虞があるから、フリー
層と前記バックレイヤのＣｕ層との間に拡散バリヤ層と
してＲｕ層を挿入すると、熱処理によるセンサ特性の劣
化を防止することができる。
ンバルブセンサのように熱処理を要する積層構造におい
て界面での相互拡散を抑える働きをするという特徴があ
る。これに対してＣｕは、熱処理時にフリー層を形成す
るＮｉＦｅとの間で拡散を生じる虞があるから、フリー
層と前記バックレイヤのＣｕ層との間に拡散バリヤ層と
してＲｕ層を挿入すると、熱処理によるセンサ特性の劣
化を防止することができる。
【００１９】更に、前記バックレイヤをＲｕ／Ｃｕ／Ｒ
ｕの３層構造から形成すると、上述したＨint の変動を
抑制する作用と、熱処理による性能劣化を防止する作用
の双方が同時に得られるので、より好都合である。
ｕの３層構造から形成すると、上述したＨint の変動を
抑制する作用と、熱処理による性能劣化を防止する作用
の双方が同時に得られるので、より好都合である。
【００２０】また、Ｃｕからなる非磁性金属層の膜厚が
５〜２０Åの範囲内にあると、後述するように伝導電子
の平均自由行程を増大させてＭＲ比の向上が図れ、かつ
ＭＲ比を減少させるシャント効果の影響が少ないので、
好都合である。
５〜２０Åの範囲内にあると、後述するように伝導電子
の平均自由行程を増大させてＭＲ比の向上が図れ、かつ
ＭＲ比を減少させるシャント効果の影響が少ないので、
好都合である。
【００２１】前記バックレイヤには、上述したＣｕ及び
Ｒｕ以外の様々な材料を使用できるが、具体的にはそれ
らを含めて、前記バックレイヤが、比較的電気伝導度の
高いＣｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選択される１種又は２種
以上の元素からなる非磁性金属層と、それよりは電気伝
導度の低いＲｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｐｄ、Ｐｔの群から選択される１種又
は２種以上の元素からなる非磁性金属層とを組み合わせ
た２層以上の積層膜からなると好都合である。
Ｒｕ以外の様々な材料を使用できるが、具体的にはそれ
らを含めて、前記バックレイヤが、比較的電気伝導度の
高いＣｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選択される１種又は２種
以上の元素からなる非磁性金属層と、それよりは電気伝
導度の低いＲｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｐｄ、Ｐｔの群から選択される１種又
は２種以上の元素からなる非磁性金属層とを組み合わせ
た２層以上の積層膜からなると好都合である。
【００２２】また、本発明の別の側面によれば、上述し
たスピンバルブ磁気抵抗センサを備える薄膜磁気ヘッド
が提供され、Ｈint の変動が少ないことにより、再生出
力の非対称性が小さくなると同時に、高い再生出力が得
られる。
たスピンバルブ磁気抵抗センサを備える薄膜磁気ヘッド
が提供され、Ｈint の変動が少ないことにより、再生出
力の非対称性が小さくなると同時に、高い再生出力が得
られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態について添付の図面を参照して詳細に説明する。図１
には、本発明を適用した所謂スピンフィルタ構造のスピ
ンバルブＭＲセンサの構成が断面示されている。このス
ピンバルブＭＲセンサは、ガラス、シリコン、Ａｌ2Ｏ3
・ＴｉＣなどのセラミック材料等からなる基板１上に、
その上に形成される膜全体の結晶配向性を高めるため
に、Ｔａからなる第１下地膜２とＮｉＦｅＣｒからなる
第２下地膜１２との２層構造の下地層が形成され、その
上にスピンバルブＭＲ膜が積層されている。このＭＲ膜
は、前記下地層上に形成したＰｔＭｎ膜からなる反強磁
性層４の上に、ＣｏＦｅからなる強磁性膜５とＲｕから
なる非磁性膜６とＣｏＦｅからなる強磁性膜７とからな
る３層構造のピン層が積層されたシンセティック・スピ
ンバルブ膜と呼ばれるもので、前記両強磁性膜が非磁性
膜を挟んで磁気的に強い反平行結合により一体化し、そ
れにより反強磁性層４との交換結合が強化されてセンサ
の動作が安定化し、かつピン層からフリー層に及ぶ静磁
場が減少して再生出力の非対称性が改善される。
態について添付の図面を参照して詳細に説明する。図１
には、本発明を適用した所謂スピンフィルタ構造のスピ
ンバルブＭＲセンサの構成が断面示されている。このス
ピンバルブＭＲセンサは、ガラス、シリコン、Ａｌ2Ｏ3
・ＴｉＣなどのセラミック材料等からなる基板１上に、
その上に形成される膜全体の結晶配向性を高めるため
に、Ｔａからなる第１下地膜２とＮｉＦｅＣｒからなる
第２下地膜１２との２層構造の下地層が形成され、その
上にスピンバルブＭＲ膜が積層されている。このＭＲ膜
は、前記下地層上に形成したＰｔＭｎ膜からなる反強磁
性層４の上に、ＣｏＦｅからなる強磁性膜５とＲｕから
なる非磁性膜６とＣｏＦｅからなる強磁性膜７とからな
る３層構造のピン層が積層されたシンセティック・スピ
ンバルブ膜と呼ばれるもので、前記両強磁性膜が非磁性
膜を挟んで磁気的に強い反平行結合により一体化し、そ
れにより反強磁性層４との交換結合が強化されてセンサ
の動作が安定化し、かつピン層からフリー層に及ぶ静磁
場が減少して再生出力の非対称性が改善される。
【００２４】前記ピン層上にはＣｕ膜からなる非磁性ス
ペーサ層８が形成され、かつその上には、ＣｏＦｅ膜９
とＮｉＦｅ膜１０とからなる２層構造のフリー層が積層
されている。本実施例では、高い磁場感度を得るため
に、前記フリー層が従来のスピンバルブ膜よりも薄く形
成されている。そして、フリー層を薄くしたことによる
ＭＲ比の減少を回避するために、伝導電子の平均自由工
程を増大させるための、Ｃｕからなる非磁性金属層１３
とＲｕからなる非磁性金属層１４との２層構造からなる
バックレイヤ１５が前記フリー層上に積層されている。
また最上部には、周知のように後の製造工程や使用中の
酸化等を防止するために例えばＴａからなる保護層１２
が形成されている。
ペーサ層８が形成され、かつその上には、ＣｏＦｅ膜９
とＮｉＦｅ膜１０とからなる２層構造のフリー層が積層
されている。本実施例では、高い磁場感度を得るため
に、前記フリー層が従来のスピンバルブ膜よりも薄く形
成されている。そして、フリー層を薄くしたことによる
ＭＲ比の減少を回避するために、伝導電子の平均自由工
程を増大させるための、Ｃｕからなる非磁性金属層１３
とＲｕからなる非磁性金属層１４との２層構造からなる
バックレイヤ１５が前記フリー層上に積層されている。
また最上部には、周知のように後の製造工程や使用中の
酸化等を防止するために例えばＴａからなる保護層１２
が形成されている。
【００２５】このようにＣｕとＲｕとを組み合わせて２
層構造のバックレイヤを設けることにより、フリー層の
平均自由工程を長くできるだけでなく、Ｔａ保護層との
界面で反射された伝導電子が散乱により非磁性スペーサ
層８側に戻る確率が減少するので、高い再生出力が得ら
れると同時に、製造工程におけるバックレイヤの膜厚の
変動によるＨint の大きな変動が抑制され、センサの特
性が安定する。
層構造のバックレイヤを設けることにより、フリー層の
平均自由工程を長くできるだけでなく、Ｔａ保護層との
界面で反射された伝導電子が散乱により非磁性スペーサ
層８側に戻る確率が減少するので、高い再生出力が得ら
れると同時に、製造工程におけるバックレイヤの膜厚の
変動によるＨint の大きな変動が抑制され、センサの特
性が安定する。
【００２６】前記ＭＲ膜は、その成膜後に真空磁場中で
所定の熱処理を行うことにより、反強磁性層４を規則化
させ、交換結合により前記ピン層に一方向性異方性を与
えて、その磁化配向を固定する。このとき、非磁性金属
層１３のＣｕが薄いフリー層のＮｉＦｅ膜１０に拡散し
て、センサ特性を劣化させる虞がある。このため、別の
実施例では、前記バックレイヤをＲｕ／Ｃｕ／Ｒｕの３
層構造で形成する。ＮｉＦｅ膜１０に接するＲｕ膜は、
上記成膜後の熱処理時にＣｕの拡散バリヤ層として機能
するので、センサ特性の劣化が防止される。
所定の熱処理を行うことにより、反強磁性層４を規則化
させ、交換結合により前記ピン層に一方向性異方性を与
えて、その磁化配向を固定する。このとき、非磁性金属
層１３のＣｕが薄いフリー層のＮｉＦｅ膜１０に拡散し
て、センサ特性を劣化させる虞がある。このため、別の
実施例では、前記バックレイヤをＲｕ／Ｃｕ／Ｒｕの３
層構造で形成する。ＮｉＦｅ膜１０に接するＲｕ膜は、
上記成膜後の熱処理時にＣｕの拡散バリヤ層として機能
するので、センサ特性の劣化が防止される。
【００２７】バックレイヤ１５には、上述したＣｕ及び
Ｒｕ以外に、様々な非磁性金属材料を使用することがで
きる。例えば、Ｃｕと同様に比較的電気伝導度の高いＡ
ｇ、Ａｕ等から選択される１種、又はそれらとＣｕとか
ら選択される２種以上の元素からなる非磁性金属層と、
Ｒｕと同様にそれよりは電気伝導度の低いＲｅ、Ｏｓ、
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｐｄ、Ｐｔ等
から選択される１種、又はそれらとＲｕとから選択され
る２種以上の元素からなる非磁性金属層とを適当に組み
合わせた２層以上の積層膜により、前記バックレイヤを
形成することができ、それによって図１に関連して上述
したと同様の作用効果が得られる。
Ｒｕ以外に、様々な非磁性金属材料を使用することがで
きる。例えば、Ｃｕと同様に比較的電気伝導度の高いＡ
ｇ、Ａｕ等から選択される１種、又はそれらとＣｕとか
ら選択される２種以上の元素からなる非磁性金属層と、
Ｒｕと同様にそれよりは電気伝導度の低いＲｅ、Ｏｓ、
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｐｄ、Ｐｔ等
から選択される１種、又はそれらとＲｕとから選択され
る２種以上の元素からなる非磁性金属層とを適当に組み
合わせた２層以上の積層膜により、前記バックレイヤを
形成することができ、それによって図１に関連して上述
したと同様の作用効果が得られる。
【００２８】実際に、基板上にＴａ（３０Å）／ＮｉＦ
ｅＣｒ（４０Å）／ＰｔＭｎ（２５０Å）／ＣｏＦｅ
（２０Å）／Ｒｕ（８．５Å）／ＣｏＦｅ（２６Å）／
Ｃｕ（２４Å）／ＣｏＦｅ（１０Å）／ＮｉＦｅ（２０
Å）／Ｃｕ／Ｒｕ（５Å）／Ｔａ（３０Å）の膜組成か
らなる図１のスピンバルブＭＲ膜をＤＣマグネトロンス
パッタにより形成し、バックレイヤ１５のＣｕ層の膜厚
ｔに対するＨint の変化を測定した。このＭＲ膜は、成
膜後に１５キロガウスの真空磁場中で１０時間、２７０
℃の熱処理を行なった。
ｅＣｒ（４０Å）／ＰｔＭｎ（２５０Å）／ＣｏＦｅ
（２０Å）／Ｒｕ（８．５Å）／ＣｏＦｅ（２６Å）／
Ｃｕ（２４Å）／ＣｏＦｅ（１０Å）／ＮｉＦｅ（２０
Å）／Ｃｕ／Ｒｕ（５Å）／Ｔａ（３０Å）の膜組成か
らなる図１のスピンバルブＭＲ膜をＤＣマグネトロンス
パッタにより形成し、バックレイヤ１５のＣｕ層の膜厚
ｔに対するＨint の変化を測定した。このＭＲ膜は、成
膜後に１５キロガウスの真空磁場中で１０時間、２７０
℃の熱処理を行なった。
【００２９】前記Ｃｕ層の膜厚ｔを０Åから４０Åまで
の範囲で変化させたところ、図２に示す結果が得られ
た。同図から分かるように、Ｈint はＣｕ層の膜厚ｔを
変化させてもほぼ一定である。これを図６に示す従来例
のスピンバルブＭＲ膜の測定結果と比較すると、本発明
のＣｕ／Ｒｕからなる非磁性金属材料積層構造のバック
レイヤが優れたＨint の変動抑制効果を発揮することが
明らかである。
の範囲で変化させたところ、図２に示す結果が得られ
た。同図から分かるように、Ｈint はＣｕ層の膜厚ｔを
変化させてもほぼ一定である。これを図６に示す従来例
のスピンバルブＭＲ膜の測定結果と比較すると、本発明
のＣｕ／Ｒｕからなる非磁性金属材料積層構造のバック
レイヤが優れたＨint の変動抑制効果を発揮することが
明らかである。
【００３０】次に、この実施例のスピンバルブＭＲ膜と
図５に関連して説明した従来例のスピンバルブＭＲ膜に
ついて、それぞれ熱処理後に４端子法で、バックレイヤ
のＣｕ層の膜厚ｔに対する磁気抵抗効果（ＭＲ効果）を
ｄＲ／Ｒ値の変化として測定した。この測定結果を図３
に示す。
図５に関連して説明した従来例のスピンバルブＭＲ膜に
ついて、それぞれ熱処理後に４端子法で、バックレイヤ
のＣｕ層の膜厚ｔに対する磁気抵抗効果（ＭＲ効果）を
ｄＲ／Ｒ値の変化として測定した。この測定結果を図３
に示す。
【００３１】同図から、伝導電子の平均自由行程を長く
してＭＲ比を向上させるためには、Ｃｕ層の膜厚ｔが少
なくとも５Å以上必要であること、及び膜厚ｔが２０Å
以上になると、センス電流のシャント効果によりＭＲ比
が必要以上に減少することが分かる。従って、スピンバ
ルブＭＲセンサとして所望の磁気抵抗効果を得る、即ち
高い再生出力を得るためには、バックレイヤを構成する
Ｃｕ層の膜厚ｔは、５Å以上で２０Å以下の範囲が望ま
しい。
してＭＲ比を向上させるためには、Ｃｕ層の膜厚ｔが少
なくとも５Å以上必要であること、及び膜厚ｔが２０Å
以上になると、センス電流のシャント効果によりＭＲ比
が必要以上に減少することが分かる。従って、スピンバ
ルブＭＲセンサとして所望の磁気抵抗効果を得る、即ち
高い再生出力を得るためには、バックレイヤを構成する
Ｃｕ層の膜厚ｔは、５Å以上で２０Å以下の範囲が望ま
しい。
【００３２】図１のスピンバルブＭＲ膜の両側は、前記
フリー層が所望のトラック幅となるようにエッチングで
除去され、その両側に、図４に示すようにフリー層を単
磁区化するためのハードバイアス下地膜１６及びハード
バイアス膜１７が形成される。ハードバイアス膜１７の
上には、センス電流を流すための１対の電極膜１８が形
成され、更にこの積層構造全体をアルミナギャップ膜１
９で被覆して、本発明のスピンバルブＭＲセンサが完成
する。
フリー層が所望のトラック幅となるようにエッチングで
除去され、その両側に、図４に示すようにフリー層を単
磁区化するためのハードバイアス下地膜１６及びハード
バイアス膜１７が形成される。ハードバイアス膜１７の
上には、センス電流を流すための１対の電極膜１８が形
成され、更にこの積層構造全体をアルミナギャップ膜１
９で被覆して、本発明のスピンバルブＭＲセンサが完成
する。
【００３３】このスピンバルブＭＲセンサは、図４にお
いて基板上に形成した下部磁気シールド層、アルミナ絶
縁層２０の上に設けられており、この上に上部シールド
層、書込みヘッド、読取り書込み用信号端子等を形成し
かつアルミナ保護層で被覆した後、ウエハからスライダ
に加工し、サスペンションや引き出し線等を付加して組
み立てられると、本発明による複合型薄膜磁気ヘッドが
完成する。
いて基板上に形成した下部磁気シールド層、アルミナ絶
縁層２０の上に設けられており、この上に上部シールド
層、書込みヘッド、読取り書込み用信号端子等を形成し
かつアルミナ保護層で被覆した後、ウエハからスライダ
に加工し、サスペンションや引き出し線等を付加して組
み立てられると、本発明による複合型薄膜磁気ヘッドが
完成する。
【００３４】上述した実施例と同様の方法で作製し、１
５キロガウスの真空磁場中で１０時間、２７０℃の熱処
理を行なったＴａ（３０Å）／ＮｉＦｅＣｒ（４０Å）
／ＰｔＭｎ（２５０Å）／ＣｏＦｅ（２０Å）／Ｒｕ
（８．５Å）／ＣｏＦｅ（２６Å）／Ｃｕ（２４Å）／
ＣｏＦｅ（１０Å）／ＮｉＦｅ（２０Å）／Ｃｕ（１０
Å）／Ｒｕ（５Å）／Ｔａ（３０Å）からなる膜組成の
スピンバルブＭＲセンサを備える薄膜磁気ヘッドを組み
立てて、その記録再生特性をリードライトテスタで測定
した。比較例として、バックレイヤがＣｕ層のみからな
る点を除いて、これと全く同一構成の薄膜磁気ヘッドを
作製し、同様にその記録再生特性を測定した。これらの
測定結果を以下の表１に示す。
５キロガウスの真空磁場中で１０時間、２７０℃の熱処
理を行なったＴａ（３０Å）／ＮｉＦｅＣｒ（４０Å）
／ＰｔＭｎ（２５０Å）／ＣｏＦｅ（２０Å）／Ｒｕ
（８．５Å）／ＣｏＦｅ（２６Å）／Ｃｕ（２４Å）／
ＣｏＦｅ（１０Å）／ＮｉＦｅ（２０Å）／Ｃｕ（１０
Å）／Ｒｕ（５Å）／Ｔａ（３０Å）からなる膜組成の
スピンバルブＭＲセンサを備える薄膜磁気ヘッドを組み
立てて、その記録再生特性をリードライトテスタで測定
した。比較例として、バックレイヤがＣｕ層のみからな
る点を除いて、これと全く同一構成の薄膜磁気ヘッドを
作製し、同様にその記録再生特性を測定した。これらの
測定結果を以下の表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】本発明の磁気ヘッドも比較例も、同様に非
常に高い感度の再生出力が得られたが、再生出力の非対
称性及びその標準偏差は、明らかに本発明の方が比較例
よりも小さい。特に非対称性の標準偏差が小さいという
ことは、Ｃｕ／Ｒｕ積層構造のバックレイヤにより、Ｈ
int の変動が抑制された結果であると考えられる。従っ
て、本発明の磁気ヘッドによれば、磁気変換特性のばら
つき及び歩留りを大幅に改善できることが分かる。
常に高い感度の再生出力が得られたが、再生出力の非対
称性及びその標準偏差は、明らかに本発明の方が比較例
よりも小さい。特に非対称性の標準偏差が小さいという
ことは、Ｃｕ／Ｒｕ積層構造のバックレイヤにより、Ｈ
int の変動が抑制された結果であると考えられる。従っ
て、本発明の磁気ヘッドによれば、磁気変換特性のばら
つき及び歩留りを大幅に改善できることが分かる。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のスピンバルブ磁気抵抗センサは、フリー層の膜厚をよ
り薄くして磁気感度を高め、高い再生出力が得られるだ
けでなく、２つ以上の非磁性金属層を積層したバックレ
イヤを形成することにより、その膜厚の変動によるＨin
t の変動を有効に抑制できるので、再生出力の非対称性
のばらつきを抑えてセンサの磁気特性を安定させること
ができ、磁気記録における高記録密度化を実現すること
ができる。更に、より一層の大容量化及び高記録密度化
を可能にする高い性能及び安定性を備えた薄膜磁気ヘッ
ドを歩留り良く製造することができる。
のスピンバルブ磁気抵抗センサは、フリー層の膜厚をよ
り薄くして磁気感度を高め、高い再生出力が得られるだ
けでなく、２つ以上の非磁性金属層を積層したバックレ
イヤを形成することにより、その膜厚の変動によるＨin
t の変動を有効に抑制できるので、再生出力の非対称性
のばらつきを抑えてセンサの磁気特性を安定させること
ができ、磁気記録における高記録密度化を実現すること
ができる。更に、より一層の大容量化及び高記録密度化
を可能にする高い性能及び安定性を備えた薄膜磁気ヘッ
ドを歩留り良く製造することができる。
【図１】本発明を適用したスピンバルブ膜の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図１のスピンバルブ膜におけるバックレイヤの
Ｃｕ層の膜厚に対するＨint の変化を示す線図である。
Ｃｕ層の膜厚に対するＨint の変化を示す線図である。
【図３】図１及び図５のスピンバルブ膜におけるバック
レイヤのＣｕ層の膜厚に対するＭＲ比の変化を示す線図
である。
レイヤのＣｕ層の膜厚に対するＭＲ比の変化を示す線図
である。
【図４】本発明によるスピンバルブＭＲセンサの実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】従来のスピンフィルタ構造のスピンバルブ膜を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】図５のスピンバルブ膜におけるバックレイヤの
Ｃｕ層の膜厚に対するＨint の変化を示す線図である。
Ｃｕ層の膜厚に対するＨint の変化を示す線図である。
１ 基板 ２ Ｔａ膜 ３ ＮｉＦｅＣｒ膜 ４ 反強磁性層 ５ ＣｏＦｅ膜 ６ Ｒｕ膜 ７ ＣｏＦｅ膜 ８ 非磁性スペーサ層 ９ ＣｏＦｅ膜 １０ ＮｉＦｅ膜 １１ 非磁性金属層 １２ 保護層 １３ Ｃｕ非磁性金属層 １４ Ｒｕ非磁性金属層 １５ バックレイヤ １６ ハードバイアス下地膜 １７ ハードバイアス膜 １８ 電極膜 １９ アルミナギャップ膜 ２０ アルミナ絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田渕 清隆 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 沢崎 立雄 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 西田 宏 大阪府三島郡島本町江川２−15−17 リー ドライト・エスエムアイ株式会社内 (72)発明者 水上 和宏 大阪府三島郡島本町江川２−15−17 リー ドライト・エスエムアイ株式会社内 (72)発明者 樋上 文範 大阪府三島郡島本町江川２−15−17 リー ドライト・エスエムアイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D034 BA03 BA16 BA17 BA18 BA21 CA04
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に積層された自由側強磁性層と、
固定側強磁性層と、前記両強磁性層に挟まれた非磁性ス
ペーサ層と、前記固定側強磁性層に隣接して該固定側強
磁性層をピン止めするための反強磁性層と、前記自由側
強磁性層に隣接してその前記非磁性スペーサ層とは反対
側に積層した少なくとも２つの非磁性金属層からなるバ
ックレイヤとを備えることを特徴とするスピンバルブ型
磁気抵抗センサ。 - 【請求項２】 前記バックレイヤの少なくとも１つの非
磁性金属層がＣｕからなることを特徴とする請求項１に
記載のスピンバルブ型磁気抵抗センサ。 - 【請求項３】 前記バックレイヤのＣｕからなる前記非
磁性金属層が、前記自由側強磁性層に隣接することを特
徴とする請求項２に記載のスピンバルブ型磁気抵抗セン
サ。 - 【請求項４】 前記バックレイヤが、ＣｕとＲｕとの２
層構造からなることを特徴とする請求項２又は３に記載
のスピンバルブ型磁気抵抗センサ。 - 【請求項５】 前記バックレイヤが、Ｒｕ／Ｃｕ／Ｒｕ
の３層構造からなることを特徴とする請求項２に記載の
スピンバルブ型磁気抵抗センサ。 - 【請求項６】 Ｃｕからなる前記非磁性金属層の膜厚が
５〜２０Åであることを特徴とする請求項２乃至５のい
ずれかに記載のスピンバルブ型磁気抵抗センサ。 - 【請求項７】 前記バックレイヤが、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ
の群から選択される１種又は２種以上の元素からなる非
磁性金属層と、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｐｄ、Ｐｔの群から選択される１
種又は２種以上の元素からなる非磁性金属層とを組み合
わせた２層以上からなることを特徴とする請求項１に記
載のスピンバルブ型磁気抵抗センサ。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載のスピ
ンバルブ型磁気抵抗センサを備えることを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30755499A JP2001126219A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | スピンバルブ型磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド |
| US09/670,309 US6798625B1 (en) | 1999-10-28 | 2000-09-26 | Spin-valve magnetoresistance sensor and thin-film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30755499A JP2001126219A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | スピンバルブ型磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001126219A true JP2001126219A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17970494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30755499A Pending JP2001126219A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | スピンバルブ型磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6798625B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001126219A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3417403B2 (ja) | 2000-06-02 | 2003-06-16 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気抵抗効果センサ、該センサを備えた薄膜磁気ヘッド、該センサの製造方法及び該ヘッドの製造方法 |
| US7268977B2 (en) | 2004-02-12 | 2007-09-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Capping layers with high compressive stress for spin valve sensors |
| US7536772B2 (en) * | 2003-06-12 | 2009-05-26 | Headway Technologies, Inc. | Method of manufacturing a bottom spin valve with a laminated CoFe free layer |
Families Citing this family (135)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3590006B2 (ja) * | 2001-06-22 | 2004-11-17 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置 |
| US20050264952A1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-01 | Fujitsu Limited | Magneto-resistive element, magnetic head and magnetic storage apparatus |
| JP2006013430A (ja) * | 2004-05-28 | 2006-01-12 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気記憶装置 |
| US8689430B1 (en) | 2006-11-29 | 2014-04-08 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a perpendicular magnetic recording (PMR)head |
| US8404128B1 (en) | 2009-02-23 | 2013-03-26 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a perpendicular magnetic recording head |
| US8400731B1 (en) | 2009-04-19 | 2013-03-19 | Western Digital (Fremont), Llc | Write head with variable side shield gaps |
| US8611055B1 (en) | 2009-07-31 | 2013-12-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic etch-stop layer for magnetoresistive read heads |
| US9202480B2 (en) | 2009-10-14 | 2015-12-01 | Western Digital (Fremont), LLC. | Double patterning hard mask for damascene perpendicular magnetic recording (PMR) writer |
| US8441896B2 (en) | 2010-06-25 | 2013-05-14 | Western Digital (Fremont), Llc | Energy assisted magnetic recording head having laser integrated mounted to slider |
| US8997832B1 (en) | 2010-11-23 | 2015-04-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Method of fabricating micrometer scale components |
| US8441756B1 (en) | 2010-12-16 | 2013-05-14 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing an antiferromagnetically coupled writer |
| US9123359B1 (en) | 2010-12-22 | 2015-09-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording transducer with sputtered antiferromagnetic coupling trilayer between plated ferromagnetic shields and method of fabrication |
| US8456961B1 (en) | 2011-03-22 | 2013-06-04 | Western Digital (Fremont), Llc | Systems and methods for mounting and aligning a laser in an electrically assisted magnetic recording assembly |
| US8419954B1 (en) | 2011-10-31 | 2013-04-16 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a side shield for a magnetic recording transducer |
| US8451563B1 (en) | 2011-12-20 | 2013-05-28 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a side shield for a magnetic recording transducer using an air bridge |
| US8760823B1 (en) | 2011-12-20 | 2014-06-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a read transducer having soft and hard magnetic bias structures |
| US9093639B2 (en) | 2012-02-21 | 2015-07-28 | Western Digital (Fremont), Llc | Methods for manufacturing a magnetoresistive structure utilizing heating and cooling |
| US9349392B1 (en) | 2012-05-24 | 2016-05-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Methods for improving adhesion on dielectric substrates |
| US8724259B1 (en) | 2012-06-11 | 2014-05-13 | Western Digital (Fremont), Llc | Conformal high moment side shield seed layer for perpendicular magnetic recording writer |
| US9269382B1 (en) | 2012-06-29 | 2016-02-23 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a read transducer having improved pinning of the pinned layer at higher recording densities |
| US8711528B1 (en) | 2012-06-29 | 2014-04-29 | Western Digital (Fremont), Llc | Tunnel magnetoresistance read head with narrow shield-to-shield spacing |
| US9213322B1 (en) | 2012-08-16 | 2015-12-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Methods for providing run to run process control using a dynamic tuner |
| US9053719B2 (en) | 2012-11-30 | 2015-06-09 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetoresistive sensor for a magnetic storage system read head, and fabrication method thereof |
| US8984740B1 (en) | 2012-11-30 | 2015-03-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Process for providing a magnetic recording transducer having a smooth magnetic seed layer |
| US8980109B1 (en) | 2012-12-11 | 2015-03-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a magnetic recording transducer using a combined main pole and side shield CMP for a wraparound shield scheme |
| US8760818B1 (en) | 2013-01-09 | 2014-06-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Systems and methods for providing magnetic storage elements with high magneto-resistance using heusler alloys |
| US9042208B1 (en) | 2013-03-11 | 2015-05-26 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive measuring fly height by applying a bias voltage to an electrically insulated write component of a head |
| US9336814B1 (en) | 2013-03-12 | 2016-05-10 | Western Digital (Fremont), Llc | Inverse tapered waveguide for use in a heat assisted magnetic recording head |
| US8883017B1 (en) | 2013-03-12 | 2014-11-11 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a read transducer having seamless interfaces |
| US9013836B1 (en) | 2013-04-02 | 2015-04-21 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing an antiferromagnetically coupled return pole |
| US9111564B1 (en) | 2013-04-02 | 2015-08-18 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording writer having a main pole with multiple flare angles |
| US9104107B1 (en) | 2013-04-03 | 2015-08-11 | Western Digital (Fremont), Llc | DUV photoresist process |
| US8993217B1 (en) | 2013-04-04 | 2015-03-31 | Western Digital (Fremont), Llc | Double exposure technique for high resolution disk imaging |
| US9245545B1 (en) | 2013-04-12 | 2016-01-26 | Wester Digital (Fremont), Llc | Short yoke length coils for magnetic heads in disk drives |
| US9070381B1 (en) | 2013-04-12 | 2015-06-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording read transducer having a laminated free layer |
| US9064527B1 (en) | 2013-04-12 | 2015-06-23 | Western Digital (Fremont), Llc | High order tapered waveguide for use in a heat assisted magnetic recording head |
| US9431047B1 (en) | 2013-05-01 | 2016-08-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing an improved AFM reader shield |
| US9064528B1 (en) | 2013-05-17 | 2015-06-23 | Western Digital Technologies, Inc. | Interferometric waveguide usable in shingled heat assisted magnetic recording in the absence of a near-field transducer |
| US9431039B1 (en) | 2013-05-21 | 2016-08-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Multiple sensor array usable in two-dimensional magnetic recording |
| US9263067B1 (en) | 2013-05-29 | 2016-02-16 | Western Digital (Fremont), Llc | Process for making PMR writer with constant side wall angle |
| US9361913B1 (en) | 2013-06-03 | 2016-06-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Recording read heads with a multi-layer AFM layer methods and apparatuses |
| US9406331B1 (en) | 2013-06-17 | 2016-08-02 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for making ultra-narrow read sensor and read transducer device resulting therefrom |
| US9287494B1 (en) | 2013-06-28 | 2016-03-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic tunnel junction (MTJ) with a magnesium oxide tunnel barrier |
| US9318130B1 (en) | 2013-07-02 | 2016-04-19 | Western Digital (Fremont), Llc | Method to fabricate tunneling magnetic recording heads with extended pinned layer |
| US8947985B1 (en) | 2013-07-16 | 2015-02-03 | Western Digital (Fremont), Llc | Heat assisted magnetic recording transducers having a recessed pole |
| US8923102B1 (en) | 2013-07-16 | 2014-12-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Optical grating coupling for interferometric waveguides in heat assisted magnetic recording heads |
| US9275657B1 (en) | 2013-08-14 | 2016-03-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Process for making PMR writer with non-conformal side gaps |
| US9431032B1 (en) | 2013-08-14 | 2016-08-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Electrical connection arrangement for a multiple sensor array usable in two-dimensional magnetic recording |
| US9042051B2 (en) | 2013-08-15 | 2015-05-26 | Western Digital (Fremont), Llc | Gradient write gap for perpendicular magnetic recording writer |
| US9343098B1 (en) | 2013-08-23 | 2016-05-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a heat assisted magnetic recording transducer having protective pads |
| US9343086B1 (en) | 2013-09-11 | 2016-05-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording write transducer having an improved sidewall angle profile |
| US9441938B1 (en) | 2013-10-08 | 2016-09-13 | Western Digital (Fremont), Llc | Test structures for measuring near field transducer disc length |
| US9042058B1 (en) | 2013-10-17 | 2015-05-26 | Western Digital Technologies, Inc. | Shield designed for middle shields in a multiple sensor array |
| US9349394B1 (en) | 2013-10-18 | 2016-05-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic writer having a gradient side gap |
| US9007719B1 (en) | 2013-10-23 | 2015-04-14 | Western Digital (Fremont), Llc | Systems and methods for using double mask techniques to achieve very small features |
| US9214172B2 (en) | 2013-10-23 | 2015-12-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Method of manufacturing a magnetic read head |
| US8988812B1 (en) | 2013-11-27 | 2015-03-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Multi-sensor array configuration for a two-dimensional magnetic recording (TDMR) operation |
| US9194692B1 (en) | 2013-12-06 | 2015-11-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Systems and methods for using white light interferometry to measure undercut of a bi-layer structure |
| US9280990B1 (en) | 2013-12-11 | 2016-03-08 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic writer using multiple etches |
| US9001628B1 (en) | 2013-12-16 | 2015-04-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Assistant waveguides for evaluating main waveguide coupling efficiency and diode laser alignment tolerances for hard disk |
| US8917581B1 (en) | 2013-12-18 | 2014-12-23 | Western Digital Technologies, Inc. | Self-anneal process for a near field transducer and chimney in a hard disk drive assembly |
| US9082423B1 (en) | 2013-12-18 | 2015-07-14 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording write transducer having an improved trailing surface profile |
| US8971160B1 (en) | 2013-12-19 | 2015-03-03 | Western Digital (Fremont), Llc | Near field transducer with high refractive index pin for heat assisted magnetic recording |
| US9147408B1 (en) | 2013-12-19 | 2015-09-29 | Western Digital (Fremont), Llc | Heated AFM layer deposition and cooling process for TMR magnetic recording sensor with high pinning field |
| US8970988B1 (en) | 2013-12-31 | 2015-03-03 | Western Digital (Fremont), Llc | Electric gaps and method for making electric gaps for multiple sensor arrays |
| US9305583B1 (en) | 2014-02-18 | 2016-04-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic writer using multiple etches of damascene materials |
| US9183854B2 (en) | 2014-02-24 | 2015-11-10 | Western Digital (Fremont), Llc | Method to make interferometric taper waveguide for HAMR light delivery |
| US9142233B1 (en) | 2014-02-28 | 2015-09-22 | Western Digital (Fremont), Llc | Heat assisted magnetic recording writer having a recessed pole |
| US9396743B1 (en) | 2014-02-28 | 2016-07-19 | Western Digital (Fremont), Llc | Systems and methods for controlling soft bias thickness for tunnel magnetoresistance readers |
| US9202493B1 (en) | 2014-02-28 | 2015-12-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Method of making an ultra-sharp tip mode converter for a HAMR head |
| US8988825B1 (en) | 2014-02-28 | 2015-03-24 | Western Digital (Fremont, LLC | Method for fabricating a magnetic writer having half-side shields |
| US9001467B1 (en) | 2014-03-05 | 2015-04-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating side shields in a magnetic writer |
| US9153255B1 (en) | 2014-03-05 | 2015-10-06 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic writer having an asymmetric gap and shields |
| US9135930B1 (en) | 2014-03-06 | 2015-09-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic write pole using vacuum deposition |
| US9934811B1 (en) | 2014-03-07 | 2018-04-03 | Western Digital (Fremont), Llc | Methods for controlling stray fields of magnetic features using magneto-elastic anisotropy |
| US9190085B1 (en) | 2014-03-12 | 2015-11-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Waveguide with reflective grating for localized energy intensity |
| US9111558B1 (en) | 2014-03-14 | 2015-08-18 | Western Digital (Fremont), Llc | System and method of diffractive focusing of light in a waveguide |
| US9135937B1 (en) | 2014-05-09 | 2015-09-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Current modulation on laser diode for energy assisted magnetic recording transducer |
| US8958272B1 (en) | 2014-06-10 | 2015-02-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Interfering near field transducer for energy assisted magnetic recording |
| US8953422B1 (en) | 2014-06-10 | 2015-02-10 | Western Digital (Fremont), Llc | Near field transducer using dielectric waveguide core with fine ridge feature |
| US8976635B1 (en) | 2014-06-10 | 2015-03-10 | Western Digital (Fremont), Llc | Near field transducer driven by a transverse electric waveguide for energy assisted magnetic recording |
| US9007879B1 (en) | 2014-06-10 | 2015-04-14 | Western Digital (Fremont), Llc | Interfering near field transducer having a wide metal bar feature for energy assisted magnetic recording |
| US9508363B1 (en) | 2014-06-17 | 2016-11-29 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic write pole having a leading edge bevel |
| US9361914B1 (en) | 2014-06-18 | 2016-06-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic sensor with thin capping layer |
| US9053735B1 (en) | 2014-06-20 | 2015-06-09 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic writer using a full-film metal planarization |
| US9214169B1 (en) | 2014-06-20 | 2015-12-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording read transducer having a laminated free layer |
| US9042052B1 (en) | 2014-06-23 | 2015-05-26 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic writer having a partially shunted coil |
| US9230565B1 (en) | 2014-06-24 | 2016-01-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic shield for magnetic recording head |
| US9190079B1 (en) | 2014-09-22 | 2015-11-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic write pole having engineered radius of curvature and chisel angle profiles |
| US9007725B1 (en) | 2014-10-07 | 2015-04-14 | Western Digital (Fremont), Llc | Sensor with positive coupling between dual ferromagnetic free layer laminates |
| US9087527B1 (en) | 2014-10-28 | 2015-07-21 | Western Digital (Fremont), Llc | Apparatus and method for middle shield connection in magnetic recording transducers |
| US9786301B1 (en) | 2014-12-02 | 2017-10-10 | Western Digital (Fremont), Llc | Apparatuses and methods for providing thin shields in a multiple sensor array |
| US9721595B1 (en) | 2014-12-04 | 2017-08-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a storage device |
| US9111550B1 (en) | 2014-12-04 | 2015-08-18 | Western Digital (Fremont), Llc | Write transducer having a magnetic buffer layer spaced between a side shield and a write pole by non-magnetic layers |
| US9236560B1 (en) | 2014-12-08 | 2016-01-12 | Western Digital (Fremont), Llc | Spin transfer torque tunneling magnetoresistive device having a laminated free layer with perpendicular magnetic anisotropy |
| US9881638B1 (en) | 2014-12-17 | 2018-01-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a near-field transducer (NFT) for a heat assisted magnetic recording (HAMR) device |
| US9286919B1 (en) | 2014-12-17 | 2016-03-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic writer having a dual side gap |
| US9214165B1 (en) | 2014-12-18 | 2015-12-15 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic writer having a gradient in saturation magnetization of the shields |
| US9741366B1 (en) | 2014-12-18 | 2017-08-22 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic writer having a gradient in saturation magnetization of the shields |
| US9343087B1 (en) | 2014-12-21 | 2016-05-17 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic writer having half shields |
| US10074387B1 (en) | 2014-12-21 | 2018-09-11 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a read transducer having symmetric antiferromagnetically coupled shields |
| US9437251B1 (en) | 2014-12-22 | 2016-09-06 | Western Digital (Fremont), Llc | Apparatus and method having TDMR reader to reader shunts |
| US9449625B1 (en) | 2014-12-24 | 2016-09-20 | Western Digital (Fremont), Llc | Heat assisted magnetic recording head having a plurality of diffusion barrier layers |
| US9123374B1 (en) | 2015-02-12 | 2015-09-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Heat assisted magnetic recording writer having an integrated polarization rotation plate |
| US9312064B1 (en) | 2015-03-02 | 2016-04-12 | Western Digital (Fremont), Llc | Method to fabricate a magnetic head including ion milling of read gap using dual layer hard mask |
| US9431031B1 (en) | 2015-03-24 | 2016-08-30 | Western Digital (Fremont), Llc | System and method for magnetic transducers having multiple sensors and AFC shields |
| US9443541B1 (en) | 2015-03-24 | 2016-09-13 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic writer having a gradient in saturation magnetization of the shields and return pole |
| US9384763B1 (en) | 2015-03-26 | 2016-07-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Dual free layer magnetic reader having a rear bias structure including a soft bias layer |
| US9449621B1 (en) | 2015-03-26 | 2016-09-20 | Western Digital (Fremont), Llc | Dual free layer magnetic reader having a rear bias structure having a high aspect ratio |
| US9245562B1 (en) | 2015-03-30 | 2016-01-26 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording writer with a composite main pole |
| US9147404B1 (en) | 2015-03-31 | 2015-09-29 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a read transducer having a dual free layer |
| US9263071B1 (en) | 2015-03-31 | 2016-02-16 | Western Digital (Fremont), Llc | Flat NFT for heat assisted magnetic recording |
| US9508372B1 (en) | 2015-06-03 | 2016-11-29 | Western Digital (Fremont), Llc | Shingle magnetic writer having a low sidewall angle pole |
| US9508365B1 (en) | 2015-06-24 | 2016-11-29 | Western Digital (Fremont), LLC. | Magnetic reader having a crystal decoupling structure |
| US9530443B1 (en) | 2015-06-25 | 2016-12-27 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic recording device having a high aspect ratio structure |
| US9646639B2 (en) | 2015-06-26 | 2017-05-09 | Western Digital (Fremont), Llc | Heat assisted magnetic recording writer having integrated polarization rotation waveguides |
| US9842615B1 (en) | 2015-06-26 | 2017-12-12 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic reader having a nonmagnetic insertion layer for the pinning layer |
| US9431038B1 (en) | 2015-06-29 | 2016-08-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for fabricating a magnetic write pole having an improved sidewall angle profile |
| US9666214B1 (en) | 2015-09-23 | 2017-05-30 | Western Digital (Fremont), Llc | Free layer magnetic reader that may have a reduced shield-to-shield spacing |
| US9472216B1 (en) | 2015-09-23 | 2016-10-18 | Western Digital (Fremont), Llc | Differential dual free layer magnetic reader |
| US9384765B1 (en) | 2015-09-24 | 2016-07-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a HAMR writer having improved optical efficiency |
| US9424866B1 (en) | 2015-09-24 | 2016-08-23 | Western Digital (Fremont), Llc | Heat assisted magnetic recording write apparatus having a dielectric gap |
| US9595273B1 (en) | 2015-09-30 | 2017-03-14 | Western Digital (Fremont), Llc | Shingle magnetic writer having nonconformal shields |
| US9484051B1 (en) | 2015-11-09 | 2016-11-01 | The Provost, Fellows, Foundation Scholars and the other members of Board, of the College of the Holy and Undivided Trinity of Queen Elizabeth near Dublin | Method and system for reducing undesirable reflections in a HAMR write apparatus |
| US9953670B1 (en) | 2015-11-10 | 2018-04-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for providing a HAMR writer including a multi-mode interference device |
| US10037770B1 (en) | 2015-11-12 | 2018-07-31 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a magnetic recording write apparatus having a seamless pole |
| US9812155B1 (en) | 2015-11-23 | 2017-11-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for fabricating high junction angle read sensors |
| US9564150B1 (en) | 2015-11-24 | 2017-02-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic read apparatus having an improved read sensor isolation circuit |
| US9754611B1 (en) | 2015-11-30 | 2017-09-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic recording write apparatus having a stepped conformal trailing shield |
| US9799351B1 (en) | 2015-11-30 | 2017-10-24 | Western Digital (Fremont), Llc | Short yoke length writer having assist coils |
| US9858951B1 (en) | 2015-12-01 | 2018-01-02 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a multilayer AFM layer in a read sensor |
| US9767831B1 (en) | 2015-12-01 | 2017-09-19 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetic writer having convex trailing surface pole and conformal write gap |
| US9740805B1 (en) | 2015-12-01 | 2017-08-22 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for detecting hotspots for photolithographically-defined devices |
| US10982530B2 (en) * | 2016-04-03 | 2021-04-20 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus, system and method of a magnetically shielded wellbore gyroscope |
| CN111929625B (zh) * | 2020-08-13 | 2023-03-28 | 中国科学院微电子研究所 | 磁场传感器及测试方法 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2613906B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1997-05-28 | 日本放送協会 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| US5580667A (en) * | 1992-06-30 | 1996-12-03 | Hmt Technology Corporation | Multilayered medium with gradient isolation layer |
| GB9224003D0 (en) * | 1992-11-16 | 1993-01-06 | Minnesota Mining & Mfg | Magnetic recording materials |
| WO1994011889A1 (en) | 1992-11-16 | 1994-05-26 | Nonvolatile Electronics, Inc. | Magnetoresistive structure with alloy layer |
| JPH06243427A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-09-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド |
| US5422571A (en) * | 1993-02-08 | 1995-06-06 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive spin valve sensor having a nonmagnetic back layer |
| US5874886A (en) * | 1994-07-06 | 1999-02-23 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect element and magnetoresistance device |
| US5528440A (en) * | 1994-07-26 | 1996-06-18 | International Business Machines Corporation | Spin valve magnetoresistive element with longitudinal exchange biasing of end regions abutting the free layer, and magnetic recording system using the element |
| US5608593A (en) * | 1995-03-09 | 1997-03-04 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Shaped spin valve type magnetoresistive transducer and method for fabricating the same incorporating domain stabilization technique |
| US5909345A (en) * | 1996-02-22 | 1999-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive device and magnetoresistive head |
| US5708358A (en) * | 1996-03-21 | 1998-01-13 | Read-Rite Corporation | Spin valve magnetoresistive transducers having permanent magnets |
| JP2914339B2 (ja) * | 1997-03-18 | 1999-06-28 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子並びにそれを用いた磁気抵抗効果センサ及び磁気抵抗検出システム |
| US5871622A (en) * | 1997-05-23 | 1999-02-16 | International Business Machines Corporation | Method for making a spin valve magnetoresistive sensor |
| US6061210A (en) * | 1997-09-22 | 2000-05-09 | International Business Machines Corporation | Antiparallel pinned spin valve with high magnetic stability |
| JP3234814B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2001-12-04 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 |
| US6313973B1 (en) * | 1998-06-30 | 2001-11-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Laminated magnetorestrictive element of an exchange coupling film, an antiferromagnetic film and a ferromagnetic film and a magnetic disk drive using same |
| KR100334837B1 (ko) * | 1998-07-21 | 2002-05-04 | 가타오카 마사타카 | 스핀밸브형 박막소자 및 그 제조 방법 |
| US6348274B1 (en) * | 1998-12-28 | 2002-02-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and magnetic recording apparatus |
| US6201673B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-03-13 | Read-Rite Corporation | System for biasing a synthetic free layer in a magnetoresistance sensor |
| US6208491B1 (en) * | 1999-05-26 | 2001-03-27 | International Business Machines Corporation | Spin valve with improved capping layer structure |
| US6278592B1 (en) * | 1999-08-17 | 2001-08-21 | Seagate Technology Llc | GMR spin valve having a bilayer TaN/NiFeCr seedlayer to improve GMR response and exchange pinning field |
| US6271997B1 (en) * | 1999-11-22 | 2001-08-07 | International Business Machines Corporation | Read head spin valve sensor with triple antiparallel coupled free layer structure |
-
1999
- 1999-10-28 JP JP30755499A patent/JP2001126219A/ja active Pending
-
2000
- 2000-09-26 US US09/670,309 patent/US6798625B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3417403B2 (ja) | 2000-06-02 | 2003-06-16 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気抵抗効果センサ、該センサを備えた薄膜磁気ヘッド、該センサの製造方法及び該ヘッドの製造方法 |
| US7536772B2 (en) * | 2003-06-12 | 2009-05-26 | Headway Technologies, Inc. | Method of manufacturing a bottom spin valve with a laminated CoFe free layer |
| US7542249B2 (en) * | 2003-06-12 | 2009-06-02 | Headway Technologies, Inc. | Bottom spin valve with laminated CoFe free layer for ultra-high density recording |
| US7268977B2 (en) | 2004-02-12 | 2007-09-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Capping layers with high compressive stress for spin valve sensors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6798625B1 (en) | 2004-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001126219A (ja) | スピンバルブ型磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド | |
| US6258470B1 (en) | Exchange coupling film, magnetoresistance effect device, magnetoresistance effective head and method for producing exchange coupling film | |
| US6466418B1 (en) | Bottom spin valves with continuous spacer exchange (or hard) bias | |
| US6947263B2 (en) | CPP mode magnetic sensing element including a multilayer free layer biased by an antiferromagnetic layer | |
| JP2001308411A (ja) | スピンバルブ型磁気抵抗センサおよび薄膜磁気ヘッド | |
| JP2003045011A (ja) | スピンバルブ型磁気抵抗効果再生ヘッドおよびその製造方法 | |
| US20070188943A1 (en) | Magnetoresistance Effect Element, Method of Manufacturing Same and Magnetic Head Utilizing Same | |
| JP2003067904A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP2003338644A (ja) | 磁気検出素子及びその製造方法 | |
| JP2001006126A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド及びそのヘッドを備えた磁気抵抗検出システム並びにそのヘッドを備えた磁気記憶システム | |
| JPH10198927A (ja) | 磁気抵抗効果膜およびその製造方法 | |
| US6765769B2 (en) | Magnetoresistive-effect thin film, magnetoresistive-effect element, and magnetoresistive-effect magnetic head | |
| US7275304B2 (en) | Method of forming a hard bias structure in a magnetic head | |
| JPH11177160A (ja) | 磁気抵抗効果素子およびその製造方法 | |
| JP3817399B2 (ja) | 磁気抵抗センサー | |
| JPH0954916A (ja) | スピンバルブ磁気抵抗効果型トランスジューサ及び磁気記録装置 | |
| JP2001028108A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 | |
| US20080218912A1 (en) | CPP-type magnetoresistive element having spacer layer that includes semiconductor layer | |
| JP3261698B2 (ja) | 磁気ヘッドおよび磁気抵抗効果素子 | |
| JP2000150235A (ja) | スピンバルブ磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド | |
| JP2001229515A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及びこれを用いた磁気再生装置 | |
| US6896974B2 (en) | Magnetic field sensor and magnetic disk apparatus | |
| JP2000163717A (ja) | 磁気抵抗効果素子 | |
| US20030129454A1 (en) | Spin valve magnetoresistive sensor | |
| JP2907805B1 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッドおよび磁気記録再生装置 |