JP2002008210A - 磁気ヘッド製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再生波形の歪みの小さな磁気抵抗効果型ヘッ
ドを製造する磁気ヘッド製造方法を提供する。 【解決手段】 所定の第1の方向に固定された磁化を有
する固定磁性層と所定の第2の方向に磁化容易軸を持つ
自由磁性層とを含む多層膜である磁気抵抗効果素子にバ
イアス磁界を付与する硬磁性層を、上記磁気抵抗効果素
子からみて、上記所定の第1の方向前方およびその第1
の方向後方のうちの少なくともいずれか一方を含む領域
に形成する硬磁性層形成を行う。
ドを製造する磁気ヘッド製造方法を提供する。 【解決手段】 所定の第1の方向に固定された磁化を有
する固定磁性層と所定の第2の方向に磁化容易軸を持つ
自由磁性層とを含む多層膜である磁気抵抗効果素子にバ
イアス磁界を付与する硬磁性層を、上記磁気抵抗効果素
子からみて、上記所定の第1の方向前方およびその第1
の方向後方のうちの少なくともいずれか一方を含む領域
に形成する硬磁性層形成を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部磁界の強さに
応じて抵抗が変化する磁気抵抗効果素子のその抵抗の大
きさを検知することにより外部磁界の強さを検知する磁
気ヘッドを製造する磁気ヘッド製造方法に関する。
応じて抵抗が変化する磁気抵抗効果素子のその抵抗の大
きさを検知することにより外部磁界の強さを検知する磁
気ヘッドを製造する磁気ヘッド製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータの普及に伴って、日
常的に多量の情報が取り扱われるようになっており、こ
のような多量の情報を記録再生するために、記憶容量が
大きく情報へのアクセス速度が速いという特徴を有する
ハードディスク装置(HDD:Hard Disk D
rive)が使用されている。HDDは、一般に、表面
が磁性材料からなる磁気ディスクと、磁気ディスクに情
報を記録する記録ヘッドおよび磁気ディスクに記録され
た情報を再生する再生ヘッドを組み合わせた複合型の磁
気ヘッドとを備えている。記録ヘッドは、微小なコイル
を有するものであって磁気ディスクに近接して配置され
る。この記録ヘッドのコイルから発生する磁界によって
磁気ディスクの表面が微小領域(1ビット領域)ごとに
磁化されることにより、その磁気ディスクに情報が記録
される。再生ヘッドは、この1ビット領域の磁化から発
生する磁界に応じた電気的な再生信号を出力するもので
あって、この再生ヘッドを通して、磁気ディスクに記録
された情報が再生される。
常的に多量の情報が取り扱われるようになっており、こ
のような多量の情報を記録再生するために、記憶容量が
大きく情報へのアクセス速度が速いという特徴を有する
ハードディスク装置(HDD:Hard Disk D
rive)が使用されている。HDDは、一般に、表面
が磁性材料からなる磁気ディスクと、磁気ディスクに情
報を記録する記録ヘッドおよび磁気ディスクに記録され
た情報を再生する再生ヘッドを組み合わせた複合型の磁
気ヘッドとを備えている。記録ヘッドは、微小なコイル
を有するものであって磁気ディスクに近接して配置され
る。この記録ヘッドのコイルから発生する磁界によって
磁気ディスクの表面が微小領域(1ビット領域)ごとに
磁化されることにより、その磁気ディスクに情報が記録
される。再生ヘッドは、この1ビット領域の磁化から発
生する磁界に応じた電気的な再生信号を出力するもので
あって、この再生ヘッドを通して、磁気ディスクに記録
された情報が再生される。
【0003】現在、HDDに搭載されている再生ヘッド
の多くには、外部の磁界に応じて抵抗の変化する磁気抵
抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)
が使用されている。しかし、磁気ディスクの記録密度の
向上に伴い、このMRヘッドのうちでも特に感度の高
い、すなわち外部磁界の変化に対して大きな出力変化を
生ずるスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッド(Spin
Valve Magnetoresistive He
ad)の実用化の動きが本格的になりつつある。以下で
は、このスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッドをSVMR
ヘッドと称する。
の多くには、外部の磁界に応じて抵抗の変化する磁気抵
抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)
が使用されている。しかし、磁気ディスクの記録密度の
向上に伴い、このMRヘッドのうちでも特に感度の高
い、すなわち外部磁界の変化に対して大きな出力変化を
生ずるスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッド(Spin
Valve Magnetoresistive He
ad)の実用化の動きが本格的になりつつある。以下で
は、このスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッドをSVMR
ヘッドと称する。
【0004】このSVMRヘッドは、外部磁界に応じて
磁化の方向が変化する自由磁性層、非磁性の金属層、磁
化の方向の固定された固定磁性層、および固定磁性層に
交換結合磁界の磁化の方向を固定する交換結合磁界を生
ずる反強磁性層を含む多層膜からなるスピンバルブ素
子、並びにこのスピンバルブ素子を磁気的に遮蔽するシ
ールド層などを有する。スピンバルブ素子は、固定磁性
層の磁化の方向と自由磁性層の磁化の方向の相対的な角
度変化に応じた抵抗変化を生ずるものであり、SVMR
ヘッドの感度の高さは、この抵抗変化が大きいことに由
来する。
磁化の方向が変化する自由磁性層、非磁性の金属層、磁
化の方向の固定された固定磁性層、および固定磁性層に
交換結合磁界の磁化の方向を固定する交換結合磁界を生
ずる反強磁性層を含む多層膜からなるスピンバルブ素
子、並びにこのスピンバルブ素子を磁気的に遮蔽するシ
ールド層などを有する。スピンバルブ素子は、固定磁性
層の磁化の方向と自由磁性層の磁化の方向の相対的な角
度変化に応じた抵抗変化を生ずるものであり、SVMR
ヘッドの感度の高さは、この抵抗変化が大きいことに由
来する。
【0005】スピンバルブ素子には、自由磁性層を単磁
区化するように自由磁性層にバイアス磁界を加える硬磁
性層が配設され、また、SVMRヘッドの動作時にスピ
ンバルブ素子にセンス電流Isを流す電極端子が配設さ
れる。センス電流Isを流した状態で、このSVMRヘ
ッドを磁気ディスクに近接させて相対的に移動させる
と、磁気ディスクからの信号磁界Hsigに応じて上記ス
ピンバルブ素子の電気抵抗値が逐次変化し、この電気抵
抗値と上記センス電流値Isとの積で表される値の出力
電圧が出力される。以下では、この出力電圧の時間変化
を表す波形を再生波形と称する。
区化するように自由磁性層にバイアス磁界を加える硬磁
性層が配設され、また、SVMRヘッドの動作時にスピ
ンバルブ素子にセンス電流Isを流す電極端子が配設さ
れる。センス電流Isを流した状態で、このSVMRヘ
ッドを磁気ディスクに近接させて相対的に移動させる
と、磁気ディスクからの信号磁界Hsigに応じて上記ス
ピンバルブ素子の電気抵抗値が逐次変化し、この電気抵
抗値と上記センス電流値Isとの積で表される値の出力
電圧が出力される。以下では、この出力電圧の時間変化
を表す波形を再生波形と称する。
【0006】ここで、スピンバルブ素子は、電気抵抗値
が磁気ディスクからの信号磁界Hsi gの変化に対して線
形に変化するものであることが好ましい。このような線
形の変化を実現するためには、信号磁界Hsigが存在し
ない状態で、固定磁性層の磁化方向と自由磁性層の磁化
方向との互いになす角度が90°となることが理想的で
ある。この角度の調整は、例えば、SVMRヘッドを形
成する際に、SVMRヘッドのスピンバルブ素子に、固
定磁性層の磁化を固定する所定の方向に磁界を印加しな
がら加熱するピンアニール処理を行い、続いて、自由磁
性層や上記シールド層の磁化容易軸の方向を、上記固定
磁性層の固定された磁化の方向とは90°の角度をなす
所定の方向に向けるよう磁界を印加しながら加熱するフ
リー戻し処理を行うことによって行われる。
が磁気ディスクからの信号磁界Hsi gの変化に対して線
形に変化するものであることが好ましい。このような線
形の変化を実現するためには、信号磁界Hsigが存在し
ない状態で、固定磁性層の磁化方向と自由磁性層の磁化
方向との互いになす角度が90°となることが理想的で
ある。この角度の調整は、例えば、SVMRヘッドを形
成する際に、SVMRヘッドのスピンバルブ素子に、固
定磁性層の磁化を固定する所定の方向に磁界を印加しな
がら加熱するピンアニール処理を行い、続いて、自由磁
性層や上記シールド層の磁化容易軸の方向を、上記固定
磁性層の固定された磁化の方向とは90°の角度をなす
所定の方向に向けるよう磁界を印加しながら加熱するフ
リー戻し処理を行うことによって行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】但し、磁気ヘッドの製
造には、記録ヘッドのコイルを取り囲むレジストを硬化
させるための熱処理など様々な熱処理が必要となる。こ
の熱処理が外部磁界が印加されない状況で行われるもの
であったとしても、例えば固定磁性層の磁化が固定磁性
層自身の反磁界を受けて傾くなどして、上記角度は、9
0°からずれてしまう。この角度のずれにより、SVM
Rヘッドには、出力電圧が信号磁界Hsigの入力に対し
て線形応答せず、再生波形が歪むといった障害が発生す
る。
造には、記録ヘッドのコイルを取り囲むレジストを硬化
させるための熱処理など様々な熱処理が必要となる。こ
の熱処理が外部磁界が印加されない状況で行われるもの
であったとしても、例えば固定磁性層の磁化が固定磁性
層自身の反磁界を受けて傾くなどして、上記角度は、9
0°からずれてしまう。この角度のずれにより、SVM
Rヘッドには、出力電圧が信号磁界Hsigの入力に対し
て線形応答せず、再生波形が歪むといった障害が発生す
る。
【0008】本発明は上記事情に鑑み、再生波形の歪み
の小さな磁気ヘッドを製造する磁気ヘッド製造方法を提
供することを目的とする。
の小さな磁気ヘッドを製造する磁気ヘッド製造方法を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の磁気ヘッド製造方法は、所定の第1の方向に固定さ
れた磁化を有する固定磁性層と所定の第2の方向に磁化
容易軸を持ち外部磁界に応じて方向の変化する磁化を有
する自由磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性層
の磁化の方向とその自由磁性層の磁化の方向との間の角
度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果素子を備
え、その磁気抵抗効果素子の抵抗の大きさを検知するこ
とにより上記外部磁界の強さを検知する磁気ヘッドを製
造する磁気ヘッド製造方法であって、上記磁気抵抗効果
素子にバイアス磁界を付与する硬磁性層を、その磁気抵
抗効果素子からみて、上記所定の第1の方向前方および
その第1の方向後方のうちの少なくともいずれか一方を
含む領域に形成する硬磁性層形成工程を有することを特
徴とする。
明の磁気ヘッド製造方法は、所定の第1の方向に固定さ
れた磁化を有する固定磁性層と所定の第2の方向に磁化
容易軸を持ち外部磁界に応じて方向の変化する磁化を有
する自由磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性層
の磁化の方向とその自由磁性層の磁化の方向との間の角
度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果素子を備
え、その磁気抵抗効果素子の抵抗の大きさを検知するこ
とにより上記外部磁界の強さを検知する磁気ヘッドを製
造する磁気ヘッド製造方法であって、上記磁気抵抗効果
素子にバイアス磁界を付与する硬磁性層を、その磁気抵
抗効果素子からみて、上記所定の第1の方向前方および
その第1の方向後方のうちの少なくともいずれか一方を
含む領域に形成する硬磁性層形成工程を有することを特
徴とする。
【0010】上記本発明の磁気ヘッド製造方法は、上記
硬磁性層形成工程で形成された硬磁性層の磁化の方向
を、上記所定の第1の方向に固定する第1の磁化固定工
程を有することが好ましい。
硬磁性層形成工程で形成された硬磁性層の磁化の方向
を、上記所定の第1の方向に固定する第1の磁化固定工
程を有することが好ましい。
【0011】従来例で述べたように、磁気ヘッドの製造
過程で、例えば磁気ヘッドに用いられるレジストを加熱
硬化する際などに、磁気抵抗効果素子の温度が結果的に
上昇する場面がある。この温度の上昇によって、固定磁
性層の磁化の方向が傾きやすくなる。
過程で、例えば磁気ヘッドに用いられるレジストを加熱
硬化する際などに、磁気抵抗効果素子の温度が結果的に
上昇する場面がある。この温度の上昇によって、固定磁
性層の磁化の方向が傾きやすくなる。
【0012】本発明の磁気ヘッド製造方法では、硬磁性
層が上記第1の方向前方および上記第1の方向後方のう
ちの少なくともいずれかを含む領域に形成されているた
め、硬磁性層の磁化の方向が例えば上記第1の方向に固
定されると、硬磁性層から上記固定磁性層の磁化に上記
第1の方向を向くバイアス磁界が付与される。そして、
磁気抵抗効果素子の温度が上昇する際にも、そのバイア
ス磁界によって固定磁性層の磁化の方向が安定化されて
いるため、固定磁性層の磁化の方向は傾きにくい。固定
磁性層の磁化の方向が傾きにくいと、固定磁性層の磁化
の方向と上記自由磁性層およびシールド層などの磁化容
易軸の方向との直交性が保持されやすくなる。このた
め、上記本発明の磁気ヘッド製造方法によって製造され
た磁気ヘッドは、歪みの小さな再生波形を生成する磁気
ヘッドとなっている。また、上記第1の方向前方および
後方の双方を含む領域に硬磁性層を形成する方が、固定
磁性層の磁化の方向はより安定となって好ましい。
層が上記第1の方向前方および上記第1の方向後方のう
ちの少なくともいずれかを含む領域に形成されているた
め、硬磁性層の磁化の方向が例えば上記第1の方向に固
定されると、硬磁性層から上記固定磁性層の磁化に上記
第1の方向を向くバイアス磁界が付与される。そして、
磁気抵抗効果素子の温度が上昇する際にも、そのバイア
ス磁界によって固定磁性層の磁化の方向が安定化されて
いるため、固定磁性層の磁化の方向は傾きにくい。固定
磁性層の磁化の方向が傾きにくいと、固定磁性層の磁化
の方向と上記自由磁性層およびシールド層などの磁化容
易軸の方向との直交性が保持されやすくなる。このた
め、上記本発明の磁気ヘッド製造方法によって製造され
た磁気ヘッドは、歪みの小さな再生波形を生成する磁気
ヘッドとなっている。また、上記第1の方向前方および
後方の双方を含む領域に硬磁性層を形成する方が、固定
磁性層の磁化の方向はより安定となって好ましい。
【0013】上記第1の磁化固定工程を有する磁気ヘッ
ド製造方法は、上記磁気抵抗効果素子の昇温を伴う所定
の昇温工程と、上記第1の磁化固定工程によって固定さ
れた上記硬磁性層の磁化の方向を、上記所定の第2の方
向に転換させて固定する第2の磁化固定工程とを有し、
上記硬磁性層形成工程と上記第1の磁化固定工程とを実
行した後に上記昇温工程を実行し、その後上記第2の磁
化固定工程を実行することが好ましい。
ド製造方法は、上記磁気抵抗効果素子の昇温を伴う所定
の昇温工程と、上記第1の磁化固定工程によって固定さ
れた上記硬磁性層の磁化の方向を、上記所定の第2の方
向に転換させて固定する第2の磁化固定工程とを有し、
上記硬磁性層形成工程と上記第1の磁化固定工程とを実
行した後に上記昇温工程を実行し、その後上記第2の磁
化固定工程を実行することが好ましい。
【0014】上記第2の磁化固定工程を有する磁気ヘッ
ド製造方法は、上記磁気ヘッドが、記録コイルを有し、
上記外部磁界の強さを検知する以外にもその記録コイル
から磁界を発生する機能を有するものである場合に、上
記記録コイルを、有機絶縁材料でその記録コイルの周囲
を取り囲みながら形成するコイル形成工程を有し、上記
昇温工程が、上記コイル形成工程で形成された記録コイ
ルの周囲を取り囲む有機絶縁材料を加熱して硬化させる
工程であってもよい。
ド製造方法は、上記磁気ヘッドが、記録コイルを有し、
上記外部磁界の強さを検知する以外にもその記録コイル
から磁界を発生する機能を有するものである場合に、上
記記録コイルを、有機絶縁材料でその記録コイルの周囲
を取り囲みながら形成するコイル形成工程を有し、上記
昇温工程が、上記コイル形成工程で形成された記録コイ
ルの周囲を取り囲む有機絶縁材料を加熱して硬化させる
工程であってもよい。
【0015】上記第2の磁化固定工程を行うことによ
り、硬磁性層、最終的に製造される磁気ヘッドを構成す
る硬磁性膜として適したの磁化の方向を持つようにな
る。
り、硬磁性層、最終的に製造される磁気ヘッドを構成す
る硬磁性膜として適したの磁化の方向を持つようにな
る。
【0016】また、上記第2の磁化固定工程を有する磁
気ヘッド製造方法は、上記磁気抵抗効果素子が、動作時
に、磁化の方向により情報が記録された磁気記録媒体
に、上記所定の第1の方向前方および後方のうちのいず
れかの側で近接あるいは接触するように配置されるもの
であって、上記硬磁性層形成工程で形成された硬磁性層
が、その磁気抵抗効果素子からみてその磁気記録媒体に
面する側に位置する部分を有し、その部分を上記第2の
磁化固定工程の後に削除する削除工程を有することが好
ましい。
気ヘッド製造方法は、上記磁気抵抗効果素子が、動作時
に、磁化の方向により情報が記録された磁気記録媒体
に、上記所定の第1の方向前方および後方のうちのいず
れかの側で近接あるいは接触するように配置されるもの
であって、上記硬磁性層形成工程で形成された硬磁性層
が、その磁気抵抗効果素子からみてその磁気記録媒体に
面する側に位置する部分を有し、その部分を上記第2の
磁化固定工程の後に削除する削除工程を有することが好
ましい。
【0017】上記硬磁性層のうちの、磁気抵抗効果素子
からみて磁気記録媒体に面する側に位置する部分は、上
記昇温工程で固定磁性層の磁化を安定化するという役割
を終えており、その昇温工程の後には削除することがで
きる。
からみて磁気記録媒体に面する側に位置する部分は、上
記昇温工程で固定磁性層の磁化を安定化するという役割
を終えており、その昇温工程の後には削除することがで
きる。
【0018】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態について説
明する。
明する。
【0019】本発明は、磁気ヘッドの製造方法に関する
ものであるが、はじめに、本実施形態の磁気ヘッド製造
方法によって製造される磁気ヘッドについて説明し、そ
の後に、本実施形態の磁気ヘッド製造方法について説明
する。
ものであるが、はじめに、本実施形態の磁気ヘッド製造
方法によって製造される磁気ヘッドについて説明し、そ
の後に、本実施形態の磁気ヘッド製造方法について説明
する。
【0020】[磁気ヘッド]まず、上記磁気ヘッドが組
み込まれるハードディスク装置(HDD)について説明
する。
み込まれるハードディスク装置(HDD)について説明
する。
【0021】図1は、HDDの概略構成図である。
【0022】同図に示すHDD100のハウジング10
1には、回転軸102、回転軸102に装着される磁気
ディスク103、磁気ディスク103の表面に近接して
対向する浮上ヘッドスライダ104、アーム軸105、
浮上ヘッドスライダ104を先端に固着してアーム軸1
05を中心に磁気ディスク103上を水平移動するキャ
リッジアーム106、およびキャリッジアーム106の
水平移動を駆動するアクチュエータ107が収容されて
いる。
1には、回転軸102、回転軸102に装着される磁気
ディスク103、磁気ディスク103の表面に近接して
対向する浮上ヘッドスライダ104、アーム軸105、
浮上ヘッドスライダ104を先端に固着してアーム軸1
05を中心に磁気ディスク103上を水平移動するキャ
リッジアーム106、およびキャリッジアーム106の
水平移動を駆動するアクチュエータ107が収容されて
いる。
【0023】このHDD100では、磁気ディスク10
3へ情報の記録、および磁気ディスク103に記録され
た情報の再生が行われる。これらの情報の記録および再
生にあたっては、まず、磁気回路で構成されたアクチュ
エータ107によってキャリッジアーム106が駆動さ
れ、浮上ヘッドスライダ104が、回転する磁気ディス
ク103上の所望のトラックに位置決めされる。浮上ヘ
ッドスライダ104の先端には、図1には図示しない、
本実施形態の磁気ヘッド製造方法で製造された磁気ヘッ
ドが設置されている。この磁気ヘッドは、磁気ディスク
103の回転にともなって、磁気ディスク103の各ト
ラックに並ぶ各1ビット領域に順次近接する。なお、磁
気ヘッドは、磁気ディスク103に接触する形式のもの
であってもよい。ここでは、磁気ヘッドは、記録ヘッド
と再生ヘッドとからなる複合型の磁気ヘッドとなってい
る。記録ヘッドは、電気的な記録信号が入力されると、
入力された記録信号に応じて上記各1ビット領域に磁界
を印加して、その記録信号に担持された情報をそれらの
各1ビット領域の磁化の方向の形で記録する。また、再
生ヘッドは、それらの各1ビット領域の磁化の方向の形
で記録された情報を、それらの磁化それぞれから発生す
る磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより
取り出す。ハウジング101の内部空間は、図示しない
カバーによって閉鎖される。
3へ情報の記録、および磁気ディスク103に記録され
た情報の再生が行われる。これらの情報の記録および再
生にあたっては、まず、磁気回路で構成されたアクチュ
エータ107によってキャリッジアーム106が駆動さ
れ、浮上ヘッドスライダ104が、回転する磁気ディス
ク103上の所望のトラックに位置決めされる。浮上ヘ
ッドスライダ104の先端には、図1には図示しない、
本実施形態の磁気ヘッド製造方法で製造された磁気ヘッ
ドが設置されている。この磁気ヘッドは、磁気ディスク
103の回転にともなって、磁気ディスク103の各ト
ラックに並ぶ各1ビット領域に順次近接する。なお、磁
気ヘッドは、磁気ディスク103に接触する形式のもの
であってもよい。ここでは、磁気ヘッドは、記録ヘッド
と再生ヘッドとからなる複合型の磁気ヘッドとなってい
る。記録ヘッドは、電気的な記録信号が入力されると、
入力された記録信号に応じて上記各1ビット領域に磁界
を印加して、その記録信号に担持された情報をそれらの
各1ビット領域の磁化の方向の形で記録する。また、再
生ヘッドは、それらの各1ビット領域の磁化の方向の形
で記録された情報を、それらの磁化それぞれから発生す
る磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより
取り出す。ハウジング101の内部空間は、図示しない
カバーによって閉鎖される。
【0024】次に、本実施形態の磁気ヘッド製造方法に
よって製造された磁気ヘッドについて説明する。
よって製造された磁気ヘッドについて説明する。
【0025】図2は、HDDに設置された磁気ヘッドの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【0026】同図には、HDD100に設置されて磁気
ディスク103に近接して位置決めされた状態にある、
本実施形態の磁気ヘッド製造方法によって製造された磁
気ヘッド30が示されている。同図に示されるように、
磁気ヘッド30は、再生ヘッド30_1と記録ヘッド3
0_2から構成されている複合型の磁気ヘッドであっ
て、再生ヘッド30_1の背部に記録ヘッド30_2が
付加されたピギーバッグ構造となっている。
ディスク103に近接して位置決めされた状態にある、
本実施形態の磁気ヘッド製造方法によって製造された磁
気ヘッド30が示されている。同図に示されるように、
磁気ヘッド30は、再生ヘッド30_1と記録ヘッド3
0_2から構成されている複合型の磁気ヘッドであっ
て、再生ヘッド30_1の背部に記録ヘッド30_2が
付加されたピギーバッグ構造となっている。
【0027】記録ヘッド30_2は、磁界を発生する記
録コイル25と、レジストなどからなる、記録コイル2
5の周囲を包囲して記録コイル25に流れる電流のリー
クを防ぐとともに記録コイル25を固定する有機絶縁層
24と、記録コイル25を有機絶縁層24とともに層厚
方向に挟み、先端部が上記磁気ディスク103に面して
記録コイル25から発生した磁界を磁気ディスク103
の面する先端部に伝えることにより磁界を磁気ディスク
103に漏れ出させる、記録下部磁極(下部コア)22
および記録上部磁極26の両磁極と、記録下部磁極22
の先端部および記録上部磁極26の先端部の間に層厚方
向に挟まれた非磁性の材料からなる記録ギャップ層23
とからなる。記録ヘッド30_2は、上記先端部から漏
れ出る磁界によって磁気ディスクの各微小領域の磁化を
反転させて、磁気ディスク103に情報を記録する。
録コイル25と、レジストなどからなる、記録コイル2
5の周囲を包囲して記録コイル25に流れる電流のリー
クを防ぐとともに記録コイル25を固定する有機絶縁層
24と、記録コイル25を有機絶縁層24とともに層厚
方向に挟み、先端部が上記磁気ディスク103に面して
記録コイル25から発生した磁界を磁気ディスク103
の面する先端部に伝えることにより磁界を磁気ディスク
103に漏れ出させる、記録下部磁極(下部コア)22
および記録上部磁極26の両磁極と、記録下部磁極22
の先端部および記録上部磁極26の先端部の間に層厚方
向に挟まれた非磁性の材料からなる記録ギャップ層23
とからなる。記録ヘッド30_2は、上記先端部から漏
れ出る磁界によって磁気ディスクの各微小領域の磁化を
反転させて、磁気ディスク103に情報を記録する。
【0028】同図には、互いに直交する、x方向、y方
向、z方向それぞれの方向が、3つの矢印それぞれによ
って示されている。上記層厚方向は、いずれもz方向に
相当する。すなわち、記録ヘッド30_2を構成する各
部は、z方向に積層されている。ちなみに磁気ヘッド3
0が、磁気ディスク103上に近接して位置決めされた
場合、z方向は、磁気ディスク103のビット長方向、
すなわちトラックの延びる方向となり、x方向は、磁気
ディスク103の面に垂直な方向となり、y方向は、磁
気ディスク103のトラック幅の方向となる。以下で
は、磁気ヘッド30の構成等を、これらのx方向、y方
向、z方向を用いて説明する。また、この図2と同様
に、以下に示す図3〜図4、図6〜図10において、こ
れらのx方向、y方向、z方向それぞれが、各矢印で表
され、磁気ヘッドを構成する再生ヘッド30_1の要部
の説明に使用される。なお、x方向、y方向、z方向そ
れぞれの逆方向を−x方向、−y方向、−z方向と表
す。
向、z方向それぞれの方向が、3つの矢印それぞれによ
って示されている。上記層厚方向は、いずれもz方向に
相当する。すなわち、記録ヘッド30_2を構成する各
部は、z方向に積層されている。ちなみに磁気ヘッド3
0が、磁気ディスク103上に近接して位置決めされた
場合、z方向は、磁気ディスク103のビット長方向、
すなわちトラックの延びる方向となり、x方向は、磁気
ディスク103の面に垂直な方向となり、y方向は、磁
気ディスク103のトラック幅の方向となる。以下で
は、磁気ヘッド30の構成等を、これらのx方向、y方
向、z方向を用いて説明する。また、この図2と同様
に、以下に示す図3〜図4、図6〜図10において、こ
れらのx方向、y方向、z方向それぞれが、各矢印で表
され、磁気ヘッドを構成する再生ヘッド30_1の要部
の説明に使用される。なお、x方向、y方向、z方向そ
れぞれの逆方向を−x方向、−y方向、−z方向と表
す。
【0029】再生ヘッド30_1は、本発明にいう磁気
抵抗効果素子に相当するスピンバルブ素子10、y方向
に互いに離れた一対の硬磁性層11、およびy方向に互
いに離れた一対の電極端子12と、これらのスピンバル
ブ素子10、硬磁性層11、および電極端子12を層厚
方向(z方向)に挟むように配置された図示しない絶縁
材料からなる再生下部ギャップ層および再生上部ギャッ
プ層と、これらのギャップ層を層厚方向(z方向)に挟
むように配置された再生下部シールド21および再生上
部シールド22とからなる。この場合、再生下部シール
ド22は上記記録下部磁極22と兼用されている。この
再生ヘッド30_1では、上記一対の電極端子12の間
の領域が磁気ディスク103からの信号磁界を検知する
信号検知領域Sとなっている。
抵抗効果素子に相当するスピンバルブ素子10、y方向
に互いに離れた一対の硬磁性層11、およびy方向に互
いに離れた一対の電極端子12と、これらのスピンバル
ブ素子10、硬磁性層11、および電極端子12を層厚
方向(z方向)に挟むように配置された図示しない絶縁
材料からなる再生下部ギャップ層および再生上部ギャッ
プ層と、これらのギャップ層を層厚方向(z方向)に挟
むように配置された再生下部シールド21および再生上
部シールド22とからなる。この場合、再生下部シール
ド22は上記記録下部磁極22と兼用されている。この
再生ヘッド30_1では、上記一対の電極端子12の間
の領域が磁気ディスク103からの信号磁界を検知する
信号検知領域Sとなっている。
【0030】再生ヘッド30_1の構造について、図
3、図4を用いて詳細に説明する。
3、図4を用いて詳細に説明する。
【0031】図3は、本実施形態の磁気ヘッド製造方法
によって製造された再生ヘッドの要部を示す斜視図であ
り、図4は、図3に示す再生ヘッドの要部の側断面図で
ある。
によって製造された再生ヘッドの要部を示す斜視図であ
り、図4は、図3に示す再生ヘッドの要部の側断面図で
ある。
【0032】これらの図には、磁気ヘッド30の再生ヘ
ッド30_1を構成する、スピンバルブ素子10、硬磁
性層11、および電極端子12が示される。
ッド30_1を構成する、スピンバルブ素子10、硬磁
性層11、および電極端子12が示される。
【0033】スピンバルブ素子10は、上記再生下部シ
ールド21上の再生下部ギャップ層の上に形成された下
地層1と、軟磁性材料からなる、下地層1上に形成され
磁化の方向が外部からの磁界に応じて回転する自由磁性
層2と、自由磁性層2上に形成された非磁性金属層3
と、この非磁性金属層3上に形成され所定の固定された
方向に磁化された固定磁性層4と、この固定磁性層4上
に形成され固定磁性層4と交換結合して固定磁性層4の
磁化の方向を固定する反強磁性層5と、この反強磁性層
5上に形成されたキャップ層6とからなる。自由磁性層
2は、ここでは2層構造を有するものであり、下地層1
側の第1の自由磁性層2aと、非磁性金属層3側の第2
の自由磁性層2bからなる。
ールド21上の再生下部ギャップ層の上に形成された下
地層1と、軟磁性材料からなる、下地層1上に形成され
磁化の方向が外部からの磁界に応じて回転する自由磁性
層2と、自由磁性層2上に形成された非磁性金属層3
と、この非磁性金属層3上に形成され所定の固定された
方向に磁化された固定磁性層4と、この固定磁性層4上
に形成され固定磁性層4と交換結合して固定磁性層4の
磁化の方向を固定する反強磁性層5と、この反強磁性層
5上に形成されたキャップ層6とからなる。自由磁性層
2は、ここでは2層構造を有するものであり、下地層1
側の第1の自由磁性層2aと、非磁性金属層3側の第2
の自由磁性層2bからなる。
【0034】このスピンバルブ素子10は、y方向の端
部および−y方向の端部に接するように形成された一対
の硬磁性層11を備える。これらの硬磁性層11は、通
常、上記自由磁性層2にy方向あるいは−y方向を向く
磁界を付与することにより自由磁性層2のの磁壁を固定
して、ヘッドの再生信号に生じやすいバルクハウゼンノ
イズの発生を抑制するために用いられるものである。し
かし、後述するように、本実施形態では、これらの硬磁
性層11は、磁気ヘッド30を製造する際に固定磁性層
4にx方向あるいは−x方向を向く磁界を付与して固定
磁性層4の磁化をx方向あるいは−x方向に安定化させ
るためにも用いられる。なお、以下では固定磁性層4の
磁化がx方向を向く場合について述べる。また、スピン
バルブ素子10は、これらの硬磁性層11それぞれの上
に形成された一対の電極端子12それぞれを備える。こ
れらの電極端子12から上記スピンバルブ素子10にセ
ンス電流Isが印加される。
部および−y方向の端部に接するように形成された一対
の硬磁性層11を備える。これらの硬磁性層11は、通
常、上記自由磁性層2にy方向あるいは−y方向を向く
磁界を付与することにより自由磁性層2のの磁壁を固定
して、ヘッドの再生信号に生じやすいバルクハウゼンノ
イズの発生を抑制するために用いられるものである。し
かし、後述するように、本実施形態では、これらの硬磁
性層11は、磁気ヘッド30を製造する際に固定磁性層
4にx方向あるいは−x方向を向く磁界を付与して固定
磁性層4の磁化をx方向あるいは−x方向に安定化させ
るためにも用いられる。なお、以下では固定磁性層4の
磁化がx方向を向く場合について述べる。また、スピン
バルブ素子10は、これらの硬磁性層11それぞれの上
に形成された一対の電極端子12それぞれを備える。こ
れらの電極端子12から上記スピンバルブ素子10にセ
ンス電流Isが印加される。
【0035】次に、スピンバルブ素子10を構成する上
記各層についてそれぞれ説明する。
記各層についてそれぞれ説明する。
【0036】下地層1は、例えば膜厚50オングストロ
ーム(Å)のタンタル(Ta)膜からなる。
ーム(Å)のタンタル(Ta)膜からなる。
【0037】第1の自由磁性層2aは、例えば膜厚約4
0Åのニッケル−鉄(NiFe)膜からなり、第2の自
由磁性層2bは、例えば膜厚約25Åのコバルト−鉄−
ホウ素(CoFeB)膜からなり、両層は一緒になって
自由磁性層2を形成している。
0Åのニッケル−鉄(NiFe)膜からなり、第2の自
由磁性層2bは、例えば膜厚約25Åのコバルト−鉄−
ホウ素(CoFeB)膜からなり、両層は一緒になって
自由磁性層2を形成している。
【0038】非磁性金属層3は、例えば膜厚30Åの銅
(Cu)膜からなる。
(Cu)膜からなる。
【0039】上記自由磁性層2が上述したように2層構
造となっている理由の1つは、仮に自由磁性層2がNi
Fe膜からなる第1の自由磁性層2aのみからなるもの
であると、第1の自由磁性層2aと非磁性金属層3の両
層の間でNiとCuが相互拡散しやすくなることにあ
る。そこで、この両層の間にCuと固溶しないCoFe
B膜からなる第2の自由磁性層2bを取り入れることに
よってそのような相互拡散を防止している。もう1つの
理由は、CoFeB膜は、保持力Hcが比較的大きいた
め、外部磁界に応じて磁化の方向が変化するという役割
を果たすために最高の膜とはいえないことにある。そこ
で、自由磁性層2を、CoFeB膜からなる第2の自由
磁性層2bの下地に保持力Hcの小さいNiFe膜から
なる第1の自由磁性層2aをある程度厚く設けた2層構
造とすることで、自由磁性層2全体として磁化の回転を
容易にしている。
造となっている理由の1つは、仮に自由磁性層2がNi
Fe膜からなる第1の自由磁性層2aのみからなるもの
であると、第1の自由磁性層2aと非磁性金属層3の両
層の間でNiとCuが相互拡散しやすくなることにあ
る。そこで、この両層の間にCuと固溶しないCoFe
B膜からなる第2の自由磁性層2bを取り入れることに
よってそのような相互拡散を防止している。もう1つの
理由は、CoFeB膜は、保持力Hcが比較的大きいた
め、外部磁界に応じて磁化の方向が変化するという役割
を果たすために最高の膜とはいえないことにある。そこ
で、自由磁性層2を、CoFeB膜からなる第2の自由
磁性層2bの下地に保持力Hcの小さいNiFe膜から
なる第1の自由磁性層2aをある程度厚く設けた2層構
造とすることで、自由磁性層2全体として磁化の回転を
容易にしている。
【0040】固定磁性層4は、例えば膜厚22ÅのCo
FeB膜からなる。
FeB膜からなる。
【0041】反強磁性層5は、大きな交換結合磁界を発
生させるように、交換結合磁界がゼロになる温度である
ブロッキング温度が高く、耐食性の高い材料からなるも
のであることが好ましい。この反強磁性層5は、例えば
膜厚100Å以上、典型的には150Åの規則系合金の
膜からなる。規則系合金の膜としては、パラジウム−白
金−マンガン(PdPtMn)膜、白金−マンガン(P
tMn)膜、パラジウム−マンガン(PdMn)膜、ニ
ッケル−マンガン(NiMn)膜、クロム−マンガン
(CrMn)膜があげられる。これらの膜は、PdやP
tなどの白金系金属を用いているため耐食性が高い。ま
た、これらの膜は、規則系合金を用いているため上記交
換結合磁界が大きく、ブロッキング温度が高い。本実施
形態では、反強磁性層5は代表的にPdPtMnからな
るものとする。このPdPtMnのブロッキング温度は
320°Cである。
生させるように、交換結合磁界がゼロになる温度である
ブロッキング温度が高く、耐食性の高い材料からなるも
のであることが好ましい。この反強磁性層5は、例えば
膜厚100Å以上、典型的には150Åの規則系合金の
膜からなる。規則系合金の膜としては、パラジウム−白
金−マンガン(PdPtMn)膜、白金−マンガン(P
tMn)膜、パラジウム−マンガン(PdMn)膜、ニ
ッケル−マンガン(NiMn)膜、クロム−マンガン
(CrMn)膜があげられる。これらの膜は、PdやP
tなどの白金系金属を用いているため耐食性が高い。ま
た、これらの膜は、規則系合金を用いているため上記交
換結合磁界が大きく、ブロッキング温度が高い。本実施
形態では、反強磁性層5は代表的にPdPtMnからな
るものとする。このPdPtMnのブロッキング温度は
320°Cである。
【0042】キャップ層6は、例えば膜厚約60ÅのT
a膜からなる。
a膜からなる。
【0043】スピンバルブ素子10は、以上の各層から
なり、比較的層構成が単純であるため量産に適してい
る。
なり、比較的層構成が単純であるため量産に適してい
る。
【0044】なお、このスピンバルブ素子10に隣接す
る上記一対の硬磁性層11は、例えば、保持力Hcの大
きなCoCrPt膜からなる。また、上記一対の電極端
子12は、導電性材料からなり、例えば、下から膜厚が
100Åのチタン(Ti)膜、このTi膜上に形成され
た、膜厚が800Åの金(Au)膜、このAu膜上に形
成された、膜厚が200ÅのTi膜という3層構造を持
つ膜からなる。
る上記一対の硬磁性層11は、例えば、保持力Hcの大
きなCoCrPt膜からなる。また、上記一対の電極端
子12は、導電性材料からなり、例えば、下から膜厚が
100Åのチタン(Ti)膜、このTi膜上に形成され
た、膜厚が800Åの金(Au)膜、このAu膜上に形
成された、膜厚が200ÅのTi膜という3層構造を持
つ膜からなる。
【0045】さて、磁気ヘッド30の再生ヘッド30_
1の動作原理について図3とともに以下に簡単に説明す
る。再生ヘッド30_1の中心的な機能は、上記スピン
バルブ素子10が、以下に示すように弱い磁界で大きな
抵抗変化を示すことによって担われている。
1の動作原理について図3とともに以下に簡単に説明す
る。再生ヘッド30_1の中心的な機能は、上記スピン
バルブ素子10が、以下に示すように弱い磁界で大きな
抵抗変化を示すことによって担われている。
【0046】上述したように、反強磁性層5は、反強磁
性層5と接した固定磁性層4に交換相互作用を及ぼし、
この交換相互作用によって、この固定磁性層4の磁化M
pはx方向に固定されている。これに対して、自由磁性
層2は、磁化容易軸がy方向に沿った軸となっており、
ここでは、自由磁性層2の磁化Mfは、外部磁界が存在
しないときにはy方向を向く。この自由磁性層2の磁化
Mfは、x方向あるいは−x方向を向く弱い外部信号磁
界Hsigが印加されると、その信号磁界Hsigに応じて回
転する。
性層5と接した固定磁性層4に交換相互作用を及ぼし、
この交換相互作用によって、この固定磁性層4の磁化M
pはx方向に固定されている。これに対して、自由磁性
層2は、磁化容易軸がy方向に沿った軸となっており、
ここでは、自由磁性層2の磁化Mfは、外部磁界が存在
しないときにはy方向を向く。この自由磁性層2の磁化
Mfは、x方向あるいは−x方向を向く弱い外部信号磁
界Hsigが印加されると、その信号磁界Hsigに応じて回
転する。
【0047】このスピンバルブ素子10の電気抵抗は、
自由磁性層2の、信号磁界Hsigに応じて回転した磁化
Mfと固定磁性層4の固定された磁化Mpとなす角度θに
依存して変化する。すなわち、両層の磁化方向のなす角
度θの余弦cosθに比例して、以下のように、スピン
バルブ素子の抵抗値Rが変化する。
自由磁性層2の、信号磁界Hsigに応じて回転した磁化
Mfと固定磁性層4の固定された磁化Mpとなす角度θに
依存して変化する。すなわち、両層の磁化方向のなす角
度θの余弦cosθに比例して、以下のように、スピン
バルブ素子の抵抗値Rが変化する。
【0048】 R = Rmin + (Rw/2)×(1−cosθ) ここで、Rminは磁化Mpと磁化Mfが同方向を向くθ=
0°の場合の抵抗値であり、Rwは外部磁界応じて変化
する抵抗値Rの最大の変化幅を表す。抵抗値Rは、上記
両層の磁化Mpの方向と磁化Mfの方向とが逆方向となる
θ=180°の角度をなす場合に、最大となる。なお、
この再生ヘッド30_1では、信号磁界H sigがゼロの
場合の上記角度θは理想的な90°になるものとする。
0°の場合の抵抗値であり、Rwは外部磁界応じて変化
する抵抗値Rの最大の変化幅を表す。抵抗値Rは、上記
両層の磁化Mpの方向と磁化Mfの方向とが逆方向となる
θ=180°の角度をなす場合に、最大となる。なお、
この再生ヘッド30_1では、信号磁界H sigがゼロの
場合の上記角度θは理想的な90°になるものとする。
【0049】この再生ヘッド30_1の動作時には、図
2に示す一対の電極端子12からスピンバルブ素子10
にセンス電流Isが流される。このようにセンス電流Is
が流された状態で、この再生ヘッド30_1を、図3に
は図示しない磁気ディスク103に近接させて相対的に
移動させると、同図に示す信号検知領域Sで磁気ディス
ク103からのほぼx方向あるいは−x方向を向く信号
磁界Hsigを受けて、その信号磁界Hsigに応じて上述し
たように磁化Mfの回転に伴ってスピンバルブ素子10
の抵抗値Rが変化し、その抵抗値Rとセンス電流値Is
との積で表される出力電圧が出力される。
2に示す一対の電極端子12からスピンバルブ素子10
にセンス電流Isが流される。このようにセンス電流Is
が流された状態で、この再生ヘッド30_1を、図3に
は図示しない磁気ディスク103に近接させて相対的に
移動させると、同図に示す信号検知領域Sで磁気ディス
ク103からのほぼx方向あるいは−x方向を向く信号
磁界Hsigを受けて、その信号磁界Hsigに応じて上述し
たように磁化Mfの回転に伴ってスピンバルブ素子10
の抵抗値Rが変化し、その抵抗値Rとセンス電流値Is
との積で表される出力電圧が出力される。
【0050】上述したように信号磁界Hsigがゼロの時
に磁化Mpと磁化Mfとが直交して上記角度θが90°を
なす場合、外部の磁気ディスク103からの信号磁界H
sigに対して、スピンバルブ素子10の抵抗および出力
電圧が線形に変化する。このようにスピンバルブ素子1
0の抵抗および出力電圧が線形変化を示すことは、θ’
=θ−90°という、角度90°からのズレの角度θ’
を考えると、上記抵抗値Rの式のcosθが、 cosθ = cos(90°+θ’) = sin
θ’ となり、ズレの角度θ’が微小な場合に抵抗値Rがこの
ズレの角度θ’に対して線形に変化することから理解で
きる。
に磁化Mpと磁化Mfとが直交して上記角度θが90°を
なす場合、外部の磁気ディスク103からの信号磁界H
sigに対して、スピンバルブ素子10の抵抗および出力
電圧が線形に変化する。このようにスピンバルブ素子1
0の抵抗および出力電圧が線形変化を示すことは、θ’
=θ−90°という、角度90°からのズレの角度θ’
を考えると、上記抵抗値Rの式のcosθが、 cosθ = cos(90°+θ’) = sin
θ’ となり、ズレの角度θ’が微小な場合に抵抗値Rがこの
ズレの角度θ’に対して線形に変化することから理解で
きる。
【0051】信号磁界Hsigがゼロの場合にこの角度θ
が90°からずれていると、外部信号磁界Hsigの入力
に対して、再生ヘッド30_1の出力電圧は線形応答せ
ず、この出力電圧の再生波形が歪むなどの障害が発生す
る。これまでの研究から、この再生ヘッド30_1が実
際の使用に耐えるものであるためには、上記角度θが少
なくとも80°以上であることが好ましいと評価されて
いる。
が90°からずれていると、外部信号磁界Hsigの入力
に対して、再生ヘッド30_1の出力電圧は線形応答せ
ず、この出力電圧の再生波形が歪むなどの障害が発生す
る。これまでの研究から、この再生ヘッド30_1が実
際の使用に耐えるものであるためには、上記角度θが少
なくとも80°以上であることが好ましいと評価されて
いる。
【0052】[磁気ヘッド製造方法]以下に、図2に示
す磁気ヘッド30を製造する本実施形態の磁気ヘッド製
造方法について、図5に示す製造工程フローチャートを
参照しながら説明する。
す磁気ヘッド30を製造する本実施形態の磁気ヘッド製
造方法について、図5に示す製造工程フローチャートを
参照しながら説明する。
【0053】図5は、本実施形態の磁気ヘッド製造方法
による磁気ヘッドの製造工程を表すフローチャートであ
る。
による磁気ヘッドの製造工程を表すフローチャートであ
る。
【0054】このフローチャートでは、ステップS1か
らステップS20まで順に進む。なお、以下では、比較
のために従来の磁気ヘッド製造方法についても述べるこ
とがあるが、従来の磁気ヘッド製造方法による磁気ヘッ
ドの製造工程も、特に断る点を除いては、本実施形態の
磁気ヘッド製造方法による磁気ヘッドの製造工程と同様
に進められる。
らステップS20まで順に進む。なお、以下では、比較
のために従来の磁気ヘッド製造方法についても述べるこ
とがあるが、従来の磁気ヘッド製造方法による磁気ヘッ
ドの製造工程も、特に断る点を除いては、本実施形態の
磁気ヘッド製造方法による磁気ヘッドの製造工程と同様
に進められる。
【0055】まず、ステップS1では、ウェハ上に、最
終的に再生下部シールド21となる再生下部シールド膜
を形成する。このウェハとしては、例えば直径4〜5イ
ンチのAl2O3の保護膜のついたアルミナチタンカーバ
イド(Al2O3−TiC)ウェハがあげられる。また、
再生下部シールド21は、例えばFeN膜からなる。以
下に述べる工程によって、このウェハ上に約1万の磁気
ヘッドが一括して作製される。
終的に再生下部シールド21となる再生下部シールド膜
を形成する。このウェハとしては、例えば直径4〜5イ
ンチのAl2O3の保護膜のついたアルミナチタンカーバ
イド(Al2O3−TiC)ウェハがあげられる。また、
再生下部シールド21は、例えばFeN膜からなる。以
下に述べる工程によって、このウェハ上に約1万の磁気
ヘッドが一括して作製される。
【0056】ステップS2では、この再生下部シールド
膜上に、最終的に再生下部ギャップ層となる再生下部ギ
ャップ膜を形成する。この再生下部ギャップ膜は、例え
ばAl2O3のような絶縁材料からなる。
膜上に、最終的に再生下部ギャップ層となる再生下部ギ
ャップ膜を形成する。この再生下部ギャップ膜は、例え
ばAl2O3のような絶縁材料からなる。
【0057】ステップS3では、ウェハ上の一面にスピ
ンバルブ膜を形成する。このスピンバルブ膜は、後にト
リミングされてスピンバルブ素子10となる膜である。
詳しく述べると、スパッタリング法などにより、まず、
上記再生下部ギャップ膜上に、下地層1、自由磁性層
2、非磁性金属層3、固定磁性層4、反強磁性層5、キ
ャップ層6それぞれの膜それぞれが、順に積層するよう
に成膜される。
ンバルブ膜を形成する。このスピンバルブ膜は、後にト
リミングされてスピンバルブ素子10となる膜である。
詳しく述べると、スパッタリング法などにより、まず、
上記再生下部ギャップ膜上に、下地層1、自由磁性層
2、非磁性金属層3、固定磁性層4、反強磁性層5、キ
ャップ層6それぞれの膜それぞれが、順に積層するよう
に成膜される。
【0058】ステップS4では、ステップS3で形成さ
れたスピンバルブ膜に対してx方向に磁界を印加しなが
ら加熱することによりスピンバルブ膜の固定磁性層4の
膜の磁化方向をこの磁界の印加されたx方向に固定する
ピンアニール処理を行う。このピンアニール処理におけ
る代表的な処理条件は、磁界の強さ200kA/m、加
熱温度280℃、加熱時間3時間である。このピンアニ
ール処理により、この固定磁性層4の磁化の方向が固定
されるのは、スピンバルブ膜中の、後に反強磁性層5と
なるPdPtMnなどの規則系合金からなる膜が、スピ
ンバルブ膜の成膜直後には磁性を示さず、上記ピンアニ
ール処理のような磁界中熱処理を行うことによりはじめ
て反強磁性化(規則化)するためであり、この反強磁性
化により固定磁性層4の磁化Mpが印加された磁界の方
向であるx方向に固定される。規則系合金のこのような
規則化は、面心立方格子(fcc:face cent
ered cubic structure)面心正方
格子(fct:facecentered tetra
gonal structure)への結晶変化に伴っ
て生ずる。
れたスピンバルブ膜に対してx方向に磁界を印加しなが
ら加熱することによりスピンバルブ膜の固定磁性層4の
膜の磁化方向をこの磁界の印加されたx方向に固定する
ピンアニール処理を行う。このピンアニール処理におけ
る代表的な処理条件は、磁界の強さ200kA/m、加
熱温度280℃、加熱時間3時間である。このピンアニ
ール処理により、この固定磁性層4の磁化の方向が固定
されるのは、スピンバルブ膜中の、後に反強磁性層5と
なるPdPtMnなどの規則系合金からなる膜が、スピ
ンバルブ膜の成膜直後には磁性を示さず、上記ピンアニ
ール処理のような磁界中熱処理を行うことによりはじめ
て反強磁性化(規則化)するためであり、この反強磁性
化により固定磁性層4の磁化Mpが印加された磁界の方
向であるx方向に固定される。規則系合金のこのような
規則化は、面心立方格子(fcc:face cent
ered cubic structure)面心正方
格子(fct:facecentered tetra
gonal structure)への結晶変化に伴っ
て生ずる。
【0059】ステップS5では、ステップS4でピンア
ニール処理を施されたスピンバルブ膜に対して例えばy
方向に磁界を印加しながら加熱することによりスピンバ
ルブ膜中の自由磁性層4の膜の磁化容易軸および再生下
部シールド21の磁化容易軸をy方向に沿った軸とし
て、磁化容易軸の磁気異方性を強化するフリー戻しアニ
ール処理を行う。このフリー戻しアニール処理における
代表的な処理条件は、磁界の強さ4kA/m、加熱温度
230℃、加熱時間3時間である。
ニール処理を施されたスピンバルブ膜に対して例えばy
方向に磁界を印加しながら加熱することによりスピンバ
ルブ膜中の自由磁性層4の膜の磁化容易軸および再生下
部シールド21の磁化容易軸をy方向に沿った軸とし
て、磁化容易軸の磁気異方性を強化するフリー戻しアニ
ール処理を行う。このフリー戻しアニール処理における
代表的な処理条件は、磁界の強さ4kA/m、加熱温度
230℃、加熱時間3時間である。
【0060】これらのピンアニール処理およびフリー戻
しアニール処理によって、固定磁性層4の膜磁化Mpの
方向と自由磁性層2の膜の磁化Mfの方向とをほぼ直交
させることができるが、フリー戻しアニール処理が固定
磁性層4の膜の磁化Mpに対して影響をおよぼすので、
この磁化Mpの方向は、x方向からy方向側あるいは−
y方向側に向かって傾いてしまう。ただし、この傾きの
大きさは、上記両処理を、上述した代表的な処理条件の
ような適切な処理条件で行うことにより減少させること
ができる。
しアニール処理によって、固定磁性層4の膜磁化Mpの
方向と自由磁性層2の膜の磁化Mfの方向とをほぼ直交
させることができるが、フリー戻しアニール処理が固定
磁性層4の膜の磁化Mpに対して影響をおよぼすので、
この磁化Mpの方向は、x方向からy方向側あるいは−
y方向側に向かって傾いてしまう。ただし、この傾きの
大きさは、上記両処理を、上述した代表的な処理条件の
ような適切な処理条件で行うことにより減少させること
ができる。
【0061】以下に述べるステップS6およびステップ
S7によって、最終的にウェハ上に形成される複数の磁
気ヘッド30それぞれの各再生ヘッド30_1部分の、
各スピンバルブ素子10、各一対の硬磁性層11、およ
び各一対の電極端子12を形成する。
S7によって、最終的にウェハ上に形成される複数の磁
気ヘッド30それぞれの各再生ヘッド30_1部分の、
各スピンバルブ素子10、各一対の硬磁性層11、およ
び各一対の電極端子12を形成する。
【0062】ステップS6では、ステップS5で熱処理
された、スピンバルブ膜が一面に形成されたウェハの、
上記複数の磁気ヘッド30それぞれの一対の硬磁性層1
1および一対の電極端子12が形成される領域以外の部
分に、フォトレジストおよびAl2O3などを使用した覆
いをかぶせ、スピンバルブ膜の、これらの硬磁性層11
と電極端子12が形成される部分をイオンミリングなど
によって取り去る。これらの部分が取り去られたウェハ
に、硬磁性膜と導電性膜とを順に積層する。ここで、硬
磁性膜は、例えばCoCrPtからなり、導電性膜は、
例えば、下から膜厚が100ÅのTi膜、このTi膜上
に積層された、膜厚が800ÅのAu膜、このAu膜上
に積層された、膜厚が200ÅのTi膜という3層構造
を持つ膜からなる。これらの膜を積層した後に上記電極
端子12以外の部分に被せた覆いを取り外すことによ
り、上記再生下部ギャップ膜上に上記一対の硬磁性層1
1が複数形成され、これらの一対の硬磁性層11上に上
記一対の電極端子12が形成される。
された、スピンバルブ膜が一面に形成されたウェハの、
上記複数の磁気ヘッド30それぞれの一対の硬磁性層1
1および一対の電極端子12が形成される領域以外の部
分に、フォトレジストおよびAl2O3などを使用した覆
いをかぶせ、スピンバルブ膜の、これらの硬磁性層11
と電極端子12が形成される部分をイオンミリングなど
によって取り去る。これらの部分が取り去られたウェハ
に、硬磁性膜と導電性膜とを順に積層する。ここで、硬
磁性膜は、例えばCoCrPtからなり、導電性膜は、
例えば、下から膜厚が100ÅのTi膜、このTi膜上
に積層された、膜厚が800ÅのAu膜、このAu膜上
に積層された、膜厚が200ÅのTi膜という3層構造
を持つ膜からなる。これらの膜を積層した後に上記電極
端子12以外の部分に被せた覆いを取り外すことによ
り、上記再生下部ギャップ膜上に上記一対の硬磁性層1
1が複数形成され、これらの一対の硬磁性層11上に上
記一対の電極端子12が形成される。
【0063】ステップS7では、ステップS6で形成さ
れた、複数組の一対の硬磁性層11上に形成された複数
組の一対の電極端子12の領域と、スピンバルブ膜のう
ちの、これらの一対の電極端子12にy方向に例えば1
μm程度の間隙を持って挟まれた長方形の領域とをフォ
トレジストで覆い、イオンミリングなどを行うことによ
りウェハからこれらの領域以外の部分のスピンバルブ膜
を削除する。この削除により、スピンバルブ膜は長方形
にトリミングされて、スピンバルブ素子10が形成され
る。
れた、複数組の一対の硬磁性層11上に形成された複数
組の一対の電極端子12の領域と、スピンバルブ膜のう
ちの、これらの一対の電極端子12にy方向に例えば1
μm程度の間隙を持って挟まれた長方形の領域とをフォ
トレジストで覆い、イオンミリングなどを行うことによ
りウェハからこれらの領域以外の部分のスピンバルブ膜
を削除する。この削除により、スピンバルブ膜は長方形
にトリミングされて、スピンバルブ素子10が形成され
る。
【0064】本実施形態の磁気ヘッド製造方法の特徴の
1つは、上記ステップS6で形成された硬磁性層11の
形状にある。
1つは、上記ステップS6で形成された硬磁性層11の
形状にある。
【0065】図6は、従来の磁気ヘッド製造方法で形成
される硬磁性層の形状の一例を示す図である。
される硬磁性層の形状の一例を示す図である。
【0066】同図は、上記ステップS6〜ステップS7
で形成された段階でのスピンバルブ素子10および一対
の硬磁性層11に対応する、従来の磁気ヘッド製造方法
で製造された磁気ヘッドの、スピンバルブ素子10およ
び一対の硬磁性層11’を、z方向に見た様子を示した
概略図である。この図6に示すスピンバルブ素子10
は、上記磁気ヘッド30のスピンバルブ素子10と同じ
構成を有するものであり、一対の硬磁性層11’によっ
てy方向に挟まれている。
で形成された段階でのスピンバルブ素子10および一対
の硬磁性層11に対応する、従来の磁気ヘッド製造方法
で製造された磁気ヘッドの、スピンバルブ素子10およ
び一対の硬磁性層11’を、z方向に見た様子を示した
概略図である。この図6に示すスピンバルブ素子10
は、上記磁気ヘッド30のスピンバルブ素子10と同じ
構成を有するものであり、一対の硬磁性層11’によっ
てy方向に挟まれている。
【0067】一般に、製造された磁気ヘッドは、HDD
内で、スピンバルブ素子が所定の面(浮上面f)で磁気
ディスクに近接して面するように配置される。図6で
は、yz方向に広がる浮上面fが、同図点線で表されて
いる。図6に示す一対の硬磁性層11’は、最終的に製
造された磁気ヘッド中の硬磁性層と同様に、スピンバル
ブヘッド10の浮上面f側には存在しない。
内で、スピンバルブ素子が所定の面(浮上面f)で磁気
ディスクに近接して面するように配置される。図6で
は、yz方向に広がる浮上面fが、同図点線で表されて
いる。図6に示す一対の硬磁性層11’は、最終的に製
造された磁気ヘッド中の硬磁性層と同様に、スピンバル
ブヘッド10の浮上面f側には存在しない。
【0068】図7は、本実施形態の磁気ヘッド製造方法
で形成される硬磁性層の形状の例を示す図である。
で形成される硬磁性層の形状の例を示す図である。
【0069】図7(A)、図7(B)、図7(C)それ
ぞれに、スピンバルブ素子10を挟む硬磁性層11の3
種類の形状の例それぞれを示す。図7(A)に示す硬磁
性層11は、図6に示す従来の硬磁性層11’を浮上面
f側で連結させたものであって、スピンバルブ素子10
からみて浮上面fを超える部分にも硬磁性層11が存在
する。図7(B)に示す硬磁性層11は、スピンバルブ
素子10の、浮上面側およびy方向両側面側では、図6
に示す従来の硬磁性層11’と同じ形状であるが、浮上
面fとは逆側の面で、その面と硬磁性層11との間に間
隙を有し、その間隙が、そのままy方向に延びた後にx
方向に延びたものである。図7(C)に示す硬磁性層1
1は、スピンバルブ素子10から見て浮上面f側で図7
(A)に示す硬磁性層11と同じく連結されており、ま
た、スピンバルブ素子10から見て浮上面fとは逆側の
面で、図7(B)に示す硬磁性層11と同様な間隙を有
するものである。
ぞれに、スピンバルブ素子10を挟む硬磁性層11の3
種類の形状の例それぞれを示す。図7(A)に示す硬磁
性層11は、図6に示す従来の硬磁性層11’を浮上面
f側で連結させたものであって、スピンバルブ素子10
からみて浮上面fを超える部分にも硬磁性層11が存在
する。図7(B)に示す硬磁性層11は、スピンバルブ
素子10の、浮上面側およびy方向両側面側では、図6
に示す従来の硬磁性層11’と同じ形状であるが、浮上
面fとは逆側の面で、その面と硬磁性層11との間に間
隙を有し、その間隙が、そのままy方向に延びた後にx
方向に延びたものである。図7(C)に示す硬磁性層1
1は、スピンバルブ素子10から見て浮上面f側で図7
(A)に示す硬磁性層11と同じく連結されており、ま
た、スピンバルブ素子10から見て浮上面fとは逆側の
面で、図7(B)に示す硬磁性層11と同様な間隙を有
するものである。
【0070】ステップS8では、イオンミル等により上
記再生下部シールド膜のうちの不要な部分を取り除い
て、上記硬磁性層11の形状に応じた形状にパターニン
グされた再生下部シールド21を形成する。
記再生下部シールド膜のうちの不要な部分を取り除い
て、上記硬磁性層11の形状に応じた形状にパターニン
グされた再生下部シールド21を形成する。
【0071】ステップS9では、上記スピンバルブ素子
10上に例えばAl2O3からなる再生上部ギャップ膜を
形成する。
10上に例えばAl2O3からなる再生上部ギャップ膜を
形成する。
【0072】ステップS10では、上記再生上部ギャッ
プ上に、例えばNiFeからなる再生上部シールド22
を形成する。
プ上に、例えばNiFeからなる再生上部シールド22
を形成する。
【0073】ステップS11では、上記再生上部ギャッ
プ上に、例えばAl2O3からなる記録ギャップ層23を
形成する。
プ上に、例えばAl2O3からなる記録ギャップ層23を
形成する。
【0074】ステップS12〜ステップS13では、記
録ギャップ層23上にレジストなどの有機絶縁材料によ
って周囲を取り囲みながら例えばCuからなる記録コイ
ル25を形成する。
録ギャップ層23上にレジストなどの有機絶縁材料によ
って周囲を取り囲みながら例えばCuからなる記録コイ
ル25を形成する。
【0075】ステップS14では、例えば240kA/
mの磁界を印加することにより、ステップS6で形成し
た硬磁性層11の磁化を、上記浮上面fに垂直なx方向
に向けて固定する垂直着磁を行う。
mの磁界を印加することにより、ステップS6で形成し
た硬磁性層11の磁化を、上記浮上面fに垂直なx方向
に向けて固定する垂直着磁を行う。
【0076】ステップS15では、ステップS12〜ス
テップS13で形成された記録コイル25の周囲を取り
囲む有機絶縁材料を加熱処理する。この加熱処理によっ
てスピンバルブ素子10の温度も上昇する。このステッ
プS15は、本発明にいう昇温工程に相当する。この加
熱処理は、例えば温度275℃3時間という加熱条件で
行う。この加熱処理は、ステップS14で硬磁性層11
が垂直着磁されているため、固定磁性層4の磁化Mpの
方向が上記x方向に固定された状態で行われる。この状
態で加熱処理を行うことによる影響を説明するために、
まず、比較となる従来例での加熱処理について説明す
る。
テップS13で形成された記録コイル25の周囲を取り
囲む有機絶縁材料を加熱処理する。この加熱処理によっ
てスピンバルブ素子10の温度も上昇する。このステッ
プS15は、本発明にいう昇温工程に相当する。この加
熱処理は、例えば温度275℃3時間という加熱条件で
行う。この加熱処理は、ステップS14で硬磁性層11
が垂直着磁されているため、固定磁性層4の磁化Mpの
方向が上記x方向に固定された状態で行われる。この状
態で加熱処理を行うことによる影響を説明するために、
まず、比較となる従来例での加熱処理について説明す
る。
【0077】図8は、従来の磁気ヘッド製造方法で形成
された硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の第1の例
を示す図である。
された硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の第1の例
を示す図である。
【0078】同図には、上記有機絶縁材料の加熱処理に
おいて、図6に示す従来の磁気ヘッド製造方法で形成さ
れた硬磁性層11’を自由磁性層6の磁化容易軸方向に
沿ったy方向あるいは−y方向に磁化する横着磁が行わ
れた様子が示される。この場合には、スピンバルブ素子
10と、スピンバルブ素子10をy方向に挟む一対の硬
磁性層11’との両界面において、磁荷が生ずる。この
磁荷によってスピンバルブ素子10にはy方向あるいは
−y方向に磁界が生ずるため、この磁界の生じた状態
で、上記加熱処理を行うと、固定磁性層4の磁化Mpは
y方向あるいは−y方向に傾いてしまう。
おいて、図6に示す従来の磁気ヘッド製造方法で形成さ
れた硬磁性層11’を自由磁性層6の磁化容易軸方向に
沿ったy方向あるいは−y方向に磁化する横着磁が行わ
れた様子が示される。この場合には、スピンバルブ素子
10と、スピンバルブ素子10をy方向に挟む一対の硬
磁性層11’との両界面において、磁荷が生ずる。この
磁荷によってスピンバルブ素子10にはy方向あるいは
−y方向に磁界が生ずるため、この磁界の生じた状態
で、上記加熱処理を行うと、固定磁性層4の磁化Mpは
y方向あるいは−y方向に傾いてしまう。
【0079】図9は、従来の磁気ヘッド製造方法で形成
される硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の第2の例
を示す図である。
される硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の第2の例
を示す図である。
【0080】同図には、上記有機絶縁材料の加熱処理に
おいて、図6に示すように形成された硬磁性層11’
を、固定磁性層4の磁化が固定される方向であるx方向
に磁化した様子が示される。なお、硬磁性層11’をx
方向へ磁化した状態で上記加熱処理を行う方法について
は、特開平11−175923号公報に記載がある。こ
の場合には、図8に示すようにy方向あるいは−y方向
に磁化した場合とは異なって、スピンバルブ素子10
と、スピンバルブ素子10をy方向に挟む硬磁性層1
1’との両界面には磁荷が生ずることはない。しかし、
スピンバルブ素子10のx方向の大きさを表す素子高さ
が約5μmと小さいことにより、無磁界中であったとし
ても、固定磁性層4の磁化Mpは自身の反磁界を受けて
y方向あるいは−y方向に傾いてしまう。
おいて、図6に示すように形成された硬磁性層11’
を、固定磁性層4の磁化が固定される方向であるx方向
に磁化した様子が示される。なお、硬磁性層11’をx
方向へ磁化した状態で上記加熱処理を行う方法について
は、特開平11−175923号公報に記載がある。こ
の場合には、図8に示すようにy方向あるいは−y方向
に磁化した場合とは異なって、スピンバルブ素子10
と、スピンバルブ素子10をy方向に挟む硬磁性層1
1’との両界面には磁荷が生ずることはない。しかし、
スピンバルブ素子10のx方向の大きさを表す素子高さ
が約5μmと小さいことにより、無磁界中であったとし
ても、固定磁性層4の磁化Mpは自身の反磁界を受けて
y方向あるいは−y方向に傾いてしまう。
【0081】このように、従来の磁気ヘッド製造方法で
は、上記加熱処理において、固定磁性層4の磁化Mpが
y方向あるいは−y方向に傾いてしまうため、最終的に
形成された磁気ヘッドの再生波形が、外部信号磁界H
sigに対して線形応答せず、歪みなどの障害を生ずる。
は、上記加熱処理において、固定磁性層4の磁化Mpが
y方向あるいは−y方向に傾いてしまうため、最終的に
形成された磁気ヘッドの再生波形が、外部信号磁界H
sigに対して線形応答せず、歪みなどの障害を生ずる。
【0082】これに対して、本実施形態の磁気ヘッド製
造方法では、図10に示すように、固定磁性層4の磁化
Mpのy方向や−y方向への傾きが抑制される。
造方法では、図10に示すように、固定磁性層4の磁化
Mpのy方向や−y方向への傾きが抑制される。
【0083】図10は、本実施形態の磁気ヘッド製造方
法で形成される硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の
例を示す図である。
法で形成される硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の
例を示す図である。
【0084】図10(A)、図10(B)、および図1
0(C)の各図には、上記有機絶縁材料の加熱処理にお
いて、図7(A)、図7(B)、および図7(C)の各
図に示すように形成された硬磁性層11を、固定磁性層
4の磁化が固定されるx方向に磁化した様子が示され
る。この場合には、図9に示す例と同様にスピンバルブ
素子10と、スピンバルブ素子10をy方向に挟む硬磁
性層11’との両界面には磁荷が生ずることはない。但
し、図7に示す硬磁性層11は、いずれも、スピンバル
ブ素子10からみて、x方向および−x方向のうちの少
なくともいずれか一方を含む領域にその硬磁性層11の
一部が配置されているため、その領域に磁荷が生じて、
スピンバルブ素子10にx方向への磁界が付与される。
本実施形態の磁気ヘッド製造方法では、スピンバルブ素
子10にx方向の磁界が付与された状態で上記有機絶縁
材料の熱処理を行うため、下部再生シールド21、上部
再生シールド22といった軟磁性を示す層の磁化容易軸
の方向にほとんど影響を与えることなく、上記固定磁性
層4の反磁界の影響を抑えて固定磁性層4の磁化Mpを
x方向に固定しておくことができる。なお、自由磁性層
2の磁化容易軸は、後述するステップS19での横着磁
によってy方向に沿った軸となるよう方向づけられる。
0(C)の各図には、上記有機絶縁材料の加熱処理にお
いて、図7(A)、図7(B)、および図7(C)の各
図に示すように形成された硬磁性層11を、固定磁性層
4の磁化が固定されるx方向に磁化した様子が示され
る。この場合には、図9に示す例と同様にスピンバルブ
素子10と、スピンバルブ素子10をy方向に挟む硬磁
性層11’との両界面には磁荷が生ずることはない。但
し、図7に示す硬磁性層11は、いずれも、スピンバル
ブ素子10からみて、x方向および−x方向のうちの少
なくともいずれか一方を含む領域にその硬磁性層11の
一部が配置されているため、その領域に磁荷が生じて、
スピンバルブ素子10にx方向への磁界が付与される。
本実施形態の磁気ヘッド製造方法では、スピンバルブ素
子10にx方向の磁界が付与された状態で上記有機絶縁
材料の熱処理を行うため、下部再生シールド21、上部
再生シールド22といった軟磁性を示す層の磁化容易軸
の方向にほとんど影響を与えることなく、上記固定磁性
層4の反磁界の影響を抑えて固定磁性層4の磁化Mpを
x方向に固定しておくことができる。なお、自由磁性層
2の磁化容易軸は、後述するステップS19での横着磁
によってy方向に沿った軸となるよう方向づけられる。
【0085】このように固定磁性層4の磁化Mpをx方
向に固定することにより、固定磁性層4の磁化Mpの方
向と自由磁性層2などの軟磁性を示す層の磁化容易軸と
がなす角度θを90°に近づけられるので、本実施形態
の磁気ヘッド製造方法によって製造された磁気ヘッドの
再生波形は、外部信号磁界Hsigに対してほぼ線形応答
する、歪みの小さなものとなる。
向に固定することにより、固定磁性層4の磁化Mpの方
向と自由磁性層2などの軟磁性を示す層の磁化容易軸と
がなす角度θを90°に近づけられるので、本実施形態
の磁気ヘッド製造方法によって製造された磁気ヘッドの
再生波形は、外部信号磁界Hsigに対してほぼ線形応答
する、歪みの小さなものとなる。
【0086】ステップS16では、記録コイル25上に
上部記録磁極26を形成する。この上部記録磁極26
は、例えばNiFeからなる。
上部記録磁極26を形成する。この上部記録磁極26
は、例えばNiFeからなる。
【0087】ステップS17で、上部記録磁極26上に
保護膜を形成する。この保護膜は、例えばAl2O3から
なる。
保護膜を形成する。この保護膜は、例えばAl2O3から
なる。
【0088】ステップS18では、常温で、例えばy方
向に240kA/mの外部磁界を印加することによっ
て、ステップS14でx方向に固定された硬磁性層11
の磁化の方向をy方向に転換させて固定する横着磁を行
う。上記ステップS15の加熱処理後の横着磁によっ
て、自由磁性層2の磁化容易軸は、y方向に沿った軸と
なるよう方向付けられる。
向に240kA/mの外部磁界を印加することによっ
て、ステップS14でx方向に固定された硬磁性層11
の磁化の方向をy方向に転換させて固定する横着磁を行
う。上記ステップS15の加熱処理後の横着磁によっ
て、自由磁性層2の磁化容易軸は、y方向に沿った軸と
なるよう方向付けられる。
【0089】ステップS19〜ステップS20では、ス
テップS17で保護膜が形成されたウェハを、上記磁気
ヘッド30が1つづつ含まれるよう分割する。この分割
の際に、硬磁性層11のうちの、上記スピンバルブ素子
10からみて浮上面fを超える部分を削除する。このス
テップS19〜ステップS20で、本実施形態の磁気ヘ
ッド製造方法の工程は完了する。
テップS17で保護膜が形成されたウェハを、上記磁気
ヘッド30が1つづつ含まれるよう分割する。この分割
の際に、硬磁性層11のうちの、上記スピンバルブ素子
10からみて浮上面fを超える部分を削除する。このス
テップS19〜ステップS20で、本実施形態の磁気ヘ
ッド製造方法の工程は完了する。
【0090】なお、本実施形態のように、スピンバルブ
素子を昇温させる加熱処理の前に硬磁性層を垂直着磁
し、その加熱処理の後に硬磁性層を横着磁する方法は、
記録コイル形成に伴う有機絶縁材料の加熱処理に対して
のみならず、固定磁性層の磁化の方向をx方向からずら
すおそれのある他の加熱処理に対しても有効である。こ
のため、この方法を、磁気ヘッドが再生ヘッドのみから
なる場合に採用することもできる。例えば、一般に再生
ヘッドの電極端子から引き出し導体を形成する場合に、
上記再生下部シールド21が一般に1.5μmの厚みを
有するものであるために、この再生下部シールド21上
に薄い絶縁膜が形成されても再生下部シールド21が角
の部分で露出するおそれがある。そこで、この再生下部
シールドと上記引き出し導体との接触を防ぐために、そ
の引き出し導体の下にレジストを形成して加熱硬化させ
ることがあり、上記方法は、このレジストの加熱に対し
ても有効である。
素子を昇温させる加熱処理の前に硬磁性層を垂直着磁
し、その加熱処理の後に硬磁性層を横着磁する方法は、
記録コイル形成に伴う有機絶縁材料の加熱処理に対して
のみならず、固定磁性層の磁化の方向をx方向からずら
すおそれのある他の加熱処理に対しても有効である。こ
のため、この方法を、磁気ヘッドが再生ヘッドのみから
なる場合に採用することもできる。例えば、一般に再生
ヘッドの電極端子から引き出し導体を形成する場合に、
上記再生下部シールド21が一般に1.5μmの厚みを
有するものであるために、この再生下部シールド21上
に薄い絶縁膜が形成されても再生下部シールド21が角
の部分で露出するおそれがある。そこで、この再生下部
シールドと上記引き出し導体との接触を防ぐために、そ
の引き出し導体の下にレジストを形成して加熱硬化させ
ることがあり、上記方法は、このレジストの加熱に対し
ても有効である。
【0091】また、従来、上記加熱処理の際に、x方向
に外部磁界を印加して固定磁性層4の磁化をx方向に向
ける方法が知られているが、この外部磁界を印加する方
法では、固定磁性層4の磁化のみならず、最終的にy方
向に沿った軸となる必要のある、上記再生下部シールド
21や再生上部シールド22の磁化容易軸をもx方向に
沿った軸としてしまう。これらのシールドの磁化容易軸
は、上記横着磁によってy方向に沿った軸とすることは
困難である。これに対して、本実施形態の磁気ヘッド製
造方法は、上記加熱処理の際に、固定磁性層の磁化の方
向をx方向に向ける磁界が硬磁性層11によって印加さ
れた磁界であるため、上記再生下部シールド21や再生
上部シールド22の磁化容易軸には、ほとんど影響を与
えない好ましい製造方法となっている。
に外部磁界を印加して固定磁性層4の磁化をx方向に向
ける方法が知られているが、この外部磁界を印加する方
法では、固定磁性層4の磁化のみならず、最終的にy方
向に沿った軸となる必要のある、上記再生下部シールド
21や再生上部シールド22の磁化容易軸をもx方向に
沿った軸としてしまう。これらのシールドの磁化容易軸
は、上記横着磁によってy方向に沿った軸とすることは
困難である。これに対して、本実施形態の磁気ヘッド製
造方法は、上記加熱処理の際に、固定磁性層の磁化の方
向をx方向に向ける磁界が硬磁性層11によって印加さ
れた磁界であるため、上記再生下部シールド21や再生
上部シールド22の磁化容易軸には、ほとんど影響を与
えない好ましい製造方法となっている。
【0092】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
再生波形の歪みの小さな磁気ヘッドを製造する磁気ヘッ
ド製造方法が提供される。
再生波形の歪みの小さな磁気ヘッドを製造する磁気ヘッ
ド製造方法が提供される。
【図1】HDDの概略構成図である。
【図2】HDDに設置された磁気ヘッドの構成を示す図
である。
である。
【図3】本実施形態の磁気ヘッド製造方法によって製造
された再生ヘッドの要部を示す斜視図である。
された再生ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図4】図3に示す再生ヘッドの要部の側断面図であ
る。
る。
【図5】本実施形態の磁気ヘッド製造方法による磁気ヘ
ッドの製造工程を表すフローチャートである。
ッドの製造工程を表すフローチャートである。
【図6】従来の磁気ヘッド製造方法で形成される硬磁性
層の形状の一例を示す図である。
層の形状の一例を示す図である。
【図7】本実施形態の磁気ヘッド製造方法で形成される
硬磁性層の形状の例を示す図である。
硬磁性層の形状の例を示す図である。
【図8】従来の磁気ヘッド製造方法で形成された硬磁性
層の、加熱処理前の磁化の様子の第1の例を示す図であ
る。
層の、加熱処理前の磁化の様子の第1の例を示す図であ
る。
【図9】従来の磁気ヘッド製造方法で形成される硬磁性
層の、加熱処理前の磁化の様子の第2の例を示す図であ
る。
層の、加熱処理前の磁化の様子の第2の例を示す図であ
る。
【図10】本実施形態の磁気ヘッド製造方法で形成され
る硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の例を示す図で
ある。
る硬磁性層の、加熱処理前の磁化の様子の例を示す図で
ある。
1 下地層 2 自由磁性層 2a 第1の自由磁性層 2b 第2の自由磁性層 3 非磁性金属層 4 固定磁性層 5 反強磁性層 6 キャップ層 10 スピンバルブ素子 11 硬磁性層 12 電極端子 21 再生下部シールド 22 記録下部磁極、再生上部シールド 23 記録ギャップ層 24 有機絶縁層 25 記録コイル 26 記録上部磁極 30 磁気ヘッド 30_1 再生ヘッド 30_2 記録ヘッド 100 HDD 101 ハウジング 102 回転軸 103 磁気ディスク 104 浮上ヘッドスライダ 105 アーム軸 106 キャリッジアーム 107 アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野間 賢二 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 向山 直樹 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5D034 AA03 BA02 DA07
Claims (5)
- 【請求項1】 所定の第1の方向に固定された磁化を有
する固定磁性層と所定の第2の方向に磁化容易軸を持ち
外部磁界に応じて方向の変化する磁化を有する自由磁性
層とを含む多層膜である、該固定磁性層の磁化の方向と
該自由磁性層の磁化の方向との間の角度に応じた抵抗の
大きさを示す磁気抵抗効果素子を備え、該磁気抵抗効果
素子の抵抗の大きさを検知することにより前記外部磁界
の強さを検知する磁気ヘッドを製造する磁気ヘッド製造
方法において、 前記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を付与する硬磁性
層を、該磁気抵抗効果素子からみて、前記所定の第1の
方向前方および該第1の方向後方のうちの少なくともい
ずれか一方を含む領域に形成する硬磁性層形成工程を有
することを特徴とする磁気ヘッド製造方法。 - 【請求項2】 前記硬磁性層形成工程で形成された硬磁
性層の磁化の方向を、前記所定の第1の方向に固定する
第1の磁化固定工程を有することを特徴とする請求項1
記載の磁気ヘッド製造方法。 - 【請求項3】 前記磁気抵抗効果素子の昇温を伴う所定
の昇温工程と、 前記第1の磁化固定工程によって固定された前記硬磁性
層の磁化の方向を、前記所定の第2の方向に転換させて
固定する第2の磁化固定工程とを有し、 前記硬磁性層形成工程と前記第1の磁化固定工程とを実
行した後に前記昇温工程を実行し、その後前記第2の磁
化固定工程を実行することを特徴とする請求項2記載の
磁気ヘッド製造方法。 - 【請求項4】 前記磁気ヘッドが、記録コイルを有し、
前記外部磁界の強さを検知する以外にも該記録コイルか
ら磁界を発生する機能を有するものである場合に、 前記記録コイルを、有機絶縁材料で該記録コイルの周囲
を取り囲みながら形成するコイル形成工程を有し、 前記昇温工程が、前記コイル形成工程で形成された記録
コイルの周囲を取り囲む有機絶縁材料を加熱して硬化さ
せる工程であることを特徴とする請求項3記載の磁気ヘ
ッド製造方法。 - 【請求項5】 前記磁気抵抗効果素子は、動作時に、磁
化の方向により情報が記録された磁気記録媒体に、前記
所定の第1の方向前方および後方のうちのいずれかの側
で近接あるいは接触するように配置されるものであっ
て、前記硬磁性層形成工程で形成された硬磁性層が、該
磁気抵抗効果素子からみて該磁気記録媒体に面する側に
位置する部分を有し、該部分を前記第2の磁化固定工程
の後に削除する削除工程を有することを特徴とする請求
項3記載の磁気ヘッド製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000183042A JP2002008210A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 磁気ヘッド製造方法 |
US09/740,602 US6851179B2 (en) | 2000-06-19 | 2000-12-19 | Magnetic head producing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000183042A JP2002008210A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 磁気ヘッド製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002008210A true JP2002008210A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18683686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000183042A Pending JP2002008210A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 磁気ヘッド製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6851179B2 (ja) |
JP (1) | JP2002008210A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009283094A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Fujitsu Ltd | 磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3990751B2 (ja) * | 1995-07-25 | 2007-10-17 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 |
JPH09205234A (ja) * | 1996-01-26 | 1997-08-05 | Nec Corp | 磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果センサ |
JP3699802B2 (ja) * | 1997-05-07 | 2005-09-28 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果ヘッド |
JPH1196516A (ja) | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Fujitsu Ltd | スピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッドの製造法及びこの製造方法で製造されたスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッド |
US6143388A (en) * | 1997-11-24 | 2000-11-07 | International Business Machines Corporation | Thin film disk with onset layer |
JP3269999B2 (ja) | 1997-12-09 | 2002-04-02 | アルプス電気株式会社 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
-
2000
- 2000-06-19 JP JP2000183042A patent/JP2002008210A/ja active Pending
- 2000-12-19 US US09/740,602 patent/US6851179B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6851179B2 (en) | 2005-02-08 |
US20010052181A1 (en) | 2001-12-20 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090127 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090602 |