JP2003069109A - 磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッド、磁気再生装置と、磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッド、磁気再生装置と、磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＭＲ磁気センサにおける分解能の制約を改善
する。 【解決手段】 磁束感知膜を有する面垂直通電型の第１
および第２の磁気抵抗効果素子１および２が、互いの磁
束感知膜が近接する側に位置するように非磁性中間ギャ
ップ層３を介して積層する構成とする。そして、第１お
よび第２の磁気抵抗効果素子の出力の差動出力を磁気セ
ンサ出力として取り出すように、第１および第２の磁気
抵抗効果素子の磁気抵抗変化特性が逆特性を有する構成
とするか、外部回路構成において差動出力として取り出
すものである。このようにして、分解能を決定するギャ
ップ長を磁気抵抗効果素子の厚さによって制約されない
構成として分解能の向上を図る。
する。 【解決手段】 磁束感知膜を有する面垂直通電型の第１
および第２の磁気抵抗効果素子１および２が、互いの磁
束感知膜が近接する側に位置するように非磁性中間ギャ
ップ層３を介して積層する構成とする。そして、第１お
よび第２の磁気抵抗効果素子の出力の差動出力を磁気セ
ンサ出力として取り出すように、第１および第２の磁気
抵抗効果素子の磁気抵抗変化特性が逆特性を有する構成
とするか、外部回路構成において差動出力として取り出
すものである。このようにして、分解能を決定するギャ
ップ長を磁気抵抗効果素子の厚さによって制約されない
構成として分解能の向上を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果型磁
気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッド、磁気再生装置
と、磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの製造方法に係わる。
気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッド、磁気再生装置
と、磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＨＤＤ（Hard Disc Drive)などの
磁気記録再生装置においては高記録密度化が急速に進め
られ、これに伴って高記録密度化に対応する磁気ヘッド
が要求されている。そして、このように高記録密度化が
なされるにつれ、磁気記録媒体に記録される記録ビット
サイズは小さくなり、これに伴い、信号磁界が小さくな
ってきている。従来のいわゆるリングコア型の電磁誘導
型磁気ヘッドにおいては、磁気記録媒体からの信号磁界
をリングコアを介して電磁誘導効果により検出する。こ
の場合、リングコアを介する間接的検出であることか
ら、検出感度を充分確保できなくなっている。
磁気記録再生装置においては高記録密度化が急速に進め
られ、これに伴って高記録密度化に対応する磁気ヘッド
が要求されている。そして、このように高記録密度化が
なされるにつれ、磁気記録媒体に記録される記録ビット
サイズは小さくなり、これに伴い、信号磁界が小さくな
ってきている。従来のいわゆるリングコア型の電磁誘導
型磁気ヘッドにおいては、磁気記録媒体からの信号磁界
をリングコアを介して電磁誘導効果により検出する。こ
の場合、リングコアを介する間接的検出であることか
ら、検出感度を充分確保できなくなっている。
【０００３】これに対し、磁気抵抗効果を利用すること
によって、磁気記録媒体からの記録情報に基く信号磁界
を直接的に感知する磁気抵抗効果型磁気ヘッドが高い注
目を浴びている。この磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、そ
の信号磁界の感磁部が、磁気記録媒体表面に対して近距
離で例えば直接的に信号磁界を感知することができ、極
めて高感度再生を行うことができるという特徴を有す
る。
によって、磁気記録媒体からの記録情報に基く信号磁界
を直接的に感知する磁気抵抗効果型磁気ヘッドが高い注
目を浴びている。この磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、そ
の信号磁界の感磁部が、磁気記録媒体表面に対して近距
離で例えば直接的に信号磁界を感知することができ、極
めて高感度再生を行うことができるという特徴を有す
る。
【０００４】そして、現在では、磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドとしては、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子
（以下ＳＶ型ＧＭＲ素子という）を用いた磁気ヘッドが
主流をなしている。このＳＶ型ＧＭＲ素子の基本構成
は、磁化固着層いわゆるピン層と、非磁性スペーサ層
と、磁化自由層いわゆるフリー層の積層膜構成を有す
る。
ッドとしては、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子
（以下ＳＶ型ＧＭＲ素子という）を用いた磁気ヘッドが
主流をなしている。このＳＶ型ＧＭＲ素子の基本構成
は、磁化固着層いわゆるピン層と、非磁性スペーサ層
と、磁化自由層いわゆるフリー層の積層膜構成を有す
る。
【０００５】このＳＶ型ＧＭＲ素子は、その膜面方向に
センス電流を通電する面内通電型いわゆるＣＩＰ(Curre
nt in Plane)型構成によるものと、面垂直通電型いわゆ
るＣＰＰ(Current Perpedicular to Plane) 型構成によ
るものとがある。
センス電流を通電する面内通電型いわゆるＣＩＰ(Curre
nt in Plane)型構成によるものと、面垂直通電型いわゆ
るＣＰＰ(Current Perpedicular to Plane) 型構成によ
るものとがある。
【０００６】そして、このようなＳＶ型ＧＭＲ素子ある
いはトンネル型の磁気抵抗効果素子いわゆるＴＭＲ素子
による磁気抵抗効果( ＭＲ）素子を感磁部として構成さ
れる磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）は、例え
ば図４０に概略断面図を示すように、相対向する対の磁
気シールド１０１間に磁気ギャップ層１０２を介して、
ＭＲ素子１００が配置された構成を有する。
いはトンネル型の磁気抵抗効果素子いわゆるＴＭＲ素子
による磁気抵抗効果( ＭＲ）素子を感磁部として構成さ
れる磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲヘッド）は、例え
ば図４０に概略断面図を示すように、相対向する対の磁
気シールド１０１間に磁気ギャップ層１０２を介して、
ＭＲ素子１００が配置された構成を有する。
【０００７】このＭＲヘッド１０３は、垂直磁化記録媒
体例えばハードディスク１０４に対向され、例えばこの
記録媒体１０４との相対的移行によって両者間に発生す
る気流によって記録媒体面から所要の狭間隔をもって浮
上する浮上型磁気ヘッド構成とされる。そして、このＭ
Ｒヘッド１０３の、その記録媒体１０４との対向面いわ
ゆるＡＢＳ（Air Bearing Surface) １０５に、ＭＲ素
子１００の前方端が臨むように配置形成される。
体例えばハードディスク１０４に対向され、例えばこの
記録媒体１０４との相対的移行によって両者間に発生す
る気流によって記録媒体面から所要の狭間隔をもって浮
上する浮上型磁気ヘッド構成とされる。そして、このＭ
Ｒヘッド１０３の、その記録媒体１０４との対向面いわ
ゆるＡＢＳ（Air Bearing Surface) １０５に、ＭＲ素
子１００の前方端が臨むように配置形成される。
【０００８】図４１は、このＭＲヘッド１０３の再生態
様を図４１Ｂに示し、このときの再生出力特性を図４１
Ａに示す。すなわち、この場合、図４１Ｂに矢印を付し
て模式的に磁化状態を示すように、垂直磁化記録媒体１
０４の厚さ方向に垂直磁化された記録信号磁区に対して
ＭＲヘッド１０３の相対的移行によって、そのＭＲ素子
１００から、得られる出力波形は、図４１Ａに示すよう
に記録媒体１０４上の記録ビット信号磁化に対して単調
に変化する。
様を図４１Ｂに示し、このときの再生出力特性を図４１
Ａに示す。すなわち、この場合、図４１Ｂに矢印を付し
て模式的に磁化状態を示すように、垂直磁化記録媒体１
０４の厚さ方向に垂直磁化された記録信号磁区に対して
ＭＲヘッド１０３の相対的移行によって、そのＭＲ素子
１００から、得られる出力波形は、図４１Ａに示すよう
に記録媒体１０４上の記録ビット信号磁化に対して単調
に変化する。
【０００９】したがって、このＭＲヘッドにおいて、磁
化遷移領域を通過する場合において、通常の面内磁気記
録の場合と同様のピーク形状を有する再生波形を得るた
めには、再生信号処理回路に微分回路を設けることが必
要となる。しかし、この微分回路はノイズを増大させる
という問題がある。また、微分処理後のピーク形状のシ
フトが起こり易く、信号エラーレートが相違する問題お
よびノイズ対信号比（Ｓ／Ｎ）が劣化するという問題が
ある。
化遷移領域を通過する場合において、通常の面内磁気記
録の場合と同様のピーク形状を有する再生波形を得るた
めには、再生信号処理回路に微分回路を設けることが必
要となる。しかし、この微分回路はノイズを増大させる
という問題がある。また、微分処理後のピーク形状のシ
フトが起こり易く、信号エラーレートが相違する問題お
よびノイズ対信号比（Ｓ／Ｎ）が劣化するという問題が
ある。
【００１０】更に、この構成による磁気ヘッドの再生分
解能を決める磁気ギャップ長ｇは、ＡＢＳ１０５におけ
る対の磁気シールド１０１間の間隔となり、この磁気ギ
ャップ長ｇは、少なくともＭＲ素子１００の厚さより小
さくすることはできない。すなわちこのＭＲ素子１００
が、例えばＳＶ型ＧＭＲ素子である場合は、通常３０ｎ
ｍ〜４０ｎｍの厚さを有することから、ギャップ長ｇは
３０ｎｍ〜４０ｎｍ以上となり、これ以下の再生分解能
を得ることができない。
解能を決める磁気ギャップ長ｇは、ＡＢＳ１０５におけ
る対の磁気シールド１０１間の間隔となり、この磁気ギ
ャップ長ｇは、少なくともＭＲ素子１００の厚さより小
さくすることはできない。すなわちこのＭＲ素子１００
が、例えばＳＶ型ＧＭＲ素子である場合は、通常３０ｎ
ｍ〜４０ｎｍの厚さを有することから、ギャップ長ｇは
３０ｎｍ〜４０ｎｍ以上となり、これ以下の再生分解能
を得ることができない。
【００１１】しかしながら、昨今、ますます記録媒体に
おいて、高記録密度の要求が高まっており、これに対応
して、より高い再生分解能が要求され、磁気ギャップ長
ｇの縮小化が要求されている。また、高記録密度化によ
る記録ビットの微小化に伴う再生出力の低下が問題とな
る。
おいて、高記録密度の要求が高まっており、これに対応
して、より高い再生分解能が要求され、磁気ギャップ長
ｇの縮小化が要求されている。また、高記録密度化によ
る記録ビットの微小化に伴う再生出力の低下が問題とな
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな例えば再生磁気ヘッドにおける分解能の向上、再生
出力の向上を図ることができる磁気抵抗効果型磁気セン
サとこれを用いた磁気ヘッド、更に磁気再生装置を提供
する。更に、磁気センサの高分解能化によって磁気ヘッ
ドのみならず、例えば磁気スケールに適用して高精度磁
気スケールを構成することができるようにする。
うな例えば再生磁気ヘッドにおける分解能の向上、再生
出力の向上を図ることができる磁気抵抗効果型磁気セン
サとこれを用いた磁気ヘッド、更に磁気再生装置を提供
する。更に、磁気センサの高分解能化によって磁気ヘッ
ドのみならず、例えば磁気スケールに適用して高精度磁
気スケールを構成することができるようにする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による磁気センサ
は、第１および第２の磁気抵抗効果素子が、非磁性中間
ギャップ層を介して積層された磁気抵抗効果素子の積層
構造部を有し、第１および第２の磁気抵抗効果素子によ
る各出力の差動出力を磁気センサ出力として取り出す構
成とする。この差動出力は、第１および第２の磁気抵抗
効果素子を、互いに逆極性の磁気抵抗変化特性とするこ
とによって得ることができる。
は、第１および第２の磁気抵抗効果素子が、非磁性中間
ギャップ層を介して積層された磁気抵抗効果素子の積層
構造部を有し、第１および第２の磁気抵抗効果素子によ
る各出力の差動出力を磁気センサ出力として取り出す構
成とする。この差動出力は、第１および第２の磁気抵抗
効果素子を、互いに逆極性の磁気抵抗変化特性とするこ
とによって得ることができる。
【００１４】各第１および第２の磁気抵抗効果素子は、
少なくともそれぞれ磁化方向が外部磁場に対応して変化
する強磁性膜による磁化自由層と、非磁性スペーサ層
と、磁化方向が実質的にそれぞれ所定方向に固着された
強磁性層による磁化固着層とが順次積層された構成とす
る。
少なくともそれぞれ磁化方向が外部磁場に対応して変化
する強磁性膜による磁化自由層と、非磁性スペーサ層
と、磁化方向が実質的にそれぞれ所定方向に固着された
強磁性層による磁化固着層とが順次積層された構成とす
る。
【００１５】また、本発明による磁気ヘッドは、磁気抵
抗効果型磁気センサを有し、垂直磁気記録媒体上の記録
情報による信号磁界を検出する磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドであって、その磁気抵抗効果型磁気センサが、上述し
た本発明による磁気センサの構成とされるものである。
抗効果型磁気センサを有し、垂直磁気記録媒体上の記録
情報による信号磁界を検出する磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドであって、その磁気抵抗効果型磁気センサが、上述し
た本発明による磁気センサの構成とされるものである。
【００１６】また、本発明による磁気再生装置は、垂直
磁気記録媒体上の記録情報による信号磁界を検出する磁
気センサを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを具備する
磁気再生装置であって、その磁気抵抗効果型磁気センサ
が、上述した本発明による磁気センサの構成とされるも
のである。
磁気記録媒体上の記録情報による信号磁界を検出する磁
気センサを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを具備する
磁気再生装置であって、その磁気抵抗効果型磁気センサ
が、上述した本発明による磁気センサの構成とされるも
のである。
【００１７】更に、本発明による磁気抵抗効果型磁気セ
ンサの製造方法は、第１および第２の磁気抵抗効果素子
が、非磁性中間ギャップ層を介して積層された磁気抵抗
効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効果型磁気セン
サの製造方法であって、その第１の磁気抵抗効果素子の
成膜と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２の磁気抵
抗効果素子の成膜とを順次行う成膜工程と、その後の一
方向磁界印加加熱により第１および第２の磁気抵抗効果
素子の磁気抵抗変化特性を互いに逆極性とする工程とを
経ることによって、磁気抵抗効果型磁気センサを製造す
るものである。
ンサの製造方法は、第１および第２の磁気抵抗効果素子
が、非磁性中間ギャップ層を介して積層された磁気抵抗
効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効果型磁気セン
サの製造方法であって、その第１の磁気抵抗効果素子の
成膜と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２の磁気抵
抗効果素子の成膜とを順次行う成膜工程と、その後の一
方向磁界印加加熱により第１および第２の磁気抵抗効果
素子の磁気抵抗変化特性を互いに逆極性とする工程とを
経ることによって、磁気抵抗効果型磁気センサを製造す
るものである。
【００１８】また、本発明による磁気抵抗効果型磁気セ
ンサの製造方法は、同様に、第１および第２の磁気抵抗
効果素子が、非磁性中間ギャップ層を介して積層された
磁気抵抗効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効果型
磁気センサの製造方法であって、その第１の磁気抵抗効
果素子の成膜と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２
の磁気抵抗効果素子の成膜とを順次行う成膜工程と、そ
の後の第１および第２の磁気抵抗効果素子間に一方向通
電による誘導磁界印加による磁界印加加熱により第１お
よび第２の磁気抵抗効果素子の磁気抵抗変化特性を互い
に逆極性とする工程とを経ることによって、磁気抵抗効
果型磁気センサを製造するものである。
ンサの製造方法は、同様に、第１および第２の磁気抵抗
効果素子が、非磁性中間ギャップ層を介して積層された
磁気抵抗効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効果型
磁気センサの製造方法であって、その第１の磁気抵抗効
果素子の成膜と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２
の磁気抵抗効果素子の成膜とを順次行う成膜工程と、そ
の後の第１および第２の磁気抵抗効果素子間に一方向通
電による誘導磁界印加による磁界印加加熱により第１お
よび第２の磁気抵抗効果素子の磁気抵抗変化特性を互い
に逆極性とする工程とを経ることによって、磁気抵抗効
果型磁気センサを製造するものである。
【００１９】更に、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの製造方法は、その磁気センサを、上述した本発明
による各磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法によって
作製するものである。
ッドの製造方法は、その磁気センサを、上述した本発明
による各磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法によって
作製するものである。
【００２０】上述したように、本発明構成によれば、第
１および第２の磁気抵抗効果素子より構成することによ
って、後述するところから明らかなように、磁気ギャッ
プ長の短縮化を図ることができ分解能を高めることがで
きる。また、その出力を、これら第１および第２の磁気
抵抗効果素子の出力の差動出力として取り出す構成とし
たことによって、出力の向上と、記録ビットの磁化遷移
に対応してピーク状の再生波形を得ることができ、垂直
磁気記録媒体からの記録信号の読み取りにおいて、前述
したような微分回路等の信号処理回路を用いることが回
避される。
１および第２の磁気抵抗効果素子より構成することによ
って、後述するところから明らかなように、磁気ギャッ
プ長の短縮化を図ることができ分解能を高めることがで
きる。また、その出力を、これら第１および第２の磁気
抵抗効果素子の出力の差動出力として取り出す構成とし
たことによって、出力の向上と、記録ビットの磁化遷移
に対応してピーク状の再生波形を得ることができ、垂直
磁気記録媒体からの記録信号の読み取りにおいて、前述
したような微分回路等の信号処理回路を用いることが回
避される。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明による磁気抵抗効果型磁気
センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよび磁気再生装
置、更に磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの各製造方法について説明する。
センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよび磁気再生装
置、更に磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの各製造方法について説明する。
【００２２】〔磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵
抗効果型磁気ヘッド〕磁気抵抗効果型磁気センサは、例
えばその磁気抵抗効果素子の膜面と交叉する方向にセン
ス電流の通電がなされるいわゆる面垂直通電型（ＣＰ
Ｐ：Current Perpendicular to Plane型）構成とするこ
とができる。このＣＰＰ型構成は、一般に、そのセンス
電流の通電方向を磁気抵抗効果素子の膜面に沿う方向と
する面内通電型（ＣＩＰ：Current in Plane型）構成と
する場合に比し、高い出力が得られ、また熱擾乱による
制約を受けにくいことが知られている。
抗効果型磁気ヘッド〕磁気抵抗効果型磁気センサは、例
えばその磁気抵抗効果素子の膜面と交叉する方向にセン
ス電流の通電がなされるいわゆる面垂直通電型（ＣＰ
Ｐ：Current Perpendicular to Plane型）構成とするこ
とができる。このＣＰＰ型構成は、一般に、そのセンス
電流の通電方向を磁気抵抗効果素子の膜面に沿う方向と
する面内通電型（ＣＩＰ：Current in Plane型）構成と
する場合に比し、高い出力が得られ、また熱擾乱による
制約を受けにくいことが知られている。
【００２３】本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド
は、垂直磁気記録媒体上の記録情報による信号磁界を検
出する磁気抵抗効果型磁気センサを有する磁気抵抗効果
型磁気ヘッドであって、磁気記録媒体面に対して上記磁
気センサの膜面がほぼ垂直となるように配置される。そ
して、本発明においては、その磁気抵抗効果型磁気セン
サが、本発明による各磁気抵抗効果型磁気センサ構成と
される。
は、垂直磁気記録媒体上の記録情報による信号磁界を検
出する磁気抵抗効果型磁気センサを有する磁気抵抗効果
型磁気ヘッドであって、磁気記録媒体面に対して上記磁
気センサの膜面がほぼ垂直となるように配置される。そ
して、本発明においては、その磁気抵抗効果型磁気セン
サが、本発明による各磁気抵抗効果型磁気センサ構成と
される。
【００２４】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサ
は、第１および第２の磁気抵抗効果素子が、非磁性中間
ギャップ層を介して積層された磁気抵抗効果素子の積層
構造部を有し、第１および第２の磁気抵抗効果素子によ
る各出力の差動出力を磁気センサ出力として取り出す。
この差動出力の取出しは、第１および第２の磁気抵抗効
果素子からの検出出力を外部で、すなわち回路的に差動
出力として取り出すこともできるが、第１および第２の
磁気抵抗効果素子の各磁気抵抗変化特性を、検出磁界に
対して逆極性、すなわち一方が印加磁界によって増加す
る特性を示すとき、他方が減少する特性となる構成とす
ることによって得ることができる。
は、第１および第２の磁気抵抗効果素子が、非磁性中間
ギャップ層を介して積層された磁気抵抗効果素子の積層
構造部を有し、第１および第２の磁気抵抗効果素子によ
る各出力の差動出力を磁気センサ出力として取り出す。
この差動出力の取出しは、第１および第２の磁気抵抗効
果素子からの検出出力を外部で、すなわち回路的に差動
出力として取り出すこともできるが、第１および第２の
磁気抵抗効果素子の各磁気抵抗変化特性を、検出磁界に
対して逆極性、すなわち一方が印加磁界によって増加す
る特性を示すとき、他方が減少する特性となる構成とす
ることによって得ることができる。
【００２５】第１および第２の磁気抵抗効果素子は、そ
れぞれ磁化方向が外部磁場に対応して変化する強磁性膜
による磁化自由層と、非磁性スペーサ層と、磁化方向が
実質的にそれぞれ所定方向に固着された強磁性層による
磁化固着層とが順次積層された構成とする。その磁化固
着層には、それぞれ強磁性交換結合する反強磁性層が積
層され、磁化固着層の磁化の向きが上記反強磁性層によ
って固着された構成とし得る。
れぞれ磁化方向が外部磁場に対応して変化する強磁性膜
による磁化自由層と、非磁性スペーサ層と、磁化方向が
実質的にそれぞれ所定方向に固着された強磁性層による
磁化固着層とが順次積層された構成とする。その磁化固
着層には、それぞれ強磁性交換結合する反強磁性層が積
層され、磁化固着層の磁化の向きが上記反強磁性層によ
って固着された構成とし得る。
【００２６】第１および第２の磁気抵抗効果素子の積層
構造部は、第１および第２の磁気抵抗効果素子の各磁化
自由層側が、非磁性中間ギャップ層を介して対向するよ
うに、例えば第１の磁気抵抗効果素子がいわゆるボトム
型構成とされ、第２の磁気抵抗効果素子がトップ型構成
とされ、これらが非磁性中間ギャップ層を介して積層さ
れる。
構造部は、第１および第２の磁気抵抗効果素子の各磁化
自由層側が、非磁性中間ギャップ層を介して対向するよ
うに、例えば第１の磁気抵抗効果素子がいわゆるボトム
型構成とされ、第２の磁気抵抗効果素子がトップ型構成
とされ、これらが非磁性中間ギャップ層を介して積層さ
れる。
【００２７】このように、第１および第２の磁気抵抗効
果素子を、その磁化自由層側で積層した積層構造部にお
いて、その第１および第２のいずれか一方の磁気抵抗効
果素子の磁化固着層が、単一強磁性層もしくは磁気モー
メントの向きが互いにほぼ反平行に結合されたいわゆる
シンセティック構成による奇数層の複数の強磁性層の積
層構造とされる。そして、他方の磁気抵抗効果素子の磁
化固着層が、シンセティック構成の互いに磁化の向きが
ほぼ反平行に結合された偶数層の強磁性層の積層構造と
される。このようにして、第１および第２の磁気抵抗効
果素子の、磁化固着層と強磁性交換結合する反強磁性層
の磁化の向きがほぼ同一の向きとされ、第１および第２
の磁気抵抗効果素子における磁気抵抗変化特性が互いに
逆極性を示すようにする。
果素子を、その磁化自由層側で積層した積層構造部にお
いて、その第１および第２のいずれか一方の磁気抵抗効
果素子の磁化固着層が、単一強磁性層もしくは磁気モー
メントの向きが互いにほぼ反平行に結合されたいわゆる
シンセティック構成による奇数層の複数の強磁性層の積
層構造とされる。そして、他方の磁気抵抗効果素子の磁
化固着層が、シンセティック構成の互いに磁化の向きが
ほぼ反平行に結合された偶数層の強磁性層の積層構造と
される。このようにして、第１および第２の磁気抵抗効
果素子の、磁化固着層と強磁性交換結合する反強磁性層
の磁化の向きがほぼ同一の向きとされ、第１および第２
の磁気抵抗効果素子における磁気抵抗変化特性が互いに
逆極性を示すようにする。
【００２８】あるいは、第１および第２の磁気抵抗効果
素子は、それぞれ反強磁性層と、磁化固着層と、磁化自
由層とを有する磁気抵抗効果素子であり、第１および第
２の磁気抵抗効果素子の磁化固着層は、共に強磁性層の
単層構造によるか、複数の共に相互に磁気モーメントの
向きがほぼ反平行に結合する奇数層の強磁性層構造によ
るか、共に相互に磁気モーメントの向きが反平行に結合
する偶数層の強磁性層構造による積層構造とする。この
ようにして第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁化固
着層と強磁性交換結合する反磁性層の磁化の向きが反平
行とされた構成とする。
素子は、それぞれ反強磁性層と、磁化固着層と、磁化自
由層とを有する磁気抵抗効果素子であり、第１および第
２の磁気抵抗効果素子の磁化固着層は、共に強磁性層の
単層構造によるか、複数の共に相互に磁気モーメントの
向きがほぼ反平行に結合する奇数層の強磁性層構造によ
るか、共に相互に磁気モーメントの向きが反平行に結合
する偶数層の強磁性層構造による積層構造とする。この
ようにして第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁化固
着層と強磁性交換結合する反磁性層の磁化の向きが反平
行とされた構成とする。
【００２９】第１および第２の磁気抵抗効果素子の反強
磁性層は、その厚さおよび組成のいずいれか、あるいは
双方を、異らしめることができる。このようにするとき
は、第１および第２の磁気抵抗効果素子における反強磁
性層の厚さを変えることにより、これらの磁化固着層と
反強磁性層との交換結合磁界が消失する温度、いわゆる
ブロッキング温度を相互に異ならしめることができる。
このようにブロッキング温度を相互に異ならしめること
によって、これらの磁化固着に当たり２段階の磁化固着
熱処理によって両者の磁化の向きを例えば反平行に設定
することができる。すなわち、ブロッキング温度が高め
られた素子に関してまず所定の温度下で第１段階の磁化
固着熱処理を行い、その後、この磁化固着熱処理におけ
る温度より低い温度で第２の磁化固着熱処理を行う。
磁性層は、その厚さおよび組成のいずいれか、あるいは
双方を、異らしめることができる。このようにするとき
は、第１および第２の磁気抵抗効果素子における反強磁
性層の厚さを変えることにより、これらの磁化固着層と
反強磁性層との交換結合磁界が消失する温度、いわゆる
ブロッキング温度を相互に異ならしめることができる。
このようにブロッキング温度を相互に異ならしめること
によって、これらの磁化固着に当たり２段階の磁化固着
熱処理によって両者の磁化の向きを例えば反平行に設定
することができる。すなわち、ブロッキング温度が高め
られた素子に関してまず所定の温度下で第１段階の磁化
固着熱処理を行い、その後、この磁化固着熱処理におけ
る温度より低い温度で第２の磁化固着熱処理を行う。
【００３０】また、第１および第２の磁気抵抗効果素子
の積層構造部の前方または後方の少なくとも一方にフラ
ックスガイドを配置した構成とすることができる。ま
た、このフラックスガイドによって、第１および第２の
磁気抵抗効果素子を通ずる信号検出磁界の磁路を形成し
て磁束効率を高め、磁気抵抗変化の感度を高めるように
することができる。
の積層構造部の前方または後方の少なくとも一方にフラ
ックスガイドを配置した構成とすることができる。ま
た、このフラックスガイドによって、第１および第２の
磁気抵抗効果素子を通ずる信号検出磁界の磁路を形成し
て磁束効率を高め、磁気抵抗変化の感度を高めるように
することができる。
【００３１】上述したように、第１および第２の磁気抵
抗効果素子の積層構造部の構成によって磁気抵抗変化特
性を相互に逆特性を示すようにすることができるが、第
１および第２の磁気抵抗効果素子を印加磁界に対して同
極性の磁気抵抗変化特性を有する構成とし、回路的にこ
れら第１および第２の磁気抵抗効果素子の各出力の差動
出力を磁気センサ出力として取り出すようにすることも
できる。
抗効果素子の積層構造部の構成によって磁気抵抗変化特
性を相互に逆特性を示すようにすることができるが、第
１および第２の磁気抵抗効果素子を印加磁界に対して同
極性の磁気抵抗変化特性を有する構成とし、回路的にこ
れら第１および第２の磁気抵抗効果素子の各出力の差動
出力を磁気センサ出力として取り出すようにすることも
できる。
【００３２】また、第１および第２の磁気抵抗効果素子
を、その各磁化自由層側で非磁性中間ギャップ層を介し
て積層される構造とする場合において、これら磁化自由
層の厚さを、非磁性中間ギャップ層の厚さより薄くする
ことができ、このようにすることによって、磁気信号を
読み出す磁気信号被検出体の記録ビットのサイズに合わ
せて、磁束の取り込みをより良好に行うことができる。
を、その各磁化自由層側で非磁性中間ギャップ層を介し
て積層される構造とする場合において、これら磁化自由
層の厚さを、非磁性中間ギャップ層の厚さより薄くする
ことができ、このようにすることによって、磁気信号を
読み出す磁気信号被検出体の記録ビットのサイズに合わ
せて、磁束の取り込みをより良好に行うことができる。
【００３３】また、第１および第２の磁気抵抗効果素子
の各磁化自由層の厚さを相互に選定することによって、
これらのいわゆる磁化ボリュウム（飽和磁化Ｍｓ×厚
さ）を相互に任意に選定することができ動作の対称性を
確保することができる。
の各磁化自由層の厚さを相互に選定することによって、
これらのいわゆる磁化ボリュウム（飽和磁化Ｍｓ×厚
さ）を相互に任意に選定することができ動作の対称性を
確保することができる。
【００３４】また、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドにおいては、例えばその非磁性中間ギャップ層の厚
さを、上記磁気記録媒体との対向面において後方部に比
し薄くする構成とすることができる。また、上述したよ
うに、その磁気センサが、上述したように、第１および
第２の磁化自由層側で、非磁性中間ギャップ層を挟んで
相互に積層された構成とする場合において、非磁性中間
ギャップ層とこれを挟んで隣接する第１および第２の磁
気抵抗効果素子の磁化自由層の先端が、第１および第２
の磁気抵抗効果素子の磁化固着層および非磁性スペーサ
層より前方に突出する構成とすることができる。
ッドにおいては、例えばその非磁性中間ギャップ層の厚
さを、上記磁気記録媒体との対向面において後方部に比
し薄くする構成とすることができる。また、上述したよ
うに、その磁気センサが、上述したように、第１および
第２の磁化自由層側で、非磁性中間ギャップ層を挟んで
相互に積層された構成とする場合において、非磁性中間
ギャップ層とこれを挟んで隣接する第１および第２の磁
気抵抗効果素子の磁化自由層の先端が、第１および第２
の磁気抵抗効果素子の磁化固着層および非磁性スペーサ
層より前方に突出する構成とすることができる。
【００３５】〔磁気再生装置〕この磁気再生装置は、垂
直磁気記録媒体上の記録情報による信号磁界を検出する
磁気センサを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを具備す
る磁気再生装置であって、その磁気抵抗効果型磁気セン
サが、上述した本発明による各磁気抵抗効果型磁気セン
サの構成とされる。
直磁気記録媒体上の記録情報による信号磁界を検出する
磁気センサを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを具備す
る磁気再生装置であって、その磁気抵抗効果型磁気セン
サが、上述した本発明による各磁気抵抗効果型磁気セン
サの構成とされる。
【００３６】〔磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの製造方法〕本発明による磁気抵抗
効果型磁気センサの製造方法は、上述したように、第１
および第２の磁気抵抗効果素子の反強磁性層の磁化の向
きを同一向きとする場合は、第１の磁気抵抗効果素子の
成膜と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２の磁気抵
抗効果素子の成膜とを順次成膜する成膜工程の後に、一
方向磁界印加加熱を行うことにより、同時に同一向きに
設定する。
抗効果型磁気ヘッドの製造方法〕本発明による磁気抵抗
効果型磁気センサの製造方法は、上述したように、第１
および第２の磁気抵抗効果素子の反強磁性層の磁化の向
きを同一向きとする場合は、第１の磁気抵抗効果素子の
成膜と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２の磁気抵
抗効果素子の成膜とを順次成膜する成膜工程の後に、一
方向磁界印加加熱を行うことにより、同時に同一向きに
設定する。
【００３７】また、上述したように、第１および第２の
磁気抵抗効果素子の反強磁性層の磁化の向きが互いに反
平行とする場合には、第１の磁気抵抗効果素子の成膜
と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２の磁気抵抗効
果素子の成膜とを順次成膜する成膜工程の後に、一方向
通電による誘導磁界印加による磁界印加加熱によって、
各反強磁性層を反平行に磁化する。
磁気抵抗効果素子の反強磁性層の磁化の向きが互いに反
平行とする場合には、第１の磁気抵抗効果素子の成膜
と、非磁性中間ギャップ層の成膜と、第２の磁気抵抗効
果素子の成膜とを順次成膜する成膜工程の後に、一方向
通電による誘導磁界印加による磁界印加加熱によって、
各反強磁性層を反平行に磁化する。
【００３８】更に、上述したように、両磁気抵抗効果素
子の磁化固着層のブロッキング温度を異ならしめる場合
においては、これらの磁化固着に当たり、第１および第
２の磁気抵抗効果素子に関して２段階の固着熱処理を行
って両者の磁化の向きを例えば反平行に設定することが
できる。
子の磁化固着層のブロッキング温度を異ならしめる場合
においては、これらの磁化固着に当たり、第１および第
２の磁気抵抗効果素子に関して２段階の固着熱処理を行
って両者の磁化の向きを例えば反平行に設定することが
できる。
【００３９】また、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製
造方法は、各磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける磁気抵
抗効果型磁気センサの製造方法を、上述した各磁気抵抗
効果型磁気センサの製造方法を適用することによって製
造する。
造方法は、各磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける磁気抵
抗効果型磁気センサの製造方法を、上述した各磁気抵抗
効果型磁気センサの製造方法を適用することによって製
造する。
【００４０】〔動作説明〕次に、本発明による磁気抵抗
効果型磁気センサ、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの基本的動作を説明する。図１は、本発明による磁
気抵抗効果型磁気センサ（ＭＲ磁気センサ）１０の基本
構成の概略断面図を示し、このＭＲ磁気センサ１０は、
それぞれ導電性を有する多層構造による第１および第２
の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１および２が、この例
では導電性を有する非磁性中間ギャップ層３を介して積
層された構成を有し、各素子１および２の前方端が、磁
気信号の被検出体４例えば磁気スケールあるいはハード
ディスク等の磁気記録媒体と対接ないしは対向する前方
面５、例えばＡＢＳ面に臨んで配置される。そして、こ
の例では第１および第２のＭＲ素子１および２の層面に
交叉する方向にセンス電流Ｉｓを通電するＣＰＰ構成と
する。
効果型磁気センサ、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの基本的動作を説明する。図１は、本発明による磁
気抵抗効果型磁気センサ（ＭＲ磁気センサ）１０の基本
構成の概略断面図を示し、このＭＲ磁気センサ１０は、
それぞれ導電性を有する多層構造による第１および第２
の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１および２が、この例
では導電性を有する非磁性中間ギャップ層３を介して積
層された構成を有し、各素子１および２の前方端が、磁
気信号の被検出体４例えば磁気スケールあるいはハード
ディスク等の磁気記録媒体と対接ないしは対向する前方
面５、例えばＡＢＳ面に臨んで配置される。そして、こ
の例では第１および第２のＭＲ素子１および２の層面に
交叉する方向にセンス電流Ｉｓを通電するＣＰＰ構成と
する。
【００４１】図２Ｂは、この構成によるＭＲ磁気センサ
１０による磁気信号の被検出体４からの信号再生態様を
示し、このときの再生出力特性を図２Ａに示す。すなわ
ち、この場合、被検出体４には、図２Ｂに矢印を付して
模式的に磁化状態を示す厚さ方向に垂直磁化された記録
信号磁区（記録ビット）Ｍ1 およびＭ2 上を横切ってＭ
Ｒ磁気センサ１０が移行することによって、ＭＲ磁気セ
ンサ１０によって図２Ａに示す再生出力、すなわち検出
出力が得られる。
１０による磁気信号の被検出体４からの信号再生態様を
示し、このときの再生出力特性を図２Ａに示す。すなわ
ち、この場合、被検出体４には、図２Ｂに矢印を付して
模式的に磁化状態を示す厚さ方向に垂直磁化された記録
信号磁区（記録ビット）Ｍ1 およびＭ2 上を横切ってＭ
Ｒ磁気センサ１０が移行することによって、ＭＲ磁気セ
ンサ１０によって図２Ａに示す再生出力、すなわち検出
出力が得られる。
【００４２】これについて図３を参照して説明すると、
例えば第１および第２のＭＲ素子１および２が、被検出
体４の、隣接する磁化の向きが逆向きの記録磁区Ｍ1 、
Ｍ2間の磁壁５を、両素子１および２の配置ピッチ、具
体的には各素子の磁束感知膜となる磁化自由層各厚さ方
向に関する各中心面間の距離と、移行速度とによって決
まる時間ｔ1 とｔ2 の差Δｔのずれをもって再生出力電
圧が急激に変化する出力曲線が得られる。
例えば第１および第２のＭＲ素子１および２が、被検出
体４の、隣接する磁化の向きが逆向きの記録磁区Ｍ1 、
Ｍ2間の磁壁５を、両素子１および２の配置ピッチ、具
体的には各素子の磁束感知膜となる磁化自由層各厚さ方
向に関する各中心面間の距離と、移行速度とによって決
まる時間ｔ1 とｔ2 の差Δｔのずれをもって再生出力電
圧が急激に変化する出力曲線が得られる。
【００４３】本発明においては、これら第１および第２
のＭＲ素子１および２の再生出力を差動的に取り出すよ
うに、例えば両素子１および２による互いに逆極性の磁
気抵抗変化特性を有する構成として、例えば第１のＭＲ
素子１が、磁壁５を通過することによって図３Ａに示す
ように、電圧＋Ｖ1 から＋Ｖ2 へと立ち上がる特性を示
すようになされるとき、第２のＭＲ素子２が、磁壁通過
によって−Ｖ1 ’から−Ｖ２’へと変化する特性とする
ことによって、磁気センサ１０の出力として図３Ｃに示
すように、これらが合成された孤立波形出力が得られ
る。
のＭＲ素子１および２の再生出力を差動的に取り出すよ
うに、例えば両素子１および２による互いに逆極性の磁
気抵抗変化特性を有する構成として、例えば第１のＭＲ
素子１が、磁壁５を通過することによって図３Ａに示す
ように、電圧＋Ｖ1 から＋Ｖ2 へと立ち上がる特性を示
すようになされるとき、第２のＭＲ素子２が、磁壁通過
によって−Ｖ1 ’から−Ｖ２’へと変化する特性とする
ことによって、磁気センサ１０の出力として図３Ｃに示
すように、これらが合成された孤立波形出力が得られ
る。
【００４４】この図３Ｃの孤立波形出力の半値幅ＰＷ50
は、第１および第２のＭＲ素子１および２の磁束感知膜
の各中心面間の距離に対応することから、この中心面間
の距離によって分解能が決まる磁気ギャップＧのギャッ
プ長ＬG が設定される。
は、第１および第２のＭＲ素子１および２の磁束感知膜
の各中心面間の距離に対応することから、この中心面間
の距離によって分解能が決まる磁気ギャップＧのギャッ
プ長ＬG が設定される。
【００４５】また、逆にこの第１および第２のＭＲ素子
１および２を有するＭＲ磁気センサによれば、図３Ｃの
孤立波形出力の半値幅ＰＷ５０と、ＭＲ磁気センサと被
検出体の相対的線速度とによってΔｔ（＝ｔ1 −ｔ2 ）
を距離に換算することができ、磁気スケールに適用する
ことができるものである。
１および２を有するＭＲ磁気センサによれば、図３Ｃの
孤立波形出力の半値幅ＰＷ５０と、ＭＲ磁気センサと被
検出体の相対的線速度とによってΔｔ（＝ｔ1 −ｔ2 ）
を距離に換算することができ、磁気スケールに適用する
ことができるものである。
【００４６】上述したように、ＭＲ磁気センサ１０は、
非磁性導電中間ギャップ層３を介して第１および第２の
ＭＲ素子１および２が積層された構成を有するものであ
るが、これら第１および第２のＭＲ素子１および２は、
これら素子自体で互いに逆極性の磁気抵抗変化特性とさ
れた構成とすることが望ましい。
非磁性導電中間ギャップ層３を介して第１および第２の
ＭＲ素子１および２が積層された構成を有するものであ
るが、これら第１および第２のＭＲ素子１および２は、
これら素子自体で互いに逆極性の磁気抵抗変化特性とさ
れた構成とすることが望ましい。
【００４７】そして、これら第１および第２のＭＲ素子
１および２は、それぞれ反強磁性層と、磁化固着層と、
磁束感知膜となる磁化自由層とを有するＳＶ型ＧＭＲあ
るいは強磁性トンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）
構成を有し、これら第１および第２のＭＲ素子１および
２が非磁性中間ギャップ層３を介して積層された構造と
され、この場合は、その積層方向、すなわち層面とほぼ
直交する方向に、センス電流を通電するＣＰＰ構成とさ
れる。
１および２は、それぞれ反強磁性層と、磁化固着層と、
磁束感知膜となる磁化自由層とを有するＳＶ型ＧＭＲあ
るいは強磁性トンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）
構成を有し、これら第１および第２のＭＲ素子１および
２が非磁性中間ギャップ層３を介して積層された構造と
され、この場合は、その積層方向、すなわち層面とほぼ
直交する方向に、センス電流を通電するＣＰＰ構成とさ
れる。
【００４８】このＭＲ磁気センサ１０と、これを感磁部
として有するＭＲ磁気ヘッド２０は、例えば図４にその
一例の概略断面図を示すように、第１の磁気シールド兼
電極３１上に、導電性を有する第１の非磁性ギャップ層
４１と下地層６を介してボトム型の第１のＭＲ素子１が
形成され、この上に非磁性中間ギャップ層３を介してト
ップ型の第２のＭＲ素子２が形成されたＭＲ磁気センサ
１０が構成される。第２のＭＲ素子２の表面には保護層
７が形成され、この上に導電性を有する第２の非磁性ギ
ャップ層４２を介して第２の磁気シールド兼電極３２が
形成される
として有するＭＲ磁気ヘッド２０は、例えば図４にその
一例の概略断面図を示すように、第１の磁気シールド兼
電極３１上に、導電性を有する第１の非磁性ギャップ層
４１と下地層６を介してボトム型の第１のＭＲ素子１が
形成され、この上に非磁性中間ギャップ層３を介してト
ップ型の第２のＭＲ素子２が形成されたＭＲ磁気センサ
１０が構成される。第２のＭＲ素子２の表面には保護層
７が形成され、この上に導電性を有する第２の非磁性ギ
ャップ層４２を介して第２の磁気シールド兼電極３２が
形成される
【００４９】このＭＲ磁気センサ１０は、磁気信号被検
出体例えば磁気記録媒体（図示せず）に対接ないしは対
向する前方面５に、その前方端が臨んで形成され、その
後方部等には絶縁層６１が埋め込まれる。また、この後
方部に後述するフラックスガイドが配置される。
出体例えば磁気記録媒体（図示せず）に対接ないしは対
向する前方面５に、その前方端が臨んで形成され、その
後方部等には絶縁層６１が埋め込まれる。また、この後
方部に後述するフラックスガイドが配置される。
【００５０】ボトム型の第１のＭＲ素子１は、必要に応
じて形成された下地層６上に第１の反強磁性層１１と、
これに強磁性交換結合する第１の磁化固着層１２と、導
電性を有する第１の非磁性スペーサ層１３と、第１の磁
化自由層１４とが順次形成されて成る。また、トップ型
の第２のＭＲ素子２は、第１のＭＲ素子１上に、非磁性
中間ギャップ層３を介して第２の磁化自由層２４と、導
電性を有する第２の非磁性スペーサ層２３と、第２の磁
化固着層２２と、この磁化固着層２２に強磁性交換結合
する第２の反強磁性層２１とが順次積層形成されて成
る。
じて形成された下地層６上に第１の反強磁性層１１と、
これに強磁性交換結合する第１の磁化固着層１２と、導
電性を有する第１の非磁性スペーサ層１３と、第１の磁
化自由層１４とが順次形成されて成る。また、トップ型
の第２のＭＲ素子２は、第１のＭＲ素子１上に、非磁性
中間ギャップ層３を介して第２の磁化自由層２４と、導
電性を有する第２の非磁性スペーサ層２３と、第２の磁
化固着層２２と、この磁化固着層２２に強磁性交換結合
する第２の反強磁性層２１とが順次積層形成されて成
る。
【００５１】そして、第１および第２のいずれか一方の
ＭＲ素子１または２の磁化固着層１２または２２は、単
一層もしくは互いに磁気モーメントの向きが反平行に結
合されたいわゆる積層フェリ磁性層構造による奇数層の
強磁性層より成り、他方のＭＲ素子２または１の磁化固
着層２２または１２は、相互に磁気モーメントのむきが
反平行に結合された積層フェリ磁性層構造による偶数層
の強磁性層の積層構造とする。このとき、両ＭＲ素子１
および２は、その反強磁性層１１および２１とこれらと
強磁性交換結合する第１および第２の磁化固着層１２お
よび２２が、互いにその磁化の向きを同一向きとして、
しかも図５の曲線５１および５２に示すように、互いに
逆極性の磁気抵抗変化特性を有するＭＲ素子とすること
ができる。
ＭＲ素子１または２の磁化固着層１２または２２は、単
一層もしくは互いに磁気モーメントの向きが反平行に結
合されたいわゆる積層フェリ磁性層構造による奇数層の
強磁性層より成り、他方のＭＲ素子２または１の磁化固
着層２２または１２は、相互に磁気モーメントのむきが
反平行に結合された積層フェリ磁性層構造による偶数層
の強磁性層の積層構造とする。このとき、両ＭＲ素子１
および２は、その反強磁性層１１および２１とこれらと
強磁性交換結合する第１および第２の磁化固着層１２お
よび２２が、互いにその磁化の向きを同一向きとして、
しかも図５の曲線５１および５２に示すように、互いに
逆極性の磁気抵抗変化特性を有するＭＲ素子とすること
ができる。
【００５２】あるいは、第１および第２のＭＲ素子１お
よび２の磁化固着層１２および２２は、共に強磁性層の
単層構造によるか、複数の共に相互に磁気モーメントの
向きがが反平行に結合する奇数層の強磁性層構造による
か、共に磁気モーメントの向きがが反平行に結合する偶
数層の強磁性層構造による積層構造として、反強磁性層
１１および２１の磁化の向きが反平行となる構成とする
こともできる。
よび２の磁化固着層１２および２２は、共に強磁性層の
単層構造によるか、複数の共に相互に磁気モーメントの
向きがが反平行に結合する奇数層の強磁性層構造による
か、共に磁気モーメントの向きがが反平行に結合する偶
数層の強磁性層構造による積層構造として、反強磁性層
１１および２１の磁化の向きが反平行となる構成とする
こともできる。
【００５３】尚、磁化自由層１４および２４は、外部か
らの検出磁界が印加されない状態（以下無磁界状態とい
う）において、この検出磁界と交叉する同一向きの磁化
状態が安定して得られるように、図４においては図示し
ないが、第１および第２の磁気抵抗効果素子１および２
の磁化自由層の端部と磁気的に結合して安定化バイアス
用硬磁性層を、少なくとも磁化自由層１４および２４の
配置部の両側に配置する。あるいはこの安定化バイアス
用硬磁性層にかえて、若しくは安定化バイアス用硬磁性
層と共に非磁性中間ギャップ層３によって構成する長距
離交換結合による反強磁性層が設けられる。
らの検出磁界が印加されない状態（以下無磁界状態とい
う）において、この検出磁界と交叉する同一向きの磁化
状態が安定して得られるように、図４においては図示し
ないが、第１および第２の磁気抵抗効果素子１および２
の磁化自由層の端部と磁気的に結合して安定化バイアス
用硬磁性層を、少なくとも磁化自由層１４および２４の
配置部の両側に配置する。あるいはこの安定化バイアス
用硬磁性層にかえて、若しくは安定化バイアス用硬磁性
層と共に非磁性中間ギャップ層３によって構成する長距
離交換結合による反強磁性層が設けられる。
【００５４】上述したように、本発明においては、差動
動作によるものであることから、この場合、磁気信号検
出体の例えば磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、その
磁気記録媒体との接触によって発生するサーマルアスペ
リティに対する耐性が向上する。すなわち、一般的なシ
ールド型磁気ヘッドでは、その出力波形のベースライン
がサーマルアスペリティによってシフトした一定になら
ないという問題や、媒体からの信号磁界に起因しない異
常ピークが検出されるが、本発明によれば、この問題が
回避されるものである。
動作によるものであることから、この場合、磁気信号検
出体の例えば磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、その
磁気記録媒体との接触によって発生するサーマルアスペ
リティに対する耐性が向上する。すなわち、一般的なシ
ールド型磁気ヘッドでは、その出力波形のベースライン
がサーマルアスペリティによってシフトした一定になら
ないという問題や、媒体からの信号磁界に起因しない異
常ピークが検出されるが、本発明によれば、この問題が
回避されるものである。
【００５５】しかも、本発明によれば、記録ビットの磁
化遷移の検出分解能は、２つの磁気抵抗効果素子間の非
磁性中間ギャップ層の厚さによってギャップ長が決定さ
れる構成とすることができるものであり、この場合充分
狭小なギャップを形成することができ検出分解能が充分
高められ、これによって、磁気記録媒体の超高密度化が
図られる。
化遷移の検出分解能は、２つの磁気抵抗効果素子間の非
磁性中間ギャップ層の厚さによってギャップ長が決定さ
れる構成とすることができるものであり、この場合充分
狭小なギャップを形成することができ検出分解能が充分
高められ、これによって、磁気記録媒体の超高密度化が
図られる。
【００５６】図６中各曲線ａおよび曲線ｂは、上述した
本発明による差動型構成とした磁気シールド型磁気抵抗
効果型磁気ヘッドと従来構造の磁気シールド型磁気抵抗
効果型磁気ヘッドのそれぞれの各磁束効率（％）のトラ
ック幅との関係の測定結果を示す。従来のシールド型磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいも、また本発明において
もトラック幅が狭くなるにつれ、磁束効率は低下する。
しかし、本発明の磁気ヘッドにおいては、従来の磁気シ
ールド型磁気ヘッドの約２倍程度の磁束効率が得られ、
飛躍的にヘッド出力が向上することが分かる。すなわ
ち、磁束効率を維持しつつ、記録トラック幅を従来ほり
も大幅に狭くでき、１００Ｇｂｐｓｉ以上の超高密度垂
直記録を実現できるものである。
本発明による差動型構成とした磁気シールド型磁気抵抗
効果型磁気ヘッドと従来構造の磁気シールド型磁気抵抗
効果型磁気ヘッドのそれぞれの各磁束効率（％）のトラ
ック幅との関係の測定結果を示す。従来のシールド型磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいも、また本発明において
もトラック幅が狭くなるにつれ、磁束効率は低下する。
しかし、本発明の磁気ヘッドにおいては、従来の磁気シ
ールド型磁気ヘッドの約２倍程度の磁束効率が得られ、
飛躍的にヘッド出力が向上することが分かる。すなわ
ち、磁束効率を維持しつつ、記録トラック幅を従来ほり
も大幅に狭くでき、１００Ｇｂｐｓｉ以上の超高密度垂
直記録を実現できるものである。
【００５７】尚、上述した構成においては、第１および
第２のＭＲ素子１および２が、相互に逆極性の特性を有
する構成とすることができるが、同極性の磁気抵抗変化
特性を有する構成として、これら第１および第２のＭＲ
素子１および２による検出出力を回路的に差動出力とし
て取り出す構成とすることもできる。
第２のＭＲ素子１および２が、相互に逆極性の特性を有
する構成とすることができるが、同極性の磁気抵抗変化
特性を有する構成として、これら第１および第２のＭＲ
素子１および２による検出出力を回路的に差動出力とし
て取り出す構成とすることもできる。
【００５８】上述した構成において、磁気シールド兼電
極３１および３２は、例えばアルチック（ＡｌＴｉＣ）
基板上に形成したＮｉＦｅのメッキ層によって構成する
ことができる。下地層６は、ＭＲ素子の被着面からの汚
染（コンタミネーション）などの影響を低減すること
と、この上に形成する成膜の結晶配向性を良好にするた
めのもであり、この下地層６は、例えばＴａ、そのほ
か、例えばＺｒ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ｃｕ等によって構成する
ことができる。また、これら材料層上に他の材料層を積
層した構成とすることができる。
極３１および３２は、例えばアルチック（ＡｌＴｉＣ）
基板上に形成したＮｉＦｅのメッキ層によって構成する
ことができる。下地層６は、ＭＲ素子の被着面からの汚
染（コンタミネーション）などの影響を低減すること
と、この上に形成する成膜の結晶配向性を良好にするた
めのもであり、この下地層６は、例えばＴａ、そのほ
か、例えばＺｒ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ｃｕ等によって構成する
ことができる。また、これら材料層上に他の材料層を積
層した構成とすることができる。
【００５９】反強磁性層１１および１２は、ＰｔＭｎ，
ＮｉＭｎ，ＰｄＰｔＭｎ，Ｉｒ−Ｍｎ，Ｒｈ−Ｍｎ，Ｆ
ｅ−Ｍｎ，Ｎｉ酸化物，Ｃｏ酸化物，Ｆｅ酸化物等によ
って構成することができる。これら反強磁性層１１およ
び１２について前述したようにブロッキング温度を異な
らしめる場合、両者の組成を変えるとか、厚さを変え
る。
ＮｉＭｎ，ＰｄＰｔＭｎ，Ｉｒ−Ｍｎ，Ｒｈ−Ｍｎ，Ｆ
ｅ−Ｍｎ，Ｎｉ酸化物，Ｃｏ酸化物，Ｆｅ酸化物等によ
って構成することができる。これら反強磁性層１１およ
び１２について前述したようにブロッキング温度を異な
らしめる場合、両者の組成を変えるとか、厚さを変え
る。
【００６０】磁化固着層１２および２２を構成する強磁
性層は、例えばＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉやこれら２以上の合金
による強磁性層、もしくは異なる組成の組み合わせ例え
ばＦｅとＣｒの各強磁性層によることができる。また、
これらに添加物Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｔ
ａなどが含まれる構成することもできる。
性層は、例えばＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉやこれら２以上の合金
による強磁性層、もしくは異なる組成の組み合わせ例え
ばＦｅとＣｒの各強磁性層によることができる。また、
これらに添加物Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｔ
ａなどが含まれる構成することもできる。
【００６１】また、これら磁化固着層１２および２２
を、相互に磁気モーメントの向きが反平行に結合する複
数の強磁性層の積層による積層フェリ磁性層構造とする
場合における各強磁性層間に介在させる非磁性介在層と
しては、例えば厚さ０．９ｎｍという薄いＲｕ，Ｃｒ，
Ｒｈ，Ｉｒ等によることができる。
を、相互に磁気モーメントの向きが反平行に結合する複
数の強磁性層の積層による積層フェリ磁性層構造とする
場合における各強磁性層間に介在させる非磁性介在層と
しては、例えば厚さ０．９ｎｍという薄いＲｕ，Ｃｒ，
Ｒｈ，Ｉｒ等によることができる。
【００６２】また、磁化自由層１４および２４は、例え
ばＣｏＦｅ膜、ＮｉＦｅ膜、ＣｏＦｅＢ膜、あるいはこ
れらの積層膜例えばＣｏＦｅ／ＮｉＦｅ、またはＣｏＦ
ｅ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ構成とすることによってより大
きなＭＲ比と軟磁気特性を実現することができる。
ばＣｏＦｅ膜、ＮｉＦｅ膜、ＣｏＦｅＢ膜、あるいはこ
れらの積層膜例えばＣｏＦｅ／ＮｉＦｅ、またはＣｏＦ
ｅ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ構成とすることによってより大
きなＭＲ比と軟磁気特性を実現することができる。
【００６３】また、導電性を有する非磁性中間ギャップ
層３、第１および第２の非磁性ギャップ層４１、４２
や、第１および第２の非磁性スペーサ層１３および２３
等は、例えばＴａ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ、Ａｌや、
Ｃｕ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ａｇによって構成することができ
る。
層３、第１および第２の非磁性ギャップ層４１、４２
や、第１および第２の非磁性スペーサ層１３および２３
等は、例えばＴａ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ、Ａｌや、
Ｃｕ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ａｇによって構成することができ
る。
【００６４】非磁性中間ギャップ層３の厚さは、図１で
示した構成において実質的な磁気ギャップＧのギャップ
長ＬG を規定するものであるため、信号読み出しのなさ
れる記録密度により決定される。また、この非磁性中間
ギャップ層３を挟んで第１および第２の磁化自由層１４
および２４が配置される構成において、これら磁化自由
層１４および２４の層厚の関係も記録ビット等の検出磁
界に対する検出分解能を確保し、かつ磁束の取り込みを
円滑に実現するためには、両磁化自由層１４および２４
の層厚を、非磁性中間ギャップ層の層厚より薄くするこ
とが望ましい。
示した構成において実質的な磁気ギャップＧのギャップ
長ＬG を規定するものであるため、信号読み出しのなさ
れる記録密度により決定される。また、この非磁性中間
ギャップ層３を挟んで第１および第２の磁化自由層１４
および２４が配置される構成において、これら磁化自由
層１４および２４の層厚の関係も記録ビット等の検出磁
界に対する検出分解能を確保し、かつ磁束の取り込みを
円滑に実現するためには、両磁化自由層１４および２４
の層厚を、非磁性中間ギャップ層の層厚より薄くするこ
とが望ましい。
【００６５】この非磁性中間ギャップ層３は、これによ
って磁気ギャップ長ＬG を規定する場合において、その
厚さは例えば１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜２
０ｎｍに選定し得る。この厚さが１ｎｍ未満では、第１
および第２の磁化自由層１４および２４間の交換結合な
いしは静磁結合が生じ感度の低下を来たし、また５０ｎ
ｍを超えると、両磁化自由層間で磁気回路を形成しがた
くなる。
って磁気ギャップ長ＬG を規定する場合において、その
厚さは例えば１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜２
０ｎｍに選定し得る。この厚さが１ｎｍ未満では、第１
および第２の磁化自由層１４および２４間の交換結合な
いしは静磁結合が生じ感度の低下を来たし、また５０ｎ
ｍを超えると、両磁化自由層間で磁気回路を形成しがた
くなる。
【００６６】また、安定化バイアス用硬磁性層は、Ｃｏ
ＣｒＰｔあるいはＣｏγ−Ｆｅ2 Ｏ 3 等によって構成す
ることができる。保護層２４は、例えばＴａ，Ｗ，Ｚｒ
等によって構成することができる。
ＣｒＰｔあるいはＣｏγ−Ｆｅ2 Ｏ 3 等によって構成す
ることができる。保護層２４は、例えばＴａ，Ｗ，Ｚｒ
等によって構成することができる。
【００６７】上述の構成において、その第１および第２
のＭＲ素子１および２の積層構造部は、所要のトラック
幅とするためのパターンエッチングがなされるものであ
るが、このとき一般に、図７にその前方面側からみた模
式的正面図を示すように、台形状に形成されがちであ
る。したがって、この積層構造部を挟んでその両側に配
置される安定化バイアス用硬磁性層６０による両ＭＲ素
子１および２の第１および第２の磁化自由層１４および
２４に対するバイアス磁界が非対称となり、これら第１
および第２のＭＲ素子１および２の差動によって取り出
された図３Ｃに示した出力波形においていわゆるベース
シフトが発生し、出力波形に乱れが生じる。
のＭＲ素子１および２の積層構造部は、所要のトラック
幅とするためのパターンエッチングがなされるものであ
るが、このとき一般に、図７にその前方面側からみた模
式的正面図を示すように、台形状に形成されがちであ
る。したがって、この積層構造部を挟んでその両側に配
置される安定化バイアス用硬磁性層６０による両ＭＲ素
子１および２の第１および第２の磁化自由層１４および
２４に対するバイアス磁界が非対称となり、これら第１
および第２のＭＲ素子１および２の差動によって取り出
された図３Ｃに示した出力波形においていわゆるベース
シフトが発生し、出力波形に乱れが生じる。
【００６８】このような不都合を回避するには、図８に
模式的正面図を示すように、第１および第２の磁化自由
層１４および２４に対して、それぞれその組成、厚さ等
にによって安定化バイアス磁界を制御した第１および第
２の安定化バイアス用硬磁性層１６および２６を、例え
ば非磁性中間層６２を介して積層する構成とすることが
できる。この中間層６２は、安定化バイアス用硬磁性層
を通ずるセンス電流の分流を阻止する絶縁層によること
ができる。
模式的正面図を示すように、第１および第２の磁化自由
層１４および２４に対して、それぞれその組成、厚さ等
にによって安定化バイアス磁界を制御した第１および第
２の安定化バイアス用硬磁性層１６および２６を、例え
ば非磁性中間層６２を介して積層する構成とすることが
できる。この中間層６２は、安定化バイアス用硬磁性層
を通ずるセンス電流の分流を阻止する絶縁層によること
ができる。
【００６９】尚、図７および図８において、図４と対応
する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００７０】図４、図７および図８で示した例では、第
１および第２のＭＲ素子１および２の積層構造部を、パ
ターン化した場合であるが、例えば図９および図１０に
それぞれ模式的正面図を示すように、第１および第２の
ＭＲ素子１および２の何れか一方をパターン化し、他方
の素子を例えば全面的に形成された構成とすることがで
きる。この場合、第１および第２のＭＲ素子の磁化自由
層１１および２１に対する安定化バイアス磁界の印加を
独別に行う。すなわち、パターン化されたＭＲ素子に関
しては、例えば第１もしくは第２の安定化バイアス用硬
磁性層によってバイアスを与え、他方のパターン化され
ないＭＲ素子に関しては、例えば反強磁性層によるバイ
アス層６３を磁化自由層に交換結合させることによって
与える構成とすることができる。
１および第２のＭＲ素子１および２の積層構造部を、パ
ターン化した場合であるが、例えば図９および図１０に
それぞれ模式的正面図を示すように、第１および第２の
ＭＲ素子１および２の何れか一方をパターン化し、他方
の素子を例えば全面的に形成された構成とすることがで
きる。この場合、第１および第２のＭＲ素子の磁化自由
層１１および２１に対する安定化バイアス磁界の印加を
独別に行う。すなわち、パターン化されたＭＲ素子に関
しては、例えば第１もしくは第２の安定化バイアス用硬
磁性層によってバイアスを与え、他方のパターン化され
ないＭＲ素子に関しては、例えば反強磁性層によるバイ
アス層６３を磁化自由層に交換結合させることによって
与える構成とすることができる。
【００７１】このようにして、パターンを異にする第１
および第２の磁化自由層１４および２４に対する安定化
バイアスを変える構成とすることができ、上述したベー
スシフトの問題を解消する構成とすることができる。こ
れら図９および図１０においても、図４、図７および図
８に対応する部分に同一符号を付して重複説明を省略す
る。
および第２の磁化自由層１４および２４に対する安定化
バイアスを変える構成とすることができ、上述したベー
スシフトの問題を解消する構成とすることができる。こ
れら図９および図１０においても、図４、図７および図
８に対応する部分に同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【００７２】上述したように、第１および第２の各磁化
自由層１４および２４に個々にバイアス磁界の印加を行
う硬磁性層あるいは反強磁性層を設けることにより、そ
れぞれに適したバイアス制御を行うことができる。した
がって、第１および第２のＭＲ素子の動作が対称となる
ように設定でき、出力波形のベースシフトを解消するこ
とができる。
自由層１４および２４に個々にバイアス磁界の印加を行
う硬磁性層あるいは反強磁性層を設けることにより、そ
れぞれに適したバイアス制御を行うことができる。した
がって、第１および第２のＭＲ素子の動作が対称となる
ように設定でき、出力波形のベースシフトを解消するこ
とができる。
【００７３】尚、例えば図７で示したように、第１およ
び第２のＭＲ素子１および２の第１および第２の磁化自
由層１４および２４の幅が相違する場合において、これ
ら磁化自由層１４と２４の、組成選定例えばＣｏＦｅと
ＮｉＦｅの積層構造と、ＣｏＦｅの単層構造とすること
によって異なる飽和磁化とするとか、あるいは／および
両者の層厚の選定によって、これら飽和磁化と膜厚との
積によって与えられる磁化ボリュウムを調整することが
できる。つまり、例えば図７における幅狭の第２の磁化
自由層２４の厚さ、あるいは飽和磁化を、第１の磁化自
由層１４より大とする。このようにして、両ＭＲ素子の
動作の対称性を得るようにすることもできる。
び第２のＭＲ素子１および２の第１および第２の磁化自
由層１４および２４の幅が相違する場合において、これ
ら磁化自由層１４と２４の、組成選定例えばＣｏＦｅと
ＮｉＦｅの積層構造と、ＣｏＦｅの単層構造とすること
によって異なる飽和磁化とするとか、あるいは／および
両者の層厚の選定によって、これら飽和磁化と膜厚との
積によって与えられる磁化ボリュウムを調整することが
できる。つまり、例えば図７における幅狭の第２の磁化
自由層２４の厚さ、あるいは飽和磁化を、第１の磁化自
由層１４より大とする。このようにして、両ＭＲ素子の
動作の対称性を得るようにすることもできる。
【００７４】また、通常のＨＤＤ装置における磁気ヘッ
ド構体および磁気ヘッドが磁気記録媒体から浮上させ
て、再生動作を行う場合において、実質的に第１および
第２のＭＲ素子１および２における第１および第２の磁
化自由層１４および２４の、磁気記録媒体からの浮上量
が異なることが考えられる。この場合においても、例え
ば第１および第２の磁化自由層１４および２４の厚さを
適当に選定することによって動作の対称性を補償するこ
とができる。
ド構体および磁気ヘッドが磁気記録媒体から浮上させ
て、再生動作を行う場合において、実質的に第１および
第２のＭＲ素子１および２における第１および第２の磁
化自由層１４および２４の、磁気記録媒体からの浮上量
が異なることが考えられる。この場合においても、例え
ば第１および第２の磁化自由層１４および２４の厚さを
適当に選定することによって動作の対称性を補償するこ
とができる。
【００７５】また、図１１は、本発明の他の例の模式的
断面図で、この例においては第１および第２のＭＲ素子
１および２の後方にフラックスガイド７０Ｒを配置し
て、第１および第２の磁化自由層１４および２４によっ
て閉磁路（磁気回路）を構成することによって、検出信
号磁界の漏洩の減少すなわち集中を高め、より磁束効率
を高めることができる。
断面図で、この例においては第１および第２のＭＲ素子
１および２の後方にフラックスガイド７０Ｒを配置し
て、第１および第２の磁化自由層１４および２４によっ
て閉磁路（磁気回路）を構成することによって、検出信
号磁界の漏洩の減少すなわち集中を高め、より磁束効率
を高めることができる。
【００７６】この後方フラックスガイド７０Ｒは、例え
ばＮｉＦｅ、アモルファスＣｏＺｒＮｂ等の軟磁気特性
を有する強磁性体により形成することができる。このフ
ラックスガイド７０Ｒは、その透磁率が、磁束効率向上
の観点から５０以上であることが好ましく、またセンス
電流の分流を回避する上で高抵抗材料によって構成する
ことが望ましい。このために、フラックスガイドは、例
えば絶縁物とのグラニュラー膜、あるいは絶縁層との積
層膜によって構成することができる。図１１において、
図４、図７および図８に対応する部分に同一符号を付し
て重複説明を省略する。
ばＮｉＦｅ、アモルファスＣｏＺｒＮｂ等の軟磁気特性
を有する強磁性体により形成することができる。このフ
ラックスガイド７０Ｒは、その透磁率が、磁束効率向上
の観点から５０以上であることが好ましく、またセンス
電流の分流を回避する上で高抵抗材料によって構成する
ことが望ましい。このために、フラックスガイドは、例
えば絶縁物とのグラニュラー膜、あるいは絶縁層との積
層膜によって構成することができる。図１１において、
図４、図７および図８に対応する部分に同一符号を付し
て重複説明を省略する。
【００７７】また、例えば図１２に一例の模式的断面図
を示すように、第１および第２のＭＲ素子１および２に
おける第１および第２の磁化自由層１４および２４と、
これら間に介在する非磁性中間ギャップ層３の積層部の
みを、磁気信号被検出体の例えば磁気記録媒体との対接
ないしは対向面すなわち前方面５に臨ましめ、他の前方
端を、前方面５より後退させ、この後退面を、非磁性絶
縁層によるマスク層７１によって覆う構成とすることが
できる。
を示すように、第１および第２のＭＲ素子１および２に
おける第１および第２の磁化自由層１４および２４と、
これら間に介在する非磁性中間ギャップ層３の積層部の
みを、磁気信号被検出体の例えば磁気記録媒体との対接
ないしは対向面すなわち前方面５に臨ましめ、他の前方
端を、前方面５より後退させ、この後退面を、非磁性絶
縁層によるマスク層７１によって覆う構成とすることが
できる。
【００７８】この構成とすることによって、第１および
第２のＭＲ素子の大部分が、例えば磁気記録媒体と直接
的に接触することが回避でき、この接触による摩擦熱に
よって各ＭＲ素子の特性に影響するいわゆるサーマルア
スペリティを回避でき、耐熱性にすぐれた安定したＭＲ
磁気センサあるいはＭＲ磁気ヘッドを構成することがで
きる。この図１２においても、例えば図１１と対応する
部分に、同一符号を付して重複説明を省略する。
第２のＭＲ素子の大部分が、例えば磁気記録媒体と直接
的に接触することが回避でき、この接触による摩擦熱に
よって各ＭＲ素子の特性に影響するいわゆるサーマルア
スペリティを回避でき、耐熱性にすぐれた安定したＭＲ
磁気センサあるいはＭＲ磁気ヘッドを構成することがで
きる。この図１２においても、例えば図１１と対応する
部分に、同一符号を付して重複説明を省略する。
【００７９】また、図１３は、更に他の例の模式的断面
図を示すもので、この場合、非磁性中間ギャップ層３の
厚さが、前方面５で薄くされ後方で厚くされた構成とし
た場合である。この構成によるときは、前方面５におけ
る非磁性中間ギャップ層３の厚さによって規定される磁
気ギャップＧのギャップ長ＬG を、より狭小とすること
ができることによって、より高記録密度化を図ることが
できる。
図を示すもので、この場合、非磁性中間ギャップ層３の
厚さが、前方面５で薄くされ後方で厚くされた構成とし
た場合である。この構成によるときは、前方面５におけ
る非磁性中間ギャップ層３の厚さによって規定される磁
気ギャップＧのギャップ長ＬG を、より狭小とすること
ができることによって、より高記録密度化を図ることが
できる。
【００８０】そして、この場合、前方においては、その
厚さを小とするものの、後方においては充分厚くするこ
とができることによって第１および第２の磁化自由層１
４および２４間の磁気的結合は回避でき、この結合によ
る動作の対称性の阻害を回避できる。図１３において
も、例えば図１１および図１２と対応する部分に、同一
符号を付して重複説明を省略する。
厚さを小とするものの、後方においては充分厚くするこ
とができることによって第１および第２の磁化自由層１
４および２４間の磁気的結合は回避でき、この結合によ
る動作の対称性の阻害を回避できる。図１３において
も、例えば図１１および図１２と対応する部分に、同一
符号を付して重複説明を省略する。
【００８１】更に、図１４は、他の例の模式的断面図を
示すもので、この場合、第１および第２の磁化自由層１
４および２４と、これら間の非磁性中間ギャップ層３を
前方面に臨ませ、他部を後退させた構成において、絶縁
層によるマスク層７１を形成し、その表面に磁気シール
ド７２を配置した構成とすることができる。このよう
に、前方面に磁気シールド層７２を配置することによ
り、図３Ｃで示すように、半値幅Ｗ50の縮小化を図るこ
とができる。
示すもので、この場合、第１および第２の磁化自由層１
４および２４と、これら間の非磁性中間ギャップ層３を
前方面に臨ませ、他部を後退させた構成において、絶縁
層によるマスク層７１を形成し、その表面に磁気シール
ド７２を配置した構成とすることができる。このよう
に、前方面に磁気シールド層７２を配置することによ
り、図３Ｃで示すように、半値幅Ｗ50の縮小化を図るこ
とができる。
【００８２】この磁気シールド層７２の材料としては、
例えばＮｉＦｅ（パーマロイ）などが、またマスク層７
１の絶縁層としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等によって
構成することができる。そして、この構成において、図
示しないが、磁気シールド層７２と電極３１および３２
との間にはＡｌ2 Ｏ3 等の絶縁層を介在させて電気的破
壊を回避する構成とすることが望ましい。図１４におい
て、例えば図１１、図１２および図１３と対応する部分
に、同一符号を付して重複説明を省略する。
例えばＮｉＦｅ（パーマロイ）などが、またマスク層７
１の絶縁層としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等によって
構成することができる。そして、この構成において、図
示しないが、磁気シールド層７２と電極３１および３２
との間にはＡｌ2 Ｏ3 等の絶縁層を介在させて電気的破
壊を回避する構成とすることが望ましい。図１４におい
て、例えば図１１、図１２および図１３と対応する部分
に、同一符号を付して重複説明を省略する。
【００８３】次に、本発明による磁気再生装置を適用す
る磁気記録再生装置の一例を図１５および図１６を参照
して説明する。この磁気記録再生装置１５０は、ロータ
リーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図に
おいて、垂直磁気記録媒体、この例では垂直記録用ディ
スク２００は、スピンドル１５２に装着され、図示しな
い駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しない
モータにより回転駆動される。
る磁気記録再生装置の一例を図１５および図１６を参照
して説明する。この磁気記録再生装置１５０は、ロータ
リーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図に
おいて、垂直磁気記録媒体、この例では垂直記録用ディ
スク２００は、スピンドル１５２に装着され、図示しな
い駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しない
モータにより回転駆動される。
【００８４】この磁気記録再生装置１５０は、複数のデ
ィスク２００を備えた構成とすることもできる。ディス
ク２００に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライ
ダ１５３は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取
付られている。ここで、ヘッドスライダ１５３は、その
先端に本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドが搭載さ
れている。
ィスク２００を備えた構成とすることもできる。ディス
ク２００に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライ
ダ１５３は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取
付られている。ここで、ヘッドスライダ１５３は、その
先端に本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドが搭載さ
れている。
【００８５】媒体ディスク２００が回転すると、気流に
よってヘッドスライダ１５３の媒体対向面すなわちＡＢ
Ｓ面は、ディスク２００の表面から所定の浮上量をもっ
て保持される。あるいはスライダ１５３ディスク２００
と接触するいわゆる接触走行型とすることもできる。
よってヘッドスライダ１５３の媒体対向面すなわちＡＢ
Ｓ面は、ディスク２００の表面から所定の浮上量をもっ
て保持される。あるいはスライダ１５３ディスク２００
と接触するいわゆる接触走行型とすることもできる。
【００８６】サスペンション１５４は、駆動コイル（図
示せず）を保持するボビン部などを有するアクチュエー
タアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエー
タアム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボ
イスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイ
ルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビ
ン部に巻き上げられた駆動コイル（図示せず）と、この
コイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石お
よび対向ヨークから成る磁気回路とから構成される。
示せず）を保持するボビン部などを有するアクチュエー
タアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエー
タアム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボ
イスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイ
ルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビ
ン部に巻き上げられた駆動コイル（図示せず）と、この
コイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石お
よび対向ヨークから成る磁気回路とから構成される。
【００８７】アクチュエータアーム１５５は、スピンド
ル１５７の上下２箇所に設けられたボールベアリング
（図示せず）によって保持され、ボイスコイルモータ１
５６により回転摺動が自在にできるようになっている。
ル１５７の上下２箇所に設けられたボールベアリング
（図示せず）によって保持され、ボイスコイルモータ１
５６により回転摺動が自在にできるようになっている。
【００８８】図１６は、アクチュエータアーム１５５か
ら先の磁気ヘッドアッセンブリをディスク側からみた拡
大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１
６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有
するアクチュエータアーム１５５を有し、アクチュエー
タアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続
されている。
ら先の磁気ヘッドアッセンブリをディスク側からみた拡
大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１
６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有
するアクチュエータアーム１５５を有し、アクチュエー
タアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続
されている。
【００８９】サスペンション１５４の先端には、本発明
に磁気抵抗効果型磁気ヘッドを具備するヘッドスライダ
１５３が取り付けられている。サスペンション１５４は
信号お書き込みおよび読み取り用のリード線１６４を有
し、このリード線１６４とヘッドスライダ１５３に組み
込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されてい
る。そして、磁気ヘッドアッセンブリ１６０の電極パッ
ド１６５が配置されている。
に磁気抵抗効果型磁気ヘッドを具備するヘッドスライダ
１５３が取り付けられている。サスペンション１５４は
信号お書き込みおよび読み取り用のリード線１６４を有
し、このリード線１６４とヘッドスライダ１５３に組み
込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されてい
る。そして、磁気ヘッドアッセンブリ１６０の電極パッ
ド１６５が配置されている。
【００９０】そして、本発明による磁気抵抗効果型磁気
ヘッドを具備する磁気再生装置においては、差動構成に
したことから、従来に比し格段に高い記録密度をもって
記録されたディスク２００の記録ビットを確実に読み出
すことあできる。
ヘッドを具備する磁気再生装置においては、差動構成に
したことから、従来に比し格段に高い記録密度をもって
記録されたディスク２００の記録ビットを確実に読み出
すことあできる。
【００９１】次に、更に、本発明によるＭＲ磁気センサ
１０、あるいはＭＲ磁気ヘッドの感磁部となるＭＲ磁気
センサの実施形態を例示して詳細説明する。しかしなが
ら、本発明は、この実施形態および例に限定されるもの
ではないことはいうまでもない。
１０、あるいはＭＲ磁気ヘッドの感磁部となるＭＲ磁気
センサの実施形態を例示して詳細説明する。しかしなが
ら、本発明は、この実施形態および例に限定されるもの
ではないことはいうまでもない。
【００９２】〔第１の実施形態〕この実施形態において
は、図１７にその分解模式的斜視図を示すように、反強
磁性層が底部側にあるいわゆるボトム型による第１のＭ
Ｒ素子１と、反強磁性層が上部側にあるいわゆるトップ
型による第２のＭＲ素子２とが、非磁性中間ギャップ層
３を介して積層された構成とすることによって、第１お
よび第２の磁化自由層１４および２４が、互いに近接す
る側に位置するように積層された構成とする。 そし
て、この積層方向にセンス電流の通電がなされる面垂直
通電型構成とする。
は、図１７にその分解模式的斜視図を示すように、反強
磁性層が底部側にあるいわゆるボトム型による第１のＭ
Ｒ素子１と、反強磁性層が上部側にあるいわゆるトップ
型による第２のＭＲ素子２とが、非磁性中間ギャップ層
３を介して積層された構成とすることによって、第１お
よび第２の磁化自由層１４および２４が、互いに近接す
る側に位置するように積層された構成とする。 そし
て、この積層方向にセンス電流の通電がなされる面垂直
通電型構成とする。
【００９３】そして、この構成においては、第１のＭＲ
素子１の第１の磁化固着層１２が、単層すなわち奇数層
の強磁性層よりなるボトム型のＳＶ型ＧＭＲ構成（以下
ＢＳＶという）とした場合で、第２のＭＲ素子２が、そ
の磁化固着層２２を、偶数層、この例では強磁性を有す
る第１および第２の２層の構成強磁性層２２１および２
２２が非磁性介在層８によって磁気モーメントの向きが
互いに反平行に結合する積層フェリ磁性層構造いわゆる
シンセティック構成によるトップ型のＳＶ型ＧＭＲ（以
下ＴＳＳＶという）構成とした場合である。
素子１の第１の磁化固着層１２が、単層すなわち奇数層
の強磁性層よりなるボトム型のＳＶ型ＧＭＲ構成（以下
ＢＳＶという）とした場合で、第２のＭＲ素子２が、そ
の磁化固着層２２を、偶数層、この例では強磁性を有す
る第１および第２の２層の構成強磁性層２２１および２
２２が非磁性介在層８によって磁気モーメントの向きが
互いに反平行に結合する積層フェリ磁性層構造いわゆる
シンセティック構成によるトップ型のＳＶ型ＧＭＲ（以
下ＴＳＳＶという）構成とした場合である。
【００９４】第１および第２のＭＲ素子１および２の両
磁化自由層１４および２４の磁化向きは、図１７中矢印
Ａ14およびＡ24で示すように、同一向きとし、かつ、無
磁界状態すなわち検出すべき信号磁界等の外部検出磁界
Ｈｄが印加されない状態において、検出磁界Ｈｄ方向と
交叉する方向に設定する。この磁化自由層の磁化の向き
の設定は、図示しないが、後述するように、安定化バイ
アス用硬磁性層の配置、あるいは長距離交換結合膜によ
って設定する。
磁化自由層１４および２４の磁化向きは、図１７中矢印
Ａ14およびＡ24で示すように、同一向きとし、かつ、無
磁界状態すなわち検出すべき信号磁界等の外部検出磁界
Ｈｄが印加されない状態において、検出磁界Ｈｄ方向と
交叉する方向に設定する。この磁化自由層の磁化の向き
の設定は、図示しないが、後述するように、安定化バイ
アス用硬磁性層の配置、あるいは長距離交換結合膜によ
って設定する。
【００９５】一方、第１および第２の反強磁性層１１お
よび１２とこれらと強磁性交換結合する磁化固着層１２
と、構成強磁性層２２２の磁化の向きは、矢印Ａ11, Ａ
12,Ａ21, Ａ222 に示すように同一向きとし、かつ上述
の磁化自由層１４および２４における矢印Ａ14およびＡ
24で示す磁化の向きと交叉する同一向きとする。
よび１２とこれらと強磁性交換結合する磁化固着層１２
と、構成強磁性層２２２の磁化の向きは、矢印Ａ11, Ａ
12,Ａ21, Ａ222 に示すように同一向きとし、かつ上述
の磁化自由層１４および２４における矢印Ａ14およびＡ
24で示す磁化の向きと交叉する同一向きとする。
【００９６】このとき、一方のＭＲ素子２の磁化固着層
２２が、シンセティック構成とされていることによっ
て、磁化自由層２４と対向する側の強磁性層２２１にお
いては、その磁化の向き（矢印Ａ221 ）が、他方の磁化
自由層１４と対向する磁化固着層１２の磁化の向き（矢
印Ａ12）とは逆向きとなる構成とすることができる。す
なわち、第１および第２のＭＲ素子１および２の磁気抵
抗特性を逆特性とすることができる。
２２が、シンセティック構成とされていることによっ
て、磁化自由層２４と対向する側の強磁性層２２１にお
いては、その磁化の向き（矢印Ａ221 ）が、他方の磁化
自由層１４と対向する磁化固着層１２の磁化の向き（矢
印Ａ12）とは逆向きとなる構成とすることができる。す
なわち、第１および第２のＭＲ素子１および２の磁気抵
抗特性を逆特性とすることができる。
【００９７】尚、図１７において、図４と対応する部分
には同一符号を付して重複説明を省略する。
には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００９８】〔第２の実施形態〕上述した第１の実施形
態においては、第１のＭＲ素子１をＢＳＶ構成とし、第
２のＭＲ素子２を磁化固着層が積層フェリ磁性層構造の
ＴＳＳＶとした場合であるが、この実施形態において
は、第１のＭＲ素子１の磁化固着層を２層の強磁性層を
有する積層フェリ磁性層構造いわゆるシンセティック構
成としたボトム型のＳＶ型ＧＭＲ（以下ＢＳＳＶとい
う）とし、第２のＭＲ素子２の磁化固着層を単層構造と
したトップ型のＳＶ型ＧＭＲ（以下ＴＳＶという）とし
た。
態においては、第１のＭＲ素子１をＢＳＶ構成とし、第
２のＭＲ素子２を磁化固着層が積層フェリ磁性層構造の
ＴＳＳＶとした場合であるが、この実施形態において
は、第１のＭＲ素子１の磁化固着層を２層の強磁性層を
有する積層フェリ磁性層構造いわゆるシンセティック構
成としたボトム型のＳＶ型ＧＭＲ（以下ＢＳＳＶとい
う）とし、第２のＭＲ素子２の磁化固着層を単層構造と
したトップ型のＳＶ型ＧＭＲ（以下ＴＳＶという）とし
た。
【００９９】この実施形態においても、上述した第１の
実施形態と同様に、第１および第２の反強磁性層１１お
よび１２とこれらと強磁性交換結合する磁化固着層の強
磁性層の磁化の向きを磁化自由層１４および２４の磁化
の向きと交叉する同一向きとし、磁化固着層１２の磁化
自由層１４と対向する側の強磁性層においては、その磁
化の向きを反強磁性層における磁化の向きとは逆向きと
なる構成とすることができる。すなわち、第１および第
２のＭＲ素子１および２の磁気抵抗特性を逆特性とする
ことができる。
実施形態と同様に、第１および第２の反強磁性層１１お
よび１２とこれらと強磁性交換結合する磁化固着層の強
磁性層の磁化の向きを磁化自由層１４および２４の磁化
の向きと交叉する同一向きとし、磁化固着層１２の磁化
自由層１４と対向する側の強磁性層においては、その磁
化の向きを反強磁性層における磁化の向きとは逆向きと
なる構成とすることができる。すなわち、第１および第
２のＭＲ素子１および２の磁気抵抗特性を逆特性とする
ことができる。
【０１００】〔第３の実施形態〕この実施形態において
は、図１８にその分解模式的斜視図を示すように、第２
のＭＲ素子２の構成は、図１７で示した第１の実施形態
と同様に、その磁化固着層２２が、偶数層の２層構成強
磁性層によるＴＳＳＶとするものの、第１のＭＲ素子１
の磁化固着層１２の構成を、奇数の３層の強磁性の第１
〜第３の構成強磁性層１２１〜１２３がそれぞれ非磁性
介在層８を介して磁気モーメントの向きが互いに反平行
に結合したいわゆるダブルシンセティック構成の多層構
造のボトム型ＳＶ型ＧＭＲ（以下ＢＤＳＳＶという）と
した場合で、この場合においても、第１および第２の反
強磁性層１１および２１とこれらと強磁性交換結合する
磁化固着層１２および２２の各構成強磁性層１２１およ
び２２２の磁化を矢印Ａ11,Ａ121,Ａ222,Ａ21で示すよ
うに、同一向きとして互いに逆極性の磁気抵抗変化特性
を有するＭＲ素子１および２を構成することができる。
尚、図１８において、図４および図１７と対応する部分
には同一符号を付して重複説明を省略する。
は、図１８にその分解模式的斜視図を示すように、第２
のＭＲ素子２の構成は、図１７で示した第１の実施形態
と同様に、その磁化固着層２２が、偶数層の２層構成強
磁性層によるＴＳＳＶとするものの、第１のＭＲ素子１
の磁化固着層１２の構成を、奇数の３層の強磁性の第１
〜第３の構成強磁性層１２１〜１２３がそれぞれ非磁性
介在層８を介して磁気モーメントの向きが互いに反平行
に結合したいわゆるダブルシンセティック構成の多層構
造のボトム型ＳＶ型ＧＭＲ（以下ＢＤＳＳＶという）と
した場合で、この場合においても、第１および第２の反
強磁性層１１および２１とこれらと強磁性交換結合する
磁化固着層１２および２２の各構成強磁性層１２１およ
び２２２の磁化を矢印Ａ11,Ａ121,Ａ222,Ａ21で示すよ
うに、同一向きとして互いに逆極性の磁気抵抗変化特性
を有するＭＲ素子１および２を構成することができる。
尚、図１８において、図４および図１７と対応する部分
には同一符号を付して重複説明を省略する。
【０１０１】〔第４の実施形態〕この実施形態において
は、第１のＭＲ素子１をＢＳＳＶとし、第２のＭＲ素子
２の磁化固着層を積層フェリ磁性層構造の奇数の３層に
よるいわゆるダブルシンセティック構成としたトップ型
のＳＶ型ＧＭＲ（以下ＴＤＳＳＶという）とした。この
場合においても、反強磁性層１１および１２と磁化固着
層との強磁性交換結合部における磁化の向きを同一とす
る構成として第１および第２のＭＲ素子１および２を互
いに逆極性の磁気抵抗変化特性を有するＭＲ素子とする
ものである。
は、第１のＭＲ素子１をＢＳＳＶとし、第２のＭＲ素子
２の磁化固着層を積層フェリ磁性層構造の奇数の３層に
よるいわゆるダブルシンセティック構成としたトップ型
のＳＶ型ＧＭＲ（以下ＴＤＳＳＶという）とした。この
場合においても、反強磁性層１１および１２と磁化固着
層との強磁性交換結合部における磁化の向きを同一とす
る構成として第１および第２のＭＲ素子１および２を互
いに逆極性の磁気抵抗変化特性を有するＭＲ素子とする
ものである。
【０１０２】〔第５の実施形態〕この実施形態において
は、図１９にその分解模式的斜視図を示すように、第１
および第２のＭＲ素子１および２の第１の磁化固着層１
２および２２が、それぞれ２層強磁性層１２１および１
２２、２２１および２２２を有する、すなわち共に偶数
層による積層フェリ磁性層構造のＢＳＳＶおよびＴＳＳ
Ｖとした場合で、これら各層の磁化の向きは、矢印Ａ12
1 およびＡ122 、Ａ221 およびＡ222 で示し、この場合
は、第１の反強磁性層１１とこれと強磁性交換結合する
第１の磁化固着層の構成強磁性層１２１との磁化の向き
と、第２の反強磁性層２１とこれと強磁性交換結合する
第２の磁化固着層２２の構成強磁性層２２２の磁化の向
きとを、互いに逆向きとして、第１および第２のＭＲ素
子１および２は互いに逆極性の磁気抵抗変化特性を有す
る構成とした場合である。尚、図１９において、図４、
図１７および図１８と対応する部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。
は、図１９にその分解模式的斜視図を示すように、第１
および第２のＭＲ素子１および２の第１の磁化固着層１
２および２２が、それぞれ２層強磁性層１２１および１
２２、２２１および２２２を有する、すなわち共に偶数
層による積層フェリ磁性層構造のＢＳＳＶおよびＴＳＳ
Ｖとした場合で、これら各層の磁化の向きは、矢印Ａ12
1 およびＡ122 、Ａ221 およびＡ222 で示し、この場合
は、第１の反強磁性層１１とこれと強磁性交換結合する
第１の磁化固着層の構成強磁性層１２１との磁化の向き
と、第２の反強磁性層２１とこれと強磁性交換結合する
第２の磁化固着層２２の構成強磁性層２２２の磁化の向
きとを、互いに逆向きとして、第１および第２のＭＲ素
子１および２は互いに逆極性の磁気抵抗変化特性を有す
る構成とした場合である。尚、図１９において、図４、
図１７および図１８と対応する部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。
【０１０３】〔第６の実施形態〕この実施形態において
は、第１のＭＲ素子１をＢＳＶとし、第２のＭＲ素子２
をＴＳＶとして、共に、その磁化固着層が単層磁性層に
よって構成した場合で、この場合においても、第１反強
磁性層１１とこれと強磁性交換結合する第１の磁化固着
層との磁化の向きと、第２の反強磁性層２１とこれと強
磁性交換結合する第２の磁化固着層２２の磁化の向きが
互いに逆向きとして、第１および第２は互いに逆極性の
磁気抵抗変化特性を有する構成とした場合である。
は、第１のＭＲ素子１をＢＳＶとし、第２のＭＲ素子２
をＴＳＶとして、共に、その磁化固着層が単層磁性層に
よって構成した場合で、この場合においても、第１反強
磁性層１１とこれと強磁性交換結合する第１の磁化固着
層との磁化の向きと、第２の反強磁性層２１とこれと強
磁性交換結合する第２の磁化固着層２２の磁化の向きが
互いに逆向きとして、第１および第２は互いに逆極性の
磁気抵抗変化特性を有する構成とした場合である。
【０１０４】表１は、上述の第１〜第６の実施形態にお
ける第１および第２のＭＲ素子の構成を列記したもので
ある。
ける第１および第２のＭＲ素子の構成を列記したもので
ある。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】〔第７の実施形態〕この実施形態において
は、第１および第２のＭＲ素子１および２を、その磁気
抵抗変化特性を、同極性とする。すなわち、第１および
第２の磁化固着層１２および２２の、第１および第２の
磁化自由層１４および２４に対向する強磁性層の磁化を
同一向きとする。そして、この場合、各ＭＲ素子素子か
らの出力を外部で例えば差動増幅器によって差動出力と
して取出す構成とする。
は、第１および第２のＭＲ素子１および２を、その磁気
抵抗変化特性を、同極性とする。すなわち、第１および
第２の磁化固着層１２および２２の、第１および第２の
磁化自由層１４および２４に対向する強磁性層の磁化を
同一向きとする。そして、この場合、各ＭＲ素子素子か
らの出力を外部で例えば差動増幅器によって差動出力と
して取出す構成とする。
【０１０７】尚、各ＭＲ素子１および２において、その
磁化固着層は、積層フェリ磁性層構造とすることが、安
定性の上で望ましいことから、第３の実施形態〜第５の
実施形態におけるように、第１および第２のＭＲ素子１
および２の双方の磁化固着層１２および２２について、
２層以上の強磁性層が互い磁気モーメントの向きが反平
行に結合された積層フェリ磁性層構造とすることが望ま
しい。
磁化固着層は、積層フェリ磁性層構造とすることが、安
定性の上で望ましいことから、第３の実施形態〜第５の
実施形態におけるように、第１および第２のＭＲ素子１
および２の双方の磁化固着層１２および２２について、
２層以上の強磁性層が互い磁気モーメントの向きが反平
行に結合された積層フェリ磁性層構造とすることが望ま
しい。
【０１０８】次に、本発明製造方法の実施形態について
説明する。 〔第１の製造方法の実施形態〕この実施形態において
は、上述した第１〜第４の実施形態におけるように、両
ＭＲ素子１および２の反強磁性層１１および２１と磁化
固着層１２および２２との交換結合部の磁化の向きを同
一とする構成によるＭＲ磁気センサの製造方法である。
説明する。 〔第１の製造方法の実施形態〕この実施形態において
は、上述した第１〜第４の実施形態におけるように、両
ＭＲ素子１および２の反強磁性層１１および２１と磁化
固着層１２および２２との交換結合部の磁化の向きを同
一とする構成によるＭＲ磁気センサの製造方法である。
【０１０９】この実施形態においては、上述した各ＭＲ
素子１の各構成層と、非磁性中間ギャップ層３と、第２
のＭＲ素子２の構成層を順次積層成膜して後、例えば図
１７および図１８に示すように、この積層成膜を上述し
た反強磁性層１１および２１と磁化固着層１２および２
２の相互の交換結合部において形成すべき磁化の向きと
同一向きの外部磁界Ｈexを印加し熱処理を行う。この印
加外部磁界Ｈexは、例えば１００〔Ｏｅ〕〜１０，００
０〔Ｏｅ〕程度とし、加熱条件は、例えば２６０℃、４
時間程度とする。このようにすることによって両反強磁
性層１１および２１と磁化固着層１２および２２の相互
の交換結合部において同一向きの磁化を同時に行う。し
たがって、この製造方法によれば、第１および第２のＭ
Ｒ素子１および２を具備する構成とするにも拘わらず、
その製造工程は簡潔となる。
素子１の各構成層と、非磁性中間ギャップ層３と、第２
のＭＲ素子２の構成層を順次積層成膜して後、例えば図
１７および図１８に示すように、この積層成膜を上述し
た反強磁性層１１および２１と磁化固着層１２および２
２の相互の交換結合部において形成すべき磁化の向きと
同一向きの外部磁界Ｈexを印加し熱処理を行う。この印
加外部磁界Ｈexは、例えば１００〔Ｏｅ〕〜１０，００
０〔Ｏｅ〕程度とし、加熱条件は、例えば２６０℃、４
時間程度とする。このようにすることによって両反強磁
性層１１および２１と磁化固着層１２および２２の相互
の交換結合部において同一向きの磁化を同時に行う。し
たがって、この製造方法によれば、第１および第２のＭ
Ｒ素子１および２を具備する構成とするにも拘わらず、
その製造工程は簡潔となる。
【０１１０】〔第２の製造方法の実施形態〕この実施形
態においては、上述した第５および第６の実施形態にお
けるように、両ＭＲ素子１および２の反強磁性層１１お
よび２１と磁化固着層１２および２２との交換結合部の
磁化の向きが逆方向構成によるＭＲ磁気センサの製造方
法である。
態においては、上述した第５および第６の実施形態にお
けるように、両ＭＲ素子１および２の反強磁性層１１お
よび２１と磁化固着層１２および２２との交換結合部の
磁化の向きが逆方向構成によるＭＲ磁気センサの製造方
法である。
【０１１１】この実施形態においても、上述した各ＭＲ
素子１の各構成層と、非磁性中間ギャップ層３と、第２
のＭＲ素子２の構成層を順次積層成膜して後、例えば２
６０℃程度の加熱下において、例えば図１９に示すよう
に、両ＭＲ素子１および２間の非磁性中間ギャップ層３
に、直流の通電電流Ｉexを、外部検出磁界の導入方向に
通電し、誘導磁界Ｈexを発生させる。このようにすると
この磁界Ｈexが、第１および第２の反強磁性層１１およ
び２１に対し、逆向きに印加され、逆向きの磁化がなさ
れる。
素子１の各構成層と、非磁性中間ギャップ層３と、第２
のＭＲ素子２の構成層を順次積層成膜して後、例えば２
６０℃程度の加熱下において、例えば図１９に示すよう
に、両ＭＲ素子１および２間の非磁性中間ギャップ層３
に、直流の通電電流Ｉexを、外部検出磁界の導入方向に
通電し、誘導磁界Ｈexを発生させる。このようにすると
この磁界Ｈexが、第１および第２の反強磁性層１１およ
び２１に対し、逆向きに印加され、逆向きの磁化がなさ
れる。
【０１１２】この場合においても、両反強磁性層１１お
よび２１と磁化固着層１２および２２の相互の交換結合
部において同一向きの磁化を同時に行うことができる。
したがって、この製造方法によれば、第１および第２の
ＭＲ素子１および２を具備する構成とするにも拘わら
ず、その製造工程は簡潔となる。
よび２１と磁化固着層１２および２２の相互の交換結合
部において同一向きの磁化を同時に行うことができる。
したがって、この製造方法によれば、第１および第２の
ＭＲ素子１および２を具備する構成とするにも拘わら
ず、その製造工程は簡潔となる。
【０１１３】次に、本発明によるＭＲ磁気センサ１０を
感磁部とするＭＲヘッドの製造方法の一実施例を図２０
を参照して説明する。実際の工業的製造方法において
は、共通の大面積の磁気シールド兼電極３１上に多数の
ＭＲヘッドを同時に形成し、これを分断するという構成
が採られるものであるが、図２０においては１つのＭＲ
ヘッドに対応する部分についてのみ示す。
感磁部とするＭＲヘッドの製造方法の一実施例を図２０
を参照して説明する。実際の工業的製造方法において
は、共通の大面積の磁気シールド兼電極３１上に多数の
ＭＲヘッドを同時に形成し、これを分断するという構成
が採られるものであるが、図２０においては１つのＭＲ
ヘッドに対応する部分についてのみ示す。
【０１１４】先ず、図２０Ａに示すように、例えばアル
チックより成る基板上に、例えばＮｉＦｅが厚さ例えば
２μｍ程度にメッキされた磁気シールド兼電極３１が用
意され、この上に、順次、第１の非磁性ギャップ層４
１、下地層６、第１のＭＲ素子１の構成層５１、非磁性
導電性中間層３、第２のＭＲ素子２の構成層５２および
保護膜（図示せず）を例えば連続スパッタリングによっ
て形成する。
チックより成る基板上に、例えばＮｉＦｅが厚さ例えば
２μｍ程度にメッキされた磁気シールド兼電極３１が用
意され、この上に、順次、第１の非磁性ギャップ層４
１、下地層６、第１のＭＲ素子１の構成層５１、非磁性
導電性中間層３、第２のＭＲ素子２の構成層５２および
保護膜（図示せず）を例えば連続スパッタリングによっ
て形成する。
【０１１５】この状態で、前述した、磁界印加熱処理、
あるいは通電による磁界発生加熱処理を行って、第１お
よび第２のＭＲ素子構成層５１および５２において、そ
の反強磁性層およびこれと強磁性交換結合する磁化固着
層の磁化を行う。その後、図２０Ｂに示すように、所要
のパターン、図示の例ではストライプ状に第１および第
２をパターンエッチングしてＭＲ磁気センサ１０を形成
し、このエッチングによって除去された部分に安定化バ
イアス用硬磁性層６０を形成する。
あるいは通電による磁界発生加熱処理を行って、第１お
よび第２のＭＲ素子構成層５１および５２において、そ
の反強磁性層およびこれと強磁性交換結合する磁化固着
層の磁化を行う。その後、図２０Ｂに示すように、所要
のパターン、図示の例ではストライプ状に第１および第
２をパターンエッチングしてＭＲ磁気センサ１０を形成
し、このエッチングによって除去された部分に安定化バ
イアス用硬磁性層６０を形成する。
【０１１６】図２０Ｃに示すように、全面的に第２の非
磁性ギャップ層４２および第２の磁気シールド兼電極３
２を形成し、検出磁界の読み出しを行う例えば記録媒体
等との対接ないしは対向面、例えばＡＢＳとなる前方面
３３を研磨形成する。
磁性ギャップ層４２および第２の磁気シールド兼電極３
２を形成し、検出磁界の読み出しを行う例えば記録媒体
等との対接ないしは対向面、例えばＡＢＳとなる前方面
３３を研磨形成する。
【０１１７】このようにして、ＭＲ磁気センサ１０を感
磁部とする磁気ヘッド２０が構成される。
磁部とする磁気ヘッド２０が構成される。
【０１１８】ＭＲ磁気センサ１０の構成例として、図１
８で示した上述した第３の実施形態すなわち第１および
第２ＭＲ素子１および２を、ＢＤＳＳＶおよびＴＳＳＶ
とした場合を例示する。この場合、下地層６を例えば厚
さ５ｎｍのＴａ層と厚さ３ｎｍのＮｉＦｅＣｒ層によっ
て構成する。
８で示した上述した第３の実施形態すなわち第１および
第２ＭＲ素子１および２を、ＢＤＳＳＶおよびＴＳＳＶ
とした場合を例示する。この場合、下地層６を例えば厚
さ５ｎｍのＴａ層と厚さ３ｎｍのＮｉＦｅＣｒ層によっ
て構成する。
【０１１９】そして、この上に、第１の反強磁性層１１
として、厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎ層を成膜する。続いて
この上に第１の磁化固着層１２として、厚さ２ｎｍのＣ
ｏＦｅ層による第１の構成強磁性層１２１、厚さ０．９
ｎｍのＲｕ層による磁性介在層８、厚さ２ｎｍのＣｏＦ
ｅ層による第２の構成強磁性層１２２、成膜する。更
に、続いてこの上に、厚さ０．９ｎｍのＲｕ層による磁
性介在層８、厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層による第３の構成
強磁性層１２３を成膜する。そして、続いて例えば厚さ
２．５ｎｍのＣｕ層による第１の非磁性スペーサ層１３
を成膜し、この上に厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層と厚さ３ｎ
ｍのＮｉＦｅ層の積層構造による第１の磁化自由層１４
を成膜する。
として、厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎ層を成膜する。続いて
この上に第１の磁化固着層１２として、厚さ２ｎｍのＣ
ｏＦｅ層による第１の構成強磁性層１２１、厚さ０．９
ｎｍのＲｕ層による磁性介在層８、厚さ２ｎｍのＣｏＦ
ｅ層による第２の構成強磁性層１２２、成膜する。更
に、続いてこの上に、厚さ０．９ｎｍのＲｕ層による磁
性介在層８、厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層による第３の構成
強磁性層１２３を成膜する。そして、続いて例えば厚さ
２．５ｎｍのＣｕ層による第１の非磁性スペーサ層１３
を成膜し、この上に厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層と厚さ３ｎ
ｍのＮｉＦｅ層の積層構造による第１の磁化自由層１４
を成膜する。
【０１２０】続いて、この第１の磁化自由層１４上に、
例えば１５ｎｍのギャップ長Ｇを形成する非磁性中間ギ
ャップ層３を構成する場合は、例えば厚さ１．５ｎｍの
Ｃｕ層と、厚さ７ｎｍのＴａ層と、厚さ５ｎｍと、更に
第２のＭＲ素子の下地層としての厚さ５ｎｍのＴａ層
と、厚さ１．５ｎｍのＣｕ層の積層構造を成膜する。
例えば１５ｎｍのギャップ長Ｇを形成する非磁性中間ギ
ャップ層３を構成する場合は、例えば厚さ１．５ｎｍの
Ｃｕ層と、厚さ７ｎｍのＴａ層と、厚さ５ｎｍと、更に
第２のＭＲ素子の下地層としての厚さ５ｎｍのＴａ層
と、厚さ１．５ｎｍのＣｕ層の積層構造を成膜する。
【０１２１】続いて、この非磁性中間ギャップ層３上
に、厚さ３ｎｍのＮｉＦｅ層と厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層
との積層構造による第２の磁化自由層２４、厚さ２．５
ｎｍのＣｕ層による第２の非磁性スペーサ層２３を成膜
する。更に、この上に、第２の磁化固着層２２を構成す
るそれぞれ厚さ２ｎｍの第１および２の構成強磁性層２
２１および２２１を厚さ０．９ｎｍのＲｕ層による非磁
性介在層８を介して成膜する。そして、この上に、第２
の反強磁性層２１として厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎ層を成
膜し、この上に保護層７の厚さ１０ｎｍのＴａ層を形成
する。
に、厚さ３ｎｍのＮｉＦｅ層と厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層
との積層構造による第２の磁化自由層２４、厚さ２．５
ｎｍのＣｕ層による第２の非磁性スペーサ層２３を成膜
する。更に、この上に、第２の磁化固着層２２を構成す
るそれぞれ厚さ２ｎｍの第１および２の構成強磁性層２
２１および２２１を厚さ０．９ｎｍのＲｕ層による非磁
性介在層８を介して成膜する。そして、この上に、第２
の反強磁性層２１として厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎ層を成
膜し、この上に保護層７の厚さ１０ｎｍのＴａ層を形成
する。
【０１２２】図２０に示した例では、第１および第２の
磁化自由層１４および２４の磁化状態の安定化を図る安
定化バイアス用硬磁性層６０が配置された構成とした場
合であるが、この安定化バイアス用硬磁性層６０の配置
と共に、あるいはこの安定化バイアス用硬磁性層６０を
設けることなく、長距離交換結合する反強磁性層による
安定化構造を図ることができる。この場合、非磁性中間
ギャップ層３を、磁化自由層１４および２４の上述した
無磁界状態での磁化の安定化を図るための長距離交換結
合による安定化構造とする。すなわち、この場合は、第
１および第２のＭＲ素子構造は、例えば前述したと同様
の膜構成とし、非磁性中間ギャップ層３を、ギャップ長
を１５ｎｍとする場合においては、それぞれ厚さ２．０
ｎｍのＣｕ層間に、厚さ１１ｎｍのＩｒＭｎ層による反
強磁性層を介在させた構造とすることができる。
磁化自由層１４および２４の磁化状態の安定化を図る安
定化バイアス用硬磁性層６０が配置された構成とした場
合であるが、この安定化バイアス用硬磁性層６０の配置
と共に、あるいはこの安定化バイアス用硬磁性層６０を
設けることなく、長距離交換結合する反強磁性層による
安定化構造を図ることができる。この場合、非磁性中間
ギャップ層３を、磁化自由層１４および２４の上述した
無磁界状態での磁化の安定化を図るための長距離交換結
合による安定化構造とする。すなわち、この場合は、第
１および第２のＭＲ素子構造は、例えば前述したと同様
の膜構成とし、非磁性中間ギャップ層３を、ギャップ長
を１５ｎｍとする場合においては、それぞれ厚さ２．０
ｎｍのＣｕ層間に、厚さ１１ｎｍのＩｒＭｎ層による反
強磁性層を介在させた構造とすることができる。
【０１２３】上述した各例において、磁化自由層、更に
この自由層に対する上述した無磁界状態での磁化の安定
化を図るための長距離交換結合の反強磁性層の磁化の向
きの設定は、上述した磁化固着層における磁化の設定の
例えば２６０℃の加熱磁界印加処理の後に例えば１８０
℃で、磁界の向きを９０°回転した直流磁界の印加の下
で行うことができる。また、例えば図２０の構成におけ
る安定化バイアス用硬磁性層に対する着磁は、例えば最
終的に直流磁界印加によって行うことができる。
この自由層に対する上述した無磁界状態での磁化の安定
化を図るための長距離交換結合の反強磁性層の磁化の向
きの設定は、上述した磁化固着層における磁化の設定の
例えば２６０℃の加熱磁界印加処理の後に例えば１８０
℃で、磁界の向きを９０°回転した直流磁界の印加の下
で行うことができる。また、例えば図２０の構成におけ
る安定化バイアス用硬磁性層に対する着磁は、例えば最
終的に直流磁界印加によって行うことができる。
【０１２４】次に、本発明による差動型動作によるＣＰ
Ｐ型構成とした場合のＭＲ磁気センサもしくはＭＲ磁気
ヘッドにおいて、前述したようにフラックスガイドを配
置する構成における各例を、図２１〜図２９の各概略断
面図を参照して説明するが、本発明はこれらの例に限定
されるものではない。
Ｐ型構成とした場合のＭＲ磁気センサもしくはＭＲ磁気
ヘッドにおいて、前述したようにフラックスガイドを配
置する構成における各例を、図２１〜図２９の各概略断
面図を参照して説明するが、本発明はこれらの例に限定
されるものではない。
【０１２５】図２１および図２２に示す各例において
は、第１および第２の磁気シールド兼電極３１および３
２間に、前述した構成による第１および第２のＭＲ素子
１および２が、その各第１および第２の磁化自由層１４
および２４側において、非磁性中間ギャップ層３を介し
て積層された積層構造部が配置される。すなわち、この
場合、実質的磁気ギャップ長ＬG は、非磁性中間ギャッ
プ層３を介して対向する第１および第２の磁化自由層１
４および２４の中心間距離となり、各第１および第２の
ＭＲ素子の全厚さに制限されることなく、非磁性中間ギ
ャップ層３の厚さの選定によって充分小に選定できるよ
うになされている。
は、第１および第２の磁気シールド兼電極３１および３
２間に、前述した構成による第１および第２のＭＲ素子
１および２が、その各第１および第２の磁化自由層１４
および２４側において、非磁性中間ギャップ層３を介し
て積層された積層構造部が配置される。すなわち、この
場合、実質的磁気ギャップ長ＬG は、非磁性中間ギャッ
プ層３を介して対向する第１および第２の磁化自由層１
４および２４の中心間距離となり、各第１および第２の
ＭＲ素子の全厚さに制限されることなく、非磁性中間ギ
ャップ層３の厚さの選定によって充分小に選定できるよ
うになされている。
【０１２６】そして、その後方部に、各第１および第２
の磁化自由層１４および２４にそれぞれいわゆるアバッ
ト接続によって磁気的に結合する第１および第２の後方
フラックスガイド層７０Ｒ1 および７０Ｒ2 が配置され
て成る。
の磁化自由層１４および２４にそれぞれいわゆるアバッ
ト接続によって磁気的に結合する第１および第２の後方
フラックスガイド層７０Ｒ1 および７０Ｒ2 が配置され
て成る。
【０１２７】このように各磁化自由層１４および２４の
各後方に高透磁率のフラックスガイド７０Ｒ1 および７
０Ｒ2 を配置したことにより、各磁化自由層１４および
２４に導入された信号磁界による磁束は、有効に後方へ
と誘導され、この信号磁束は、各磁化自由層１４および
２４の全奥行きに渡って導入されることか、磁束効率が
高められ感度の向上が図られる。
各後方に高透磁率のフラックスガイド７０Ｒ1 および７
０Ｒ2 を配置したことにより、各磁化自由層１４および
２４に導入された信号磁界による磁束は、有効に後方へ
と誘導され、この信号磁束は、各磁化自由層１４および
２４の全奥行きに渡って導入されることか、磁束効率が
高められ感度の向上が図られる。
【０１２８】そして、図２１の例においては、各後方フ
ラックスガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 が、それぞれ軟
磁性体より成る第１および第２の磁気シールド兼電極３
１および３２に磁気的に結合して、これら第１および第
２の磁気シールド兼電極３１および３２によっ磁束のリ
ターンパスが形成されるようにして、より磁束効率を高
めるようにした場合である。
ラックスガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 が、それぞれ軟
磁性体より成る第１および第２の磁気シールド兼電極３
１および３２に磁気的に結合して、これら第１および第
２の磁気シールド兼電極３１および３２によっ磁束のリ
ターンパスが形成されるようにして、より磁束効率を高
めるようにした場合である。
【０１２９】尚、図２１および図２２の構成において、
後方フラックスガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 が低比抵
抗材料である場合、第１および第２の磁気シールド兼電
極３１および３２間に通ずるセンス電流が、これらフラ
ックスガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 に分流することを
阻止する絶縁層６１を、一方もしくは双方のフラックス
ガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 に積層して形成される。
しかしながら、フラックスガイド層を、比抵抗の高い、
例えばＣｏＺｒ系アモルファス（比抵抗ρ：１２０μΩ
ｃｍ程度）や、ＣｏＸＯもしくはＦｅＸＯ（各Ｘは、Ａ
ｌ、Ｍｇなど）によって構成することによって絶縁層の
積層を省略する構成とすることもできる。
後方フラックスガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 が低比抵
抗材料である場合、第１および第２の磁気シールド兼電
極３１および３２間に通ずるセンス電流が、これらフラ
ックスガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 に分流することを
阻止する絶縁層６１を、一方もしくは双方のフラックス
ガイド７０Ｒ1 および７０Ｒ2 に積層して形成される。
しかしながら、フラックスガイド層を、比抵抗の高い、
例えばＣｏＺｒ系アモルファス（比抵抗ρ：１２０μΩ
ｃｍ程度）や、ＣｏＸＯもしくはＦｅＸＯ（各Ｘは、Ａ
ｌ、Ｍｇなど）によって構成することによって絶縁層の
積層を省略する構成とすることもできる。
【０１３０】また、図２３に示す例では、両ＭＲ素子１
および２の磁化自由層１４および２４に共通の後方フラ
ックスガイド７０Ｒを配置した場合であり、図２４に示
した例では、各ＭＲ素子１および２の磁化自由層１４お
よび２４に、それぞれフラックスガイド７０Ｒ1 および
７０Ｒ2 を配置した場合である。この場合、第１および
第２の磁気シールド兼電極３１および３２が、磁束のリ
ターンパスとして動作させることができる。
および２の磁化自由層１４および２４に共通の後方フラ
ックスガイド７０Ｒを配置した場合であり、図２４に示
した例では、各ＭＲ素子１および２の磁化自由層１４お
よび２４に、それぞれフラックスガイド７０Ｒ1 および
７０Ｒ2 を配置した場合である。この場合、第１および
第２の磁気シールド兼電極３１および３２が、磁束のリ
ターンパスとして動作させることができる。
【０１３１】そして、これら図２３および図２４の例で
は、前方面５に対接ないしは対向する磁気信号被検出体
の磁気記録媒体例えばディスクの裏面に高透磁率体４Ｔ
の裏打ちするか、ディスクに接して配置し、この高透磁
率体４Ｔによって、両磁化自由層１４および２４を通ず
るリターンパスを形成し、より効率的に両磁化自由層１
４および２４の全域に渡って信号磁界による磁束が通ず
るようにして、より感度の向上を図ることができるもの
である。図２３および図２４において、図２１および図
２２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
は、前方面５に対接ないしは対向する磁気信号被検出体
の磁気記録媒体例えばディスクの裏面に高透磁率体４Ｔ
の裏打ちするか、ディスクに接して配置し、この高透磁
率体４Ｔによって、両磁化自由層１４および２４を通ず
るリターンパスを形成し、より効率的に両磁化自由層１
４および２４の全域に渡って信号磁界による磁束が通ず
るようにして、より感度の向上を図ることができるもの
である。図２３および図２４において、図２１および図
２２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
【０１３２】また、上述した例では、後方フラックスガ
イド層を配置した場合であるが、図２５〜図２９に示す
ように、前方にもフラックスガイドを配置した構成とす
こともできる。図２５に示す例では、両第１および第２
のＭＲ素子１および２の各第１および第２の磁化自由層
１４および２４の各前方に、それぞれ軟磁性を有し、透
磁率が高い第１および第２の前方フラックスガイド層７
０F1および７０F2を、各前方端が、前方面５に臨んで形
成した場合である。これら前方フラックスガイド層７０
F1および７０F2は、例えば後方フラックスガイド７０Ｒ
1 および７０Ｒ2 と同時に形成することができる。
イド層を配置した場合であるが、図２５〜図２９に示す
ように、前方にもフラックスガイドを配置した構成とす
こともできる。図２５に示す例では、両第１および第２
のＭＲ素子１および２の各第１および第２の磁化自由層
１４および２４の各前方に、それぞれ軟磁性を有し、透
磁率が高い第１および第２の前方フラックスガイド層７
０F1および７０F2を、各前方端が、前方面５に臨んで形
成した場合である。これら前方フラックスガイド層７０
F1および７０F2は、例えば後方フラックスガイド７０Ｒ
1 および７０Ｒ2 と同時に形成することができる。
【０１３３】また、図２６に示す例では、非磁性中間層
３の両面に、導電性の第１および第２のフラックスガイ
ド７０１および７０２を、各第１および第２の磁化自由
層１４および２４に接して第１および第２のＭＲ素子１
および２の全奥行きに渡って配置した場合で、図２７は
第１の磁化自由層１４側にのみフラックスガイド層７０
１を配置した場合である。
３の両面に、導電性の第１および第２のフラックスガイ
ド７０１および７０２を、各第１および第２の磁化自由
層１４および２４に接して第１および第２のＭＲ素子１
および２の全奥行きに渡って配置した場合で、図２７は
第１の磁化自由層１４側にのみフラックスガイド層７０
１を配置した場合である。
【０１３４】また、図２８および図２９に示す例では、
第１および第２のＭＲ素子１および２が共にボトム型構
成とした場合である。そして、図２９の例では、第２の
フラックスガイド７０２を前方および後方においては、
非磁性中間ギャップ層３に接するように配置し、ギャッ
プＬG の短縮化を図るものの、第２のＭＲ素子２におい
ては、その上層位置にある第２の磁化自由層２４と接す
るように配置した場合である。
第１および第２のＭＲ素子１および２が共にボトム型構
成とした場合である。そして、図２９の例では、第２の
フラックスガイド７０２を前方および後方においては、
非磁性中間ギャップ層３に接するように配置し、ギャッ
プＬG の短縮化を図るものの、第２のＭＲ素子２におい
ては、その上層位置にある第２の磁化自由層２４と接す
るように配置した場合である。
【０１３５】このように、前方フラックスガイド層７０
F1および７０F2を配置するとか、全奥行き方向に渡って
形成したフラックスガイド層７０１および７０２を配置
する構成とする場合、第１および第２のＭＲ素子１およ
び２が、直接、前方面５に臨む場合における問題、例え
ばこの前方面５を研磨作製することにより、第１および
第２のＭＲ素子１および２の奥行き長の設定の変動、研
磨時の特性劣化等を回避できること、また第１および第
２のＭＲ素子が直接外部に露呈することが回避されるこ
とによって長寿命化、安定した動作が得られる。
F1および７０F2を配置するとか、全奥行き方向に渡って
形成したフラックスガイド層７０１および７０２を配置
する構成とする場合、第１および第２のＭＲ素子１およ
び２が、直接、前方面５に臨む場合における問題、例え
ばこの前方面５を研磨作製することにより、第１および
第２のＭＲ素子１および２の奥行き長の設定の変動、研
磨時の特性劣化等を回避できること、また第１および第
２のＭＲ素子が直接外部に露呈することが回避されるこ
とによって長寿命化、安定した動作が得られる。
【０１３６】そして、これら構成による場合、前方にお
いてフラックスガイド層７０F1および７０F2間、あるい
は７０１および７０２の膜厚中心間の間隔が、磁気ギャ
ップ長を規定することになる。したがって、この場合、
第１および第２のＭＲ素子１および２の配置は、その磁
化自由層１４および２４側において対向する配置とする
に限られないものであり、第１および第２のＭＲ素子１
および２は、ボトム型とトップ型との組み合わせに限定
されない。
いてフラックスガイド層７０F1および７０F2間、あるい
は７０１および７０２の膜厚中心間の間隔が、磁気ギャ
ップ長を規定することになる。したがって、この場合、
第１および第２のＭＲ素子１および２の配置は、その磁
化自由層１４および２４側において対向する配置とする
に限られないものであり、第１および第２のＭＲ素子１
および２は、ボトム型とトップ型との組み合わせに限定
されない。
【０１３７】尚、図２５〜図２９において、図２１〜図
２４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
２４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
【０１３８】次に、第１および第２の後方フラックスガ
イド層を設ける構造であり、磁束のリターンパスを設け
るＣＰＰ構成とするＭＲ磁気センサあるいはＭＲ磁気ヘ
ッドの製造方法の一例を、図３０〜図３９の工程図（斜
視図）を参照して説明する。尚、図においては１つのＭ
Ｒ磁気センサあるいはＭＲ磁気ヘッドについて示すもの
であるが、実際の製造においては多数のＭＲ磁気センサ
あるいはＭＲ磁気ヘッドを共通の基板に形成し、その後
これらを分断して同時に複数のＭＲ磁気センサあるいは
ＭＲ磁気ヘッドを製造するものである。
イド層を設ける構造であり、磁束のリターンパスを設け
るＣＰＰ構成とするＭＲ磁気センサあるいはＭＲ磁気ヘ
ッドの製造方法の一例を、図３０〜図３９の工程図（斜
視図）を参照して説明する。尚、図においては１つのＭ
Ｒ磁気センサあるいはＭＲ磁気ヘッドについて示すもの
であるが、実際の製造においては多数のＭＲ磁気センサ
あるいはＭＲ磁気ヘッドを共通の基板に形成し、その後
これらを分断して同時に複数のＭＲ磁気センサあるいは
ＭＲ磁気ヘッドを製造するものである。
【０１３９】図３０に示すように、例えば第１の磁気シ
ールドを構成することができ、またリターンパスを構成
する軟磁性の比較的透磁率の高いリターンパス層３１１
上に、例えば第１の電極層３１２を形成し、この上に、
第１のＭＲ素子１を構成するボトム型、すなわち表面に
第１の磁化自由層１４を有する例えばスピンバルブ膜Ｓ
Ｖ1 を形成し、この上に必要に応じて最終的に形成する
非磁性中間ギャップ層一部の厚さ分を構成する導電性非
磁性スペーサ層３を形成した積層部を形成する。
ールドを構成することができ、またリターンパスを構成
する軟磁性の比較的透磁率の高いリターンパス層３１１
上に、例えば第１の電極層３１２を形成し、この上に、
第１のＭＲ素子１を構成するボトム型、すなわち表面に
第１の磁化自由層１４を有する例えばスピンバルブ膜Ｓ
Ｖ1 を形成し、この上に必要に応じて最終的に形成する
非磁性中間ギャップ層一部の厚さ分を構成する導電性非
磁性スペーサ層３を形成した積層部を形成する。
【０１４０】図３１に示すように、この積層部の後方部
を、リターンパス３１１に至る深さまで、表面からフォ
トリソグラフィ等を用いたイオンエッチング等によるパ
ターンエッチングを行う。
を、リターンパス３１１に至る深さまで、表面からフォ
トリソグラフィ等を用いたイオンエッチング等によるパ
ターンエッチングを行う。
【０１４１】図３２に示すように、溝３１３の側面に臨
む第１の磁化自由層１４の後方端面に接して溝３１３を
埋込むように、第１の後方フラックスガイド層７０R1を
形成する。
む第１の磁化自由層１４の後方端面に接して溝３１３を
埋込むように、第１の後方フラックスガイド層７０R1を
形成する。
【０１４２】図３３に示すように、全面的に上層の非磁
性中間ギャップ層３を形成する。図３４に示すように、
非磁性中間ギャップ層３を、奥行き方向にストライプ状
に残して他部をフォトリソグラフィによるイオンエッチ
ング等によって除去しその両脇にメサ溝３１４を形成す
る。図３５に示すように、両脇のメサ溝３１４内に最終
的に得られる第１および第２のＭＲ素子の第１および第
２の磁化自由層に対する安定化バイアスを与える、安定
化バイアス用硬磁性層１６、あるいは反強磁性層６３を
形成する。
性中間ギャップ層３を形成する。図３４に示すように、
非磁性中間ギャップ層３を、奥行き方向にストライプ状
に残して他部をフォトリソグラフィによるイオンエッチ
ング等によって除去しその両脇にメサ溝３１４を形成す
る。図３５に示すように、両脇のメサ溝３１４内に最終
的に得られる第１および第２のＭＲ素子の第１および第
２の磁化自由層に対する安定化バイアスを与える、安定
化バイアス用硬磁性層１６、あるいは反強磁性層６３を
形成する。
【０１４３】図３６に示すように、例えば全面的に例え
ばトップ型スピンバルブ膜（図示せず）を成膜し、これ
を前方側で所要の奥行きを残してパターンエッチングす
る。このようにして、非磁性中間ギャップ層３およびそ
の両脇の安定化バイアス用硬磁性層１６、あるいは反強
磁性層６３上に第１のＭＲ素子１と対向する第２のＭＲ
素子２を形成する。
ばトップ型スピンバルブ膜（図示せず）を成膜し、これ
を前方側で所要の奥行きを残してパターンエッチングす
る。このようにして、非磁性中間ギャップ層３およびそ
の両脇の安定化バイアス用硬磁性層１６、あるいは反強
磁性層６３上に第１のＭＲ素子１と対向する第２のＭＲ
素子２を形成する。
【０１４４】そして、図３７に示すように、第２のＭＲ
素子２の後方に第２の後方フラックスガイド７０Ｒ2 を
形成する。その後、図３８に示すように、軟磁性を有す
る高い透磁率を有する第２のリターンパス３２１を形成
する。このリターンパスは、第２の電極を兼ねることも
できる。
素子２の後方に第２の後方フラックスガイド７０Ｒ2 を
形成する。その後、図３８に示すように、軟磁性を有す
る高い透磁率を有する第２のリターンパス３２１を形成
する。このリターンパスは、第２の電極を兼ねることも
できる。
【０１４５】尚、上述した各例は、主としてＣＰＰ構成
とした場合であるが、本発明による第１および第２のＭ
Ｒ素子１および２の差動動作構成において、ＣＩＰ構成
とすることもできる。この場合の一例を図３９に示す。
この例では、所要のトラック幅を規制する幅に形成され
た絶縁性非磁性中間ギャップ層３を挟んで図においてそ
の下および上に、ボトム型およびトップ型の第１および
第２のＭＲ素子１および２が、それぞれの第１および第
２の磁化自由層１４および２４を対向させて配置した構
成とされている。
とした場合であるが、本発明による第１および第２のＭ
Ｒ素子１および２の差動動作構成において、ＣＩＰ構成
とすることもできる。この場合の一例を図３９に示す。
この例では、所要のトラック幅を規制する幅に形成され
た絶縁性非磁性中間ギャップ層３を挟んで図においてそ
の下および上に、ボトム型およびトップ型の第１および
第２のＭＲ素子１および２が、それぞれの第１および第
２の磁化自由層１４および２４を対向させて配置した構
成とされている。
【０１４６】第１および第２のＭＲ素子１および２間に
は、各第１および第２の磁化自由層１４および２４間に
おいて、これら磁化自由層１４および２４にバイアス磁
界を与える安定化バイアス用硬磁性層６３あるいは反強
磁性層１６が配置される。
は、各第１および第２の磁化自由層１４および２４間に
おいて、これら磁化自由層１４および２４にバイアス磁
界を与える安定化バイアス用硬磁性層６３あるいは反強
磁性層１６が配置される。
【０１４７】第１および第２のＭＲ素子には、第１およ
び第２の非磁性絶縁層３３１および３３２が配置され、
これらの後方に第１および第２の後方フラックスガイド
層７０R1および７０R2が形成され、これらに接して第１
および第２のリターンパス３１１および３２１が形成さ
れる。
び第２の非磁性絶縁層３３１および３３２が配置され、
これらの後方に第１および第２の後方フラックスガイド
層７０R1および７０R2が形成され、これらに接して第１
および第２のリターンパス３１１および３２１が形成さ
れる。
【０１４８】そして、第１および第２のＭＲ素子１およ
び２の、第１および第２の磁化自由層１４および２４に
渡ってそれぞれ第１および第２の電極９１および９２が
導出され、これら間に、矢印をもって示すように、セン
ス電流の通電がなされる。
び２の、第１および第２の磁化自由層１４および２４に
渡ってそれぞれ第１および第２の電極９１および９２が
導出され、これら間に、矢印をもって示すように、セン
ス電流の通電がなされる。
【０１４９】尚、上述した各例においては、１対のＭＲ
素子による磁気抵抗効果型磁気センサあるいは磁気抵抗
効果型磁気ヘッドを構成する場合に、複数のヘッドが配
列されたいわゆるマルチヘッド構成とすることもできる
など種々の配置構成を採ることができる。
素子による磁気抵抗効果型磁気センサあるいは磁気抵抗
効果型磁気ヘッドを構成する場合に、複数のヘッドが配
列されたいわゆるマルチヘッド構成とすることもできる
など種々の配置構成を採ることができる。
【０１５０】また、上述した各例は、主としてＳＶ型Ｇ
ＭＲ構成とした場合であるが、トンネル型のＭＲ構成と
することもでき、この場合においては、上述した各実施
形態および例において、その非磁性スペーサ層１３およ
び２３が、トンネルバリア層とすることによって構成さ
れる。
ＭＲ構成とした場合であるが、トンネル型のＭＲ構成と
することもでき、この場合においては、上述した各実施
形態および例において、その非磁性スペーサ層１３およ
び２３が、トンネルバリア層とすることによって構成さ
れる。
【０１５１】また、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドは、再生ヘッドであることから、記録再生磁気ヘッ
ドを構成する場合は、本発明による磁気抵抗効果型磁気
ヘッドによる再生ヘッド上、例えば第２の磁気シールド
兼電極３２上に、絶縁層を介して公知の例えば薄膜型の
電磁誘導型の記録ヘッドを一体に構成することができ
る。
ッドは、再生ヘッドであることから、記録再生磁気ヘッ
ドを構成する場合は、本発明による磁気抵抗効果型磁気
ヘッドによる再生ヘッド上、例えば第２の磁気シールド
兼電極３２上に、絶縁層を介して公知の例えば薄膜型の
電磁誘導型の記録ヘッドを一体に構成することができ
る。
【０１５２】上述したように、本発明による磁気抵抗効
果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおい
ては、第１および第２の磁気抵抗効果素子によって構成
し、両出力の差動出力を得ることから、分解能が高く、
また出力の大なる磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気
抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができる。
果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおい
ては、第１および第２の磁気抵抗効果素子によって構成
し、両出力の差動出力を得ることから、分解能が高く、
また出力の大なる磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気
抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができる。
【０１５３】特に、第１および第２の磁気抵抗効果素子
１および２の各第１および第２の磁化自由層１４および
２４側を対向させる構成とするときは、両磁化自由層１
４および２４の厚さ方向の中心間の距離によってギャッ
プ長ＬG が決まることから、磁気抵抗効果素子の厚さに
限定されることなく、十分高い分解能を得ることができ
るようにするものである。例えば従来構造による場合、
磁気ギャップ長は、磁気抵抗効果素子の厚さの例えば３
０〜４０ｎｍ程度以上に制約されるものであるが、本発
明構成によれば、１５ｎｍ程度、更には数ｎｍ程度の狭
小ギャップの形成が可能となる。したがって、従来に比
し格段に分解能の改善が図られ、例えば磁気記録媒体に
おける記録密度の向上を図ることができる。
１および２の各第１および第２の磁化自由層１４および
２４側を対向させる構成とするときは、両磁化自由層１
４および２４の厚さ方向の中心間の距離によってギャッ
プ長ＬG が決まることから、磁気抵抗効果素子の厚さに
限定されることなく、十分高い分解能を得ることができ
るようにするものである。例えば従来構造による場合、
磁気ギャップ長は、磁気抵抗効果素子の厚さの例えば３
０〜４０ｎｍ程度以上に制約されるものであるが、本発
明構成によれば、１５ｎｍ程度、更には数ｎｍ程度の狭
小ギャップの形成が可能となる。したがって、従来に比
し格段に分解能の改善が図られ、例えば磁気記録媒体に
おける記録密度の向上を図ることができる。
【０１５４】また、本発明による磁気抵抗効果型磁気セ
ンサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法におい
ては、第１および第２の磁気抵抗効果素子に関して一方
向磁界印加あるいは通電による誘導磁界印加による加熱
処理によって、すなわち第１および第２の磁気抵抗効果
素子に関して共通の磁界印加加熱によって、所要の磁化
を形成することからその製造方法は簡潔となる。
ンサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法におい
ては、第１および第２の磁気抵抗効果素子に関して一方
向磁界印加あるいは通電による誘導磁界印加による加熱
処理によって、すなわち第１および第２の磁気抵抗効果
素子に関して共通の磁界印加加熱によって、所要の磁化
を形成することからその製造方法は簡潔となる。
【０１５５】
【発明の効果】上述したように、本発明による磁気抵抗
効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、第１
および第２の磁気抵抗効果素子より構成することによっ
て、その出力を、これら第１および第２の磁気抵抗効果
素子の出力の差動出力として取り出す構成としたことに
よって、記録ビットの磁化遷移に対応してピーク状の再
生波形を得ることができ、垂直磁気記録媒体からの記録
信号の読み取りにおいて、前述したような微分回路等の
信号処理回路を用いることが回避され、Ｓ／Ｎの向上、
回路構成の簡略化を図ることができる。
効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、第１
および第２の磁気抵抗効果素子より構成することによっ
て、その出力を、これら第１および第２の磁気抵抗効果
素子の出力の差動出力として取り出す構成としたことに
よって、記録ビットの磁化遷移に対応してピーク状の再
生波形を得ることができ、垂直磁気記録媒体からの記録
信号の読み取りにおいて、前述したような微分回路等の
信号処理回路を用いることが回避され、Ｓ／Ｎの向上、
回路構成の簡略化を図ることができる。
【０１５６】また、第１および第２の磁気抵抗効果素子
の積層を、非磁性中間ギャップ層を挟んで第１および第
２の磁化自由層を互いに対向させるように配置し、かつ
これらの前方端が、磁気抵抗効果型磁気センサあるいは
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの前方面に臨む構成とすると
きは、第１および第２の磁化自由層間の膜厚中心間の距
離によって磁気ギャップ長が設定されることから、この
ギャップ長を、磁気抵抗効果素子の膜厚によって制約さ
れることなく充分短縮化を図ることができ、より分解能
が高められる。したがって、例えば磁気スケールの高精
度化、磁気記録媒体における高記録密度化、再生出力の
向上を図ることができる。
の積層を、非磁性中間ギャップ層を挟んで第１および第
２の磁化自由層を互いに対向させるように配置し、かつ
これらの前方端が、磁気抵抗効果型磁気センサあるいは
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの前方面に臨む構成とすると
きは、第１および第２の磁化自由層間の膜厚中心間の距
離によって磁気ギャップ長が設定されることから、この
ギャップ長を、磁気抵抗効果素子の膜厚によって制約さ
れることなく充分短縮化を図ることができ、より分解能
が高められる。したがって、例えば磁気スケールの高精
度化、磁気記録媒体における高記録密度化、再生出力の
向上を図ることができる。
【０１５７】また、本発明による磁気抵抗効果型磁気セ
ンサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法におい
ては、第１および第２の磁気抵抗効果素子に関して一方
向磁界印加あるいは通電による誘導磁界印加による加熱
処理によって、すなわち第１および第２の磁気抵抗効果
素子に関して共通の磁界印加加熱によって、所要の磁化
を形成する方法を採るのでその製造方法は、簡潔化さ
れ、量産性の向上を図ることができる。
ンサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法におい
ては、第１および第２の磁気抵抗効果素子に関して一方
向磁界印加あるいは通電による誘導磁界印加による加熱
処理によって、すなわち第１および第２の磁気抵抗効果
素子に関して共通の磁界印加加熱によって、所要の磁化
を形成する方法を採るのでその製造方法は、簡潔化さ
れ、量産性の向上を図ることができる。
【図１】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサを用い
た本発明による磁気ヘッドの基本構成を示す図である。
た本発明による磁気ヘッドの基本構成を示す図である。
【図２】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサもしく
は磁気ヘッドの再生特性の説明図で、Ａはその出力特性
図、Ｂは垂直磁化記録媒体に対する再生態様を示す図で
ある。
は磁気ヘッドの再生特性の説明図で、Ａはその出力特性
図、Ｂは垂直磁化記録媒体に対する再生態様を示す図で
ある。
【図３】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサもしく
は磁気ヘッドの出力特性の説明図で、ＡおよびＢはそれ
ぞれ第１および第２の磁気抵抗効果素子の特性曲線、図
Ｃはこれらの合成による出力特性曲線図である。
は磁気ヘッドの出力特性の説明図で、ＡおよびＢはそれ
ぞれ第１および第２の磁気抵抗効果素子の特性曲線、図
Ｃはこれらの合成による出力特性曲線図である。
【図４】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁気
ヘッド）の一例の概略断面図である。
ヘッド）の一例の概略断面図である。
【図５】図４の磁気センサを構成する第１および第２の
磁気抵抗効果素子の特性を示す図である。
磁気抵抗効果素子の特性を示す図である。
【図６】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁気
ヘッド）の一例の模式的正面図である。
ヘッド）の一例の模式的正面図である。
【図７】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁気
ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
【図８】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁気
ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
【図９】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁気
ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
【図１０】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的正面図である。
【図１１】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図１２】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図１３】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図１４】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図１５】本発明による磁気再生装置を適用する磁気記
録再生装置の一例の斜視図である。
録再生装置の一例の斜視図である。
【図１６】図１５におけるアクチュエータアームの一例
の斜視図である。
の斜視図である。
【図１７】本発明による磁気センサの他の例の磁化状態
の説明図である。
の説明図である。
【図１８】本発明による磁気センサの他の例の磁化状態
の説明図である。
の説明図である。
【図１９】本発明による磁気センサの他の例の磁化状態
の説明図である。
の説明図である。
【図２０】Ａ〜Ｃは、本発明製造方法の一例の工程図で
ある。
ある。
【図２１】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２２】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２３】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２４】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２５】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２６】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２７】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２８】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図２９】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
気ヘッド）の他の一例の模式的断面図である。
【図３０】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３１】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３２】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３３】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３４】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３５】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３６】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３７】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３８】本発明による磁気センサ（磁気抵抗効果型磁
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
気ヘッド）の一製造方法の一工程での斜視図である。
【図３９】本発明による磁気ヘッドの他の一例の斜視図
である。
である。
【図４０】従来の磁気抵抗効果型磁気センサを用いた本
発明による磁気ヘッドの基本構成を示す図である。
発明による磁気ヘッドの基本構成を示す図である。
【図４１】従来の磁気抵抗効果型磁気センサもしくは磁
気ヘッドの再生特性の説明図で、Ａはその出力特性図、
Ｂは垂直磁化記録媒体に対する再生態様を示す図であ
る。
気ヘッドの再生特性の説明図で、Ａはその出力特性図、
Ｂは垂直磁化記録媒体に対する再生態様を示す図であ
る。
１・・・第１のＭＲ素子、２・・・第２のＭＲ素子、３
・・・非磁性中間ギャップ層、４・・・磁気信号の被検
出体、５・・・前方面、６・・・下地層、７・・・保護
層、８・・・非磁性介在層、１０・・・ＭＲ磁気セン
サ、１１・・・第１の反強磁性層、１２・・・第１の磁
化固着層、１３・・・第１の非磁性スペーサ層、１４・
・・第１の磁化自由層、１６・・・第１の安定化バイア
ス用硬磁性層、２０・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、
２１・・・第２の反強磁性層、２２・・・第２の磁化固
着層、２３・・・第２の非磁性スペーサ層、２４・・・
第２の磁化自由層、２６・・・第２の安定化バイアス用
硬磁性層、３１・・・第１の磁気シールド兼電極、３２
・・・第２の磁気シールド兼電極、４１・・・第１の非
磁性ギャップ層、４２・・・第２の非磁性ギャップ層、
５１・・・第１のＭＲ素子の構成層、５２・・・第２の
ＭＲ素子の構成層、６０・・・安定化バイアス用硬磁性
層、６１・・・絶縁層、７０Ｒ・・・後方のフラックス
ガイド、７０R1 ・・・第１の後方フラックスガイド
層、７０R2・・・第２の後方フラックスガイド層、７０
F1・・・第１の前方フラックスガイド層、７０F2・・・
第２の前方フラックスガイド層、７１・・・マスク層、
１００・・・ＭＲ素子、１０１・・・磁気シールド、１
０２・・・磁気ギャップ、１０３・・・ＭＲヘッド、１
０４・・・垂直磁化記録媒体、１０５・・・ＡＢＳ、１
２１・・・第１の磁化固着層の第１の構成強磁性層、１
２２・・・第１の磁化固着層の第２の構成強磁性層、２
１１・・・第２の磁化固着層の第１の構成強磁性層、２
１２・・・第２の磁化固着層の第２の構成強磁性層、１
５０・・・磁気記録再生装置、１５２・・・スピンド
ル、１５３・・・ヘッドスライダ、１５４・・・サスペ
ンション、１５５・・・アクチュエータアーム、１５６
・・・ボイルコイルモータ、１５７・・・スピンドル、
１６０・・・磁気ヘッドアッセンブリ、１６４・・・リ
ード線、１６５・・・電極、２００・・・垂直記録媒体
（ディスク）、７０１・・・第１のフラックスガイド
層、７０２・・・第２のフラックスガイド層
・・・非磁性中間ギャップ層、４・・・磁気信号の被検
出体、５・・・前方面、６・・・下地層、７・・・保護
層、８・・・非磁性介在層、１０・・・ＭＲ磁気セン
サ、１１・・・第１の反強磁性層、１２・・・第１の磁
化固着層、１３・・・第１の非磁性スペーサ層、１４・
・・第１の磁化自由層、１６・・・第１の安定化バイア
ス用硬磁性層、２０・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、
２１・・・第２の反強磁性層、２２・・・第２の磁化固
着層、２３・・・第２の非磁性スペーサ層、２４・・・
第２の磁化自由層、２６・・・第２の安定化バイアス用
硬磁性層、３１・・・第１の磁気シールド兼電極、３２
・・・第２の磁気シールド兼電極、４１・・・第１の非
磁性ギャップ層、４２・・・第２の非磁性ギャップ層、
５１・・・第１のＭＲ素子の構成層、５２・・・第２の
ＭＲ素子の構成層、６０・・・安定化バイアス用硬磁性
層、６１・・・絶縁層、７０Ｒ・・・後方のフラックス
ガイド、７０R1 ・・・第１の後方フラックスガイド
層、７０R2・・・第２の後方フラックスガイド層、７０
F1・・・第１の前方フラックスガイド層、７０F2・・・
第２の前方フラックスガイド層、７１・・・マスク層、
１００・・・ＭＲ素子、１０１・・・磁気シールド、１
０２・・・磁気ギャップ、１０３・・・ＭＲヘッド、１
０４・・・垂直磁化記録媒体、１０５・・・ＡＢＳ、１
２１・・・第１の磁化固着層の第１の構成強磁性層、１
２２・・・第１の磁化固着層の第２の構成強磁性層、２
１１・・・第２の磁化固着層の第１の構成強磁性層、２
１２・・・第２の磁化固着層の第２の構成強磁性層、１
５０・・・磁気記録再生装置、１５２・・・スピンド
ル、１５３・・・ヘッドスライダ、１５４・・・サスペ
ンション、１５５・・・アクチュエータアーム、１５６
・・・ボイルコイルモータ、１５７・・・スピンドル、
１６０・・・磁気ヘッドアッセンブリ、１６４・・・リ
ード線、１６５・・・電極、２００・・・垂直記録媒体
（ディスク）、７０１・・・第１のフラックスガイド
層、７０２・・・第２のフラックスガイド層
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フロントページの続き
(72)発明者 吉川 将寿
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株
式会社東芝研究開発センター内
(72)発明者 大森 広之
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ
ー株式会社内
Ｆターム(参考） 2G017 AA10 AD55
5D034 AA02 BA03 BB01 CA06
Claims (45)
- 【請求項１】 第１および第２の磁気抵抗効果素子が、
非磁性中間ギャップ層を介して積層された磁気抵抗効果
素子の積層構造部を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子による各出力の
差動出力を磁気センサ出力として取り出すようにしたこ
とを特徴とする磁気抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項２】 上記積層構造部の上記第１および第２の
磁気抵抗効果素子が、互いに逆極性の磁気抵抗変化特性
とされたことを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効
果型磁気センサ。 - 【請求項３】 上記積層構造部の上記第１および第２の
磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化方向が外部磁場に対
応して変化する強磁性膜による磁化自由層と、非磁性ス
ペーサ層と、磁化方向が実質的にそれぞれ所定方向に固
着された強磁性層による磁化固着層とが順次積層されて
成ることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気抵
抗効果型磁気センサ。 - 【請求項４】 上記積層構造部の、上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化方向が外部磁場に
対応して変化する強磁性膜による磁化自由層と、非磁性
スペーサ層と、磁化固着層と、該磁化固着層に強磁性交
換結合する反強磁性層とが順次積層され、上記磁化固着
層の磁化の向きが上記反強磁性層によって固着されて成
ることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の磁
気抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項５】 上記積層構造部の上記第１および第２の
磁気抵抗効果素子は、それぞれの磁化自由層側が上記非
磁性中間ギャップ層を介して対向するように積層されて
成ることを特徴とする請求項３または４に記載の磁気抵
抗効果型磁気センサ。 - 【請求項６】 上記積層構造部の上記第１および第２の
いずれか一方の磁気抵抗効果素子の磁化固着層が、単一
強磁性層もしくは磁気モーメントの向きが互いにほぼ反
平行に結合された奇数層の複数の強磁性層の積層構造を
有し、 他方の磁気抵抗効果素子の磁化固着層が、互いに磁化の
向きがほぼ反平行に結合された偶数層の強磁性層の積層
構造を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の、上記磁化固
着層と強磁性交換結合する各反強磁性層の磁化の向きが
ほぼ同一の向きとされたことを特徴とする請求項４また
は５に記載の磁気抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項７】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子
は、それぞれ反強磁性層と、磁化固着層と、磁化自由層
とを有する磁気抵抗効果素子であり、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁化固着層
は、共に強磁性層の単層構造によるか、複数の共に相互
に磁気モーメントの向きがほぼ反平行に結合する奇数層
の強磁性層構造によるか、共に相互に磁気モーメントの
向きが反平行に結合する偶数層の強磁性層構造による積
層構造を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の、上記磁化固
着層と強磁性交換結合する各反強磁性層の磁化の向きが
反平行とされたことを特徴とする請求項４または５に記
載の磁気抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項８】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子
の反強磁性層の組成が相互に異なることを特徴とする請
求項４、６、７または８に記載の磁気抵抗効果型磁気セ
ンサ。 - 【請求項９】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子
の反強磁性層の厚さが相互に異なることを特徴とする請
求項４、６、７または８に記載の磁気抵抗効果型磁気セ
ンサ。 - 【請求項１０】 上記積層構造部を挟んで第１および第
２の電極層が形成され、該第１および第２の電極層間
に、上記積層構造部の積層方向に沿う方向の通電がなさ
れる面垂直通電型構成によることを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の磁気
抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項１１】 上記積層構造部の前方または後方の少
なくとも一方にフラックスガイドが配置されて成ること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
９または１０に記載の磁気抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項１２】 上記フラックスガイドを磁路の一部と
して上記第１および第２の両磁化自由層を通る閉磁路が
形成されて成ることを特徴とする請求項１１に記載の磁
気抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項１３】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素
子が、同極性の磁気抵抗変化特性を有し、回路的にこれ
ら第１および第２の磁気抵抗効果素子の各出力の差動出
力を磁気センサ出力として取り出すことを特徴とする請
求項１に記載の磁気抵抗効果型磁気センサ。 - 【請求項１４】 垂直磁気記録媒体上の記録情報による
信号磁界を検出する磁気抵抗効果型磁気センサを有する
磁気抵抗効果型磁気ヘッドであって、 上記磁気抵抗効果型磁気センサが、 第１および第２の磁気抵抗効果素子が、非磁性中間ギャ
ップ層を介して積層された磁気抵抗効果素子の積層構造
部を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子による各出力の
差動出力を磁気センサ出力として取り出すようにしたこ
とを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項１５】 上記積層構造部の上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子が、互いに逆極性の磁気抵抗変化特
性とされたことを特徴とする請求項１４に記載の磁気抵
抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項１６】 上記積層構造部の上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化方向が外部磁場に
対応して変化する強磁性膜による磁化自由層と、非磁性
スペーサ層と、磁化方向が実質的にそれぞれ所定方向に
固着された強磁性層による磁化固着層とが順次積層され
て成ることを特徴とする請求項１４または１５に記載の
磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項１７】 上記積層構造部の、上記第１および第
２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化方向が外部磁場
に対応して変化する強磁性膜による磁化自由層と、非磁
性スペーサ層と、磁化固着層と、該磁化固着層に強磁性
交換結合する反強磁性層とが順次積層され、上記磁化固
着層の磁化の向きが上記反強磁性層によって固着されて
成ることを特徴とする請求項１４、１５、または１６に
記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項１８】 上記積層構造部の上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子は、それぞれの磁化自由層側が上記
非磁性中間ギャップ層を介して対向するように積層され
て成ることを特徴とする請求項１６または１７に記載の
磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項１９】 上記積層構造部の上記第１および第２
のいずれか一方の磁気抵抗効果素子の磁化固着層が、単
一強磁性層もしくは磁気モーメントの向きが互いにほぼ
反平行に結合された奇数層の複数の強磁性層の積層構造
を有し、 他方の磁気抵抗効果素子の磁化固着層が、互いに磁化の
向きがほぼ反平行に結合された偶数層の強磁性層の積層
構造を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の、上記磁化固
着層と強磁性交換結合する各反強磁性層の磁化の向きが
ほぼ同一の向きとされたことを特徴とする請求項１７ま
たは１８に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項２０】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素
子は、それぞれ反強磁性層と、磁化固着層と、磁化自由
層とを有する磁気抵抗効果素子であり、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁化固着層
は、共に強磁性層の単層構造によるか、複数の共に相互
に磁気モーメントの向きがほぼ反平行に結合する奇数層
の強磁性層構造によるか、共に相互に磁気モーメントの
向きが反平行に結合する偶数層の強磁性層構造による積
層構造を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の、上記磁化固
着層と強磁性交換結合する各反強磁性層の磁化の向きが
ほぼ反平行とされたことを特徴とする請求項１７または
１８に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項２１】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素
子の反強磁性層の組成が相互に異なることを特徴とする
請求項１７、１９、２０または２１に記載の磁気抵抗効
果型磁気ヘッド。 - 【請求項２２】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素
子の反強磁性層の厚さが相互に異なることを特徴とする
請求項１７、１９、２０または２１に記載の磁気抵抗効
果型磁気ヘッド。 - 【請求項２３】 上記積層構造部を挟んで第１および第
２の電極層が形成され、該第１および第２の電極層間
に、上記積層構造部の積層方向に沿う方向の通電がなさ
れる面垂直通電型構成によることを特徴とする請求項１
４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または
２２に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項２４】 上記積層構造部の前方または後方の少
なくとも一方にフラックスガイドが配置されて成ること
を特徴とする請求項１４、１５、１６、１７、１８、１
９、２０、２１、２２または２３に記載の磁気抵抗効果
型磁気ヘッド。 - 【請求項２５】 上記フラックスガイドを磁路の一部と
して上記第１および第２の両磁化自由層を通る閉磁路が
形成されて成ることを特徴とする請求項２４に記載の磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項２６】 磁気記録媒体面に対して上記磁気セン
サの膜面がほぼ垂直となるように配置され、 上記非磁性中間ギャップ層が、上記磁気記録媒体との対
向面において相対的に薄く形成されたことを特徴とする
請求項１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２
１、２２、２４または２５に記載の磁気抵抗効果型磁気
ヘッド。 - 【請求項２７】 磁気記録媒体面に対して上記磁気セン
サの膜面がほぼ垂直となるように配置され、 上記非磁性中間ギャップ層とこれを挟んで隣接する上記
第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁化自由層の先端
が、第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁化固着層お
よび非磁性スペーサ層より前方に突出する構成とされた
ことを特徴とする請求項１８に記載の磁気抵抗効果型磁
気ヘッド。 - 【請求項２８】垂直磁気記録媒体上の記録情報による信
号磁界を検出する磁気センサを有する磁気抵抗効果型磁
気ヘッドを具備する磁気再生装置であって、 上記磁気抵抗効果型磁気センサが、 第１および第２の磁気抵抗効果素子が、非磁性中間ギャ
ップ層を介して積層された磁気抵抗効果素子の積層構造
部を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子による各出力の
差動出力を磁気センサ出力として取り出すようにしたこ
とを特徴とする磁気再生装置。 - 【請求項２９】 上記積層構造部の上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子が、互いに逆極性の磁気抵抗変化特
性とされたことを特徴とする請求項２８に記載の磁気再
生装置。 - 【請求項３０】 上記積層構造部の上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化方向が外部磁場に
対応して変化する強磁性膜による磁化自由層と、非磁性
スペーサ層と、磁化方向が実質的にそれぞれ所定方向に
固着された強磁性層による磁化固着層とが順次積層され
て成ることを特徴とする請求項２８または２９に記載の
磁気再生装置。 - 【請求項３１】 上記積層構造部の、上記第１および第
２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ磁化方向が外部磁場
に対応して変化する強磁性膜による磁化自由層と、非磁
性スペーサ層と、磁化固着層と、該磁化固着層に強磁性
交換結合する反強磁性層とが順次積層され、上記磁化固
着層の磁化の向きが上記反強磁性層によって固着されて
成ることを特徴とする請求項２８、２９、または３０に
記載の磁気再生装置。 - 【請求項３２】 上記積層構造部の上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子は、それぞれの磁化自由層側が上記
非磁性中間ギャップ層を介して対向するように積層され
て成ることを特徴とする請求項３０または３１に記載の
磁気再生装置。 - 【請求項３３】 上記積層構造部の上記第１および第２
のいずれか一方の磁気抵抗効果素子の磁化固着層が、単
一強磁性層もしくは磁気モーメントの向きが互いにほぼ
反平行に結合された奇数層の複数の強磁性層の積層構造
を有し、 他方の磁気抵抗効果素子の磁化固着層が、互いに磁化の
向きがほぼ反平行に結合された偶数層の強磁性層の積層
構造を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の、上記磁化固
着層と強磁性交換結合する各反強磁性層の磁化の向きが
ほぼ同一の向きとされたことを特徴とする請求項３１ま
たは３２に記載の磁気再生装置。 - 【請求項３４】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素
子は、それぞれ反強磁性層と、磁化固着層と、磁化自由
層とを有する磁気抵抗効果素子であり、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁化固着層
は、共に強磁性層の単層構造によるか、複数の共に相互
に磁気モーメントの向きがほぼ反平行に結合する奇数層
の強磁性層構造によるか、共に相互に磁気モーメントの
向きが反平行に結合する偶数層の強磁性層構造による積
層構造を有し、 上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の、上記磁化固
着層と強磁性交換結合する各反強磁性層の磁化の向きが
ほぼ反平行とされたことを特徴とする請求項３１または
３２に記載の磁気再生装置。 - 【請求項３５】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素
子の反強磁性層の組成が相互に異なることを特徴とする
請求項３１、３３、３４または３５に記載の磁気再生装
置。 - 【請求項３６】 上記第１および第２の磁気抵抗効果素
子の反強磁性層の厚さが相互に異なることを特徴とする
請求項３１、３３、３４または３５に記載の磁気再生装
置。 - 【請求項３７】 上記積層構造部を挟んで第１および第
２の電極層が形成され、該第１および第２の電極層間
に、上記積層構造部の積層方向に沿う方向の通電がなさ
れる面垂直通電型構成によることを特徴とする請求項２
８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５または
３６に記載の磁気再生装置。 - 【請求項３８】 上記積層構造部の前方または後方の少
なくとも一方にフラックスガイドが配置されて成ること
を特徴とする請求項２８、２９、３０、３１、３２、３
３、３４、３５、２３６たは３７に記載の磁気再生装
置。 - 【請求項３９】 上記フラックスガイドを磁路の一部と
して上記第１および第２の両磁化自由層を通る閉磁路が
形成されて成ることを特徴とする請求項３８に記載の磁
気再生装置。 - 【請求項４０】 磁気記録媒体面に対して上記磁気セン
サの膜面がほぼ垂直となるように配置され、 上記非磁性中間ギャップ層が、上記磁気記録媒体との対
向面において相対的に薄く形成されたことを特徴とする
請求項２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３
５、３６、３７または３８に記載の磁気再生装置。 - 【請求項４１】 磁気記録媒体面に対して上記磁気セン
サの膜面がほぼ垂直となるように配置され、 上記非磁性中間ギャップ層とこれを挟んで隣接する上記
第１および第２の磁化自由層の先端が、第１および第２
の磁化固着層および上記第１および第２の非磁性スペー
サ層より前方に突出する構成とされたことを特徴とする
請求項３２に記載の磁気再生装置。 - 【請求項４２】 第１および第２の磁気抵抗効果素子
が、非磁性中間ギャップ層を介して積層された磁気抵抗
効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効果型磁気セン
サの製造方法であって、 上記第１の磁気抵抗効果素子の成膜と、上記非磁性中間
ギャップ層の成膜と、上記第２の磁気抵抗効果素子の成
膜とを順次行う成膜工程と、 その後の一方向磁界印加加熱により上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子の磁気抵抗変化特性を互いに逆極性
とする工程とを有することを特徴とする磁気抵抗効果型
磁気センサの製造方法。 - 【請求項４３】 第１および第２の磁気抵抗効果素子
が、非磁性中間ギャップ層を介して積層された磁気抵抗
効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効果型磁気セン
サの製造方法であって、 上記第１の磁気抵抗効果素子の成膜と、上記非磁性中間
ギャップ層の成膜と、上記第２の磁気抵抗効果素子の成
膜とを順次行う成膜工程と、 その後の上記第１および第２の磁気抵抗効果素子間に一
方向通電による誘導磁界印加による磁界印加加熱により
上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁気抵抗変化
特性を互いに逆極性とする工程とを有することを特徴と
する磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法。 - 【請求項４４】 垂直磁気記録媒体上の記録情報による
信号磁界を検出する磁気抵抗効果型磁気センサを有し、
該磁気抵抗効果型磁気センサが、第１および第２の磁気
抵抗効果素子が、非磁性中間ギャップ層を介して積層さ
れた磁気抵抗効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの製造方法であって、 上記第１の磁気抵抗効果素子の成膜と、上記非磁性中間
ギャップ層の成膜と、上記第２の磁気抵抗効果素子の成
膜とを順次行う成膜工程と、 その後の一方向磁界印加加熱により上記第１および第２
の磁気抵抗効果素子の磁気抵抗変化特性を互いに逆極性
とする工程とを有することを特徴とする磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項４５】 垂直磁気記録媒体上の記録情報による
信号磁界を検出する磁気抵抗効果型磁気センサを有し、
該磁気抵抗効果型磁気センサが、第１および第２の磁気
抵抗効果素子が、非磁性中間ギャップ層を介して積層さ
れた磁気抵抗効果素子の積層構造部を有する磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの製造方法であって、 上記第１の磁気抵抗効果素子の成膜と、上記非磁性中間
ギャップ層の成膜と、上記第２の磁気抵抗効果素子の成
膜とを順次行う成膜工程と、 その後の上記第１および第２の磁気抵抗効果素子間に一
方向通電による誘導磁界印加による磁界印加加熱により
上記第１および第２の磁気抵抗効果素子の磁気抵抗変化
特性を互いに逆極性とする工程とを有することを特徴と
する磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
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