JP3524341B2 - Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the same - Google Patents
Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the sameInfo
- Publication number
- JP3524341B2 JP3524341B2 JP22973697A JP22973697A JP3524341B2 JP 3524341 B2 JP3524341 B2 JP 3524341B2 JP 22973697 A JP22973697 A JP 22973697A JP 22973697 A JP22973697 A JP 22973697A JP 3524341 B2 JP3524341 B2 JP 3524341B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- magnetic
- ferromagnetic
- magnetoresistive effect
- antiferromagnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims description 359
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 127
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 105
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 92
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 63
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910019041 PtMn Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910003289 NiMn Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- -1 RuMn Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 553
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 108
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 82
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 82
- 230000005330 Barkhausen effect Effects 0.000 description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 16
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 description 11
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 7
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 229910018979 CoPt Inorganic materials 0.000 description 5
- 101000606504 Drosophila melanogaster Tyrosine-protein kinase-like otk Proteins 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019236 CoFeB Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 235000002505 Centaurea nigra Nutrition 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002441 CoNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001073742 Mylopharodon conocephalus Species 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、巨大磁気抵抗効果
を示す磁性多層膜を有する磁気抵抗効果素子と、それを
用いた磁気ヘッド、磁気記録再生ヘッドおよび磁気記憶
装置に関する。The present invention relates to a magnetoresistive effect element having a magnetic multilayer film exhibiting a giant magnetoresistive effect, a magnetic head using the same, a magnetic recording / reproducing head and a magnetic storage device.
【0002】[0002]
【従来の技術】HDD等の磁気記録装置では、記録密度
の向上を図るために記録トラック幅を縮小する方向に進
んでいる。この記録トラック幅の縮小に伴う再生出力の
低下を補うために、高感度な磁気抵抗効果素子(MR素
子)を適用した磁気ヘッド(MRヘッド)が必要となり
つつある。特に、信号磁界に応じて磁化回転する強磁性
膜(以下、磁化フリー層と記す)、非磁性膜、反強磁性
膜からのバイアス磁界で磁化が固着された強磁性膜(以
下、磁化固着層と記す)、および磁化固着層の磁化を固
着するための反強磁性膜を順に積層した磁性多層膜から
なる、巨大磁気抵抗効果を示すスピンバルブ膜を用いた
MRヘッドが、次世代のMRヘッドとして有望視されて
いる。2. Description of the Related Art In a magnetic recording device such as an HDD, the recording track width is being reduced in order to improve the recording density. A magnetic head (MR head) to which a highly sensitive magnetoresistive effect element (MR element) is applied is becoming necessary in order to compensate for the reduction in reproduction output due to the reduction of the recording track width. In particular, a ferromagnetic film whose magnetization rotates according to a signal magnetic field (hereinafter referred to as a magnetization free layer), a non-magnetic film, or a ferromagnetic film whose magnetization is fixed by a bias magnetic field from an antiferromagnetic film (hereinafter, a magnetization fixed layer). And an anti-ferromagnetic film for pinning the magnetization of the magnetization pinned layer in this order, the MR head using a spin valve film exhibiting a giant magnetoresistive effect is a next-generation MR head. Is seen as promising.
【0003】スピンバルブ膜を用いたMRヘッドでは、
磁化フリー層の磁壁に起因するバルクハウゼンノイズ
や、再生トラックの両端部近傍での再生フリンジが実用
化の上で大きな課題となっている。このような課題を解
決するために、例えば図12の媒体対向面側より観察し
た断面図に示すように、スピンバルブ膜1の記録トラッ
ク幅から外れた両端部1a、1a外側をエッチングして
取り除き、そこに硬質磁性膜2をそれぞれ配置した、い
わゆるアバットジャンクション方式のMRヘッドが提案
されている。In an MR head using a spin valve film,
Barkhausen noise due to the domain wall of the magnetization free layer and the reproduction fringes near both ends of the reproduction track are major issues for practical use. In order to solve such a problem, for example, as shown in the cross-sectional view observed from the medium facing surface side of FIG. 12, the outsides of both ends 1a, 1a of the spin valve film 1 outside the recording track width are removed by etching. A so-called abutt junction type MR head in which the hard magnetic films 2 are respectively arranged is proposed.
【0004】なお、図12に示すスピンバルブ膜1は基
板3側から、上述したように磁化フリー層4、非磁性膜
5、磁化固着層6および反強磁性膜7が順に積層されて
構成されている。また、硬質磁性膜2上にはそれぞれス
ピンバルブ膜1にセンス電流を流すための一対の電極
(再生電極)8が形成されている。The spin valve film 1 shown in FIG. 12 is formed by laminating the magnetization free layer 4, the nonmagnetic film 5, the magnetization fixed layer 6 and the antiferromagnetic film 7 in this order from the substrate 3 side as described above. ing. Further, a pair of electrodes (reproducing electrodes) 8 for flowing a sense current to the spin valve film 1 are formed on the hard magnetic film 2.
【0005】図12に示すアバットジャンクション方式
のMRヘッドでは、硬質磁性膜2からのバイアス磁界で
磁化フリー層4の磁区が消失してバルクハウゼンノイズ
が抑制される。また、記録トラック幅以外の部分は硬質
磁性膜2に置き換っているため、記録トラックからの記
録情報のみを読み取ることができる。よって、再生フリ
ンジを著しく小さくすることができる。In the Abutt Junction type MR head shown in FIG. 12, the magnetic domain of the magnetization free layer 4 disappears by the bias magnetic field from the hard magnetic film 2 and Barkhausen noise is suppressed. Further, since the portion other than the recording track width is replaced with the hard magnetic film 2, only the recording information from the recording track can be read. Therefore, the reproduction fringe can be significantly reduced.
【0006】しかし、スピンバルブ膜1に上記したアバ
ットジャンクション方式を適用したMRヘッドでは、以
下に示すような問題が発生している。まず第1に、スピ
ンバルブ膜1の下側には、図示を省略したが、アルミナ
等の非磁性絶縁体からなるギャップ膜が存在している。
このため、再生電極8や硬質磁性膜2とスピンバルブ膜
1との接触が、主としてエッチング等で除去したスピン
バルブ膜1の壁面となる。従って、接触抵抗が増大した
り、あるいは不安定になりやすいという問題がある。However, the MR head in which the above-mentioned abut junction method is applied to the spin valve film 1 has the following problems. First, although not shown, a gap film made of a non-magnetic insulator such as alumina exists below the spin valve film 1.
Therefore, the contact between the reproducing electrode 8 or the hard magnetic film 2 and the spin valve film 1 becomes the wall surface of the spin valve film 1 which is mainly removed by etching or the like. Therefore, there is a problem that the contact resistance is likely to increase or become unstable.
【0007】第2に、スピンバルブ膜1の両端部で磁化
フリー層4をエッチングにより除去する際に、磁化フリ
ー層4が最下部に存在しているため、どうしてもギャッ
プ膜をオーバーエッチングしやい。このため、ギャップ
膜の下側に存在する磁気シールド層との間で絶縁不良が
生じやすいという問題がある。Secondly, when the magnetization free layer 4 is removed at both ends of the spin valve film 1 by etching, the magnetization free layer 4 exists at the lowermost portion, and therefore the gap film is inevitably over-etched. . Therefore, there is a problem that insulation failure is likely to occur between the magnetic shield layer existing under the gap film.
【0008】第3に、スピンバルブ膜1のエッチングに
おいては、スピンバルブ膜1の上部に比べて下部ほどテ
ーパが緩やかになりやすい。このため、テーパ部で硬質
磁性膜2と磁化フリー層4とが交換結合した領域が増大
する。このようなテーパ部領域では交換バイアス力が不
安定となるため、バルクハウゼンノイズが発生しやすく
なる。Thirdly, in the etching of the spin valve film 1, the taper tends to become gentler in the lower part than in the upper part of the spin valve film 1. Therefore, the area where the hard magnetic film 2 and the magnetization free layer 4 are exchange-coupled in the tapered portion increases. In such a tapered region, the exchange bias force becomes unstable, and Barkhausen noise is likely to occur.
【0009】第4に、硬質磁性膜2の壁面と磁化固着層
6の壁面とが必然的に接することになるため、磁化固着
層6にも硬質磁性膜2からのバイアス磁界が加わる。こ
のため、本来スピンバルブ膜1の幅方向(信号磁界流入
方向)に固着されるべき磁化固着層6の磁化が、硬質磁
性膜2のバイアス方向(スピンバルブ膜1の長手方向)
に傾いてしまい、信号磁界に対する良好な線形応答が得
られなくなるという問題を抱えている。Fourthly, since the wall surface of the hard magnetic film 2 and the wall surface of the magnetic pinned layer 6 are necessarily in contact with each other, the bias magnetic field from the hard magnetic film 2 is applied to the magnetic pinned layer 6 as well. Therefore, the magnetization of the magnetization pinned layer 6, which should be pinned in the width direction of the spin-valve film 1 (signal magnetic field inflow direction), is biased in the hard magnetic film 2 (longitudinal direction of the spin-valve film 1).
Therefore, there is a problem in that a good linear response to the signal magnetic field cannot be obtained.
【0010】一方、硬質磁性膜や反強磁性膜等のバイア
ス磁界付与膜を、MR膜のエッジ部と直接積層して交換
結合させ、これによりバルクハウゼンノイズを取り除く
ようにしたMRヘッドも提案されている。しかし、磁化
フリー層上に磁化固着層等が存在する現行のスピンバル
ブ膜では、硬質磁性膜や反強磁性膜等を基板側に設ける
必要があり、これらのパターニングによりスピンバルブ
膜を形成する下地の表面性が劣化する等の問題ある。On the other hand, there is also proposed an MR head in which a bias magnetic field applying film such as a hard magnetic film or an antiferromagnetic film is directly laminated on the edge portion of the MR film and exchange-coupled to remove Barkhausen noise. ing. However, in the existing spin-valve film in which the magnetization pinned layer is present on the magnetization free layer, it is necessary to provide a hard magnetic film, an antiferromagnetic film, or the like on the substrate side. However, there are problems such as deterioration of the surface property.
【0011】特に、安定した交換結合を得る上で硬質磁
性膜や反強磁性膜を厚くする必要があるが、これらが厚
い場合にはスピンバルブ膜の下地の表面状態を劣化させ
ないで、パターン形成することは非常に困難である。さ
らに、反強磁性膜では強い交換バイアスが得難く、硬質
磁性膜では磁化フリー層からの反作用により保磁力が低
下しやすいことから、トラック幅端部での安定した磁化
固着が難しい。よって、再生フリンジの低減やバルクハ
ウゼンノイズの抑制が不十分になりやすいという問題が
ある。In particular, it is necessary to thicken the hard magnetic film and the antiferromagnetic film in order to obtain stable exchange coupling, but when they are thick, the pattern formation without deteriorating the surface condition of the base of the spin valve film is possible. Very difficult to do. Further, since it is difficult to obtain a strong exchange bias in the antiferromagnetic film and the coercive force is likely to decrease in the hard magnetic film due to the reaction from the magnetization free layer, stable magnetization fixation at the track width end is difficult. Therefore, there is a problem that reduction of reproduction fringes and suppression of Barkhausen noise are likely to be insufficient.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のスピンバルブ膜を用いたMRヘッドにおいて、アバッ
トジャンクション方式ではその形状に由来して、接触抵
抗の増大や不安定化、絶縁不良、硬質磁性膜と磁化フリ
ー層との交換結合の不安定化等が生じやすいという問題
がある。さらに、磁化固着層の磁化の傾きにより、信号
磁界に対する良好な線形応答が得られないというような
問題がある。As described above, in the conventional MR head using the spin valve film, the contact resistance is increased or destabilized, the insulation is defective, and the hard head is hardened by the shape of the Abutt Junction method. There is a problem that destabilization of exchange coupling between the magnetic film and the magnetization free layer is likely to occur. Further, there is a problem that a good linear response to the signal magnetic field cannot be obtained due to the inclination of the magnetization of the magnetization pinned layer.
【0013】一方、硬質磁性膜や反強磁性膜等のバイア
ス磁界付与膜をスピンバルブ膜と直接積層して交換結合
させたMRヘッドでは、スピンバルブ膜の下地の表面状
態が劣化したり、トラック幅端部での安定した磁化固着
が難しいことから、再生フリンジの低減やバルクハウゼ
ンノイズの抑制が不十分になるという問題がある。On the other hand, in an MR head in which a bias magnetic field applying film such as a hard magnetic film or an antiferromagnetic film is directly laminated and exchange-coupled with the spin valve film, the surface condition of the underlayer of the spin valve film is deteriorated or the track condition is deteriorated. Since it is difficult to stably fix the magnetization at the width end, there is a problem that the reproduction fringe is reduced and the Barkhausen noise is not sufficiently suppressed.
【0014】さらに、スピンバルブ膜は磁気抵抗効果メ
モリ(MRAM)等の磁気記憶装置に適用することも検
討されており、このような場合においても十分なバイア
ス力が求められている。Further, application of the spin valve film to a magnetic memory device such as a magnetoresistive effect memory (MRAM) is being considered, and even in such a case, a sufficient bias force is required.
【0015】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、再生フリンジやバルクハウゼンノイズ
を抑制した上で、接触抵抗の低減、絶縁不良の抑制、良
好な線形応答性等を実現した磁気抵抗効果素子、さらに
はそのような磁気抵抗効果素子を用いることによって、
特性を向上させた磁気ヘッド、磁気記録再生ヘッドおよ
び磁気記憶装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in order to address such a problem, and realizes reduction of contact resistance, suppression of insulation failure, and good linear response while suppressing reproduction fringe and Barkhausen noise. By using the magnetoresistive effect element, and further using such a magnetoresistive effect element,
An object of the present invention is to provide a magnetic head, a magnetic recording / reproducing head and a magnetic storage device having improved characteristics.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明における第1の磁
気抵抗効果素子は、請求項1に記載したように、基板
と、前記基板の主表面上に、前記基板側から順に積層さ
れた反強磁性膜、第1の強磁性膜、非磁性膜、および磁
界検出部に配置された第2の強磁性膜を少なくとも含
む、巨大磁気抵抗効果を示す磁性多層膜を有する磁気抵
抗効果膜と、前記磁界検出部の両端部に隣接され、前記
磁性多層膜中の前記反強磁性膜、第1の強磁性膜および
非磁性膜から選ばれる導電膜上にそれぞれ積層された一
対のバイアス磁界付与膜と、前記磁気抵抗効果膜に電流
を供給する一対の電極とを具備することを特徴としてい
る。According to a first magnetoresistive effect element of the present invention, as described in claim 1, a substrate and an anti-reverse layer formed on the main surface of the substrate in order from the substrate side. A magnetoresistive effect film having a magnetic multilayer film exhibiting a giant magnetoresistive effect, which includes at least a ferromagnetic film, a first ferromagnetic film, a nonmagnetic film, and a second ferromagnetic film arranged in a magnetic field detection unit, A pair of bias magnetic field applying films which are adjacent to both ends of the magnetic field detecting unit and are respectively laminated on the conductive film selected from the antiferromagnetic film, the first ferromagnetic film and the non-magnetic film in the magnetic multilayer film. And a pair of electrodes for supplying a current to the magnetoresistive film.
【0017】第2の磁気抵抗効果ヘッドは、請求項10
に記載したように、基板と、前記基板の主表面上に、前
記基板側から順に積層された反強磁性膜、第1の強磁性
膜、非磁性膜および第2の強磁性膜を少なくとも含む巨
大磁気抵抗効果を示す磁性多層膜を有し、かつ前記第2
の強磁性膜が磁界検出部に相当する部分および前記磁界
検出部に相当する部分より薄い膜厚を有する前記磁界検
出部の両端部外側部分を有する磁気抵抗効果膜と、前記
第2の強磁性膜の前記磁界検出部の両端部外側部分の上
にそれぞれ積層された一対のバイアス磁界付与膜と、前
記磁気抵抗効果膜に電流を供給する一対の電極とを具備
することを特徴としている。A second magnetoresistive effect head is defined in claim 10.
As described above, a substrate and at least a main surface of the substrate including at least an antiferromagnetic film, a first ferromagnetic film, a non-magnetic film, and a second ferromagnetic film, which are sequentially stacked from the substrate side. It has a magnetic multilayer film showing a giant magnetoresistive effect,
A magnetoresistive film having a portion corresponding to the magnetic field detecting portion and a portion outside both ends of the magnetic field detecting portion having a film thickness smaller than the portion corresponding to the magnetic field detecting portion; It is characterized in that it comprises a pair of bias magnetic field applying films respectively laminated on outer portions of both ends of the magnetic field detecting portion of the film, and a pair of electrodes for supplying a current to the magnetoresistive effect film.
【0018】第3の磁気抵抗効果素子は、請求項19に
記載したように、基板と、前記基板の主表面上に、前記
基板側から順に積層された反強磁性膜、第1の強磁性
膜、非磁性膜および第2の強磁性膜を少なくとも含む巨
大磁気抵抗効果を示す磁性多層膜を有する磁気抵抗効果
膜と、前記磁気抵抗効果膜の磁界検出部の両端部外側に
おいて、前記第2の強磁性膜上にそれぞれ積層された一
対のバイアス磁界付与膜と、前記磁気抵抗効果膜に電流
を供給する一対の電極とを具備することを特徴としてい
る。The third magnetoresistive element is a substrate, an antiferromagnetic film laminated on the main surface of the substrate in order from the substrate side, and a first ferromagnetic element. A magnetoresistive film having a magnetic multilayer film exhibiting a giant magnetoresistive effect including at least a film, a non-magnetic film, and a second ferromagnetic film, and the second magnetic film on both outer sides of the magnetic field detection unit of the magnetoresistive film. A pair of bias magnetic field applying films respectively laminated on the ferromagnetic film and a pair of electrodes supplying a current to the magnetoresistive film.
【0019】本発明の磁気ヘッドは請求項24に記載し
たように、下側磁気シールド層と、前記下側磁気シール
ド層上に下側再生磁気ギャップを介して形成された、上
述した本発明の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子上に上側再生磁気ギャップを介して形成された上側
磁気シールド層とを具備することを特徴としている。本
発明の磁気記録再生ヘッドは請求項25に記載したよう
に、上記した本発明の磁気ヘッドを有する再生ヘッド
と、前記磁気ヘッドの前記下側磁気シールド層と共通化
された下側磁極と、前記下側磁極上に形成された記録磁
気ギャップと、前記記録磁気ギャップ上に設けられた上
側磁極とを有する記録ヘッドとを具備することを特徴と
している。According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided a magnetic head according to the above-mentioned present invention, wherein the magnetic head is formed on the lower magnetic shield layer and a lower reproducing magnetic gap on the lower magnetic shield layer. It is characterized by comprising a magnetoresistive effect element and an upper magnetic shield layer formed on the magnetoresistive effect element via an upper reproducing magnetic gap. According to a twenty-fifth aspect of the present invention, there is provided a magnetic recording / reproducing head including a reproducing head having the above-described magnetic head of the present invention, and a lower magnetic pole shared with the lower magnetic shield layer of the magnetic head. A recording head having a recording magnetic gap formed on the lower magnetic pole and an upper magnetic pole provided on the recording magnetic gap is provided.
【0020】本発明の磁気記憶装置は、請求項26に記
載したように、上述した本発明の磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の磁気抵抗効果膜に情報を記憶す
る書き込み電極と、前記磁気抵抗効果素子の前記電極か
らなる、前記磁気抵抗効果膜に記憶された情報を再生す
る読み出し電極とを具備することを特徴としている。本
発明の第1の磁気抵抗効果素子においては、基板側に反
強磁性膜からバイアス磁界が印加されて磁化固着される
第1の強磁性膜を配置し、基板とは反対側に磁化フリー
層となる第2の強磁性膜を配置している。このため、磁
界検出部の両端部外側の第2の強磁性膜を除去して、良
好なオフトラック特性(低再生フリンジ)を得た上に、
磁性多層膜中の導電性を有する膜の一部を磁界検出部
(再生トラック)の両端部外側に残した構造が実現でき
る。これによって、安定した電気的接触を確保すること
が可能となる。According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a magnetic memory device including the above-described magnetoresistive effect element of the present invention.
A write electrode for storing information in the magnetoresistive effect film of the magnetoresistive effect element, and a read electrode for reproducing the information stored in the magnetoresistive effect film, which is composed of the electrode of the magnetoresistive effect element. Is characterized by. In the first magnetoresistive effect element of the present invention, the first ferromagnetic film, to which magnetization is fixed by applying a bias magnetic field from the antiferromagnetic film, is arranged on the substrate side, and the magnetization free layer is arranged on the side opposite to the substrate. The second ferromagnetic film is formed. Therefore, the second ferromagnetic film on both outer sides of the magnetic field detector is removed to obtain good off-track characteristics (low reproduction fringe), and
It is possible to realize a structure in which a part of the conductive film in the magnetic multilayer film is left outside both ends of the magnetic field detection unit (reproduction track). This makes it possible to ensure stable electrical contact.
【0021】さらに、反強磁性膜と第2の強磁性膜との
交換結合を不安定にするテーパ領域を小さくすることが
できるため、バルクハウゼンノイズを安定して抑制する
ことが可能となる。加えて、磁化固着層となる第1の強
磁性膜の端部壁面を、バイアス磁界付与膜と接触させる
ことなく、第2の強磁性膜に対してバイアス磁界を付与
することが可能となる。よって、バルクハウゼンノイズ
の発生を抑制した上で、良好な線形応答性を得ることが
できる。Further, since the taper region which makes the exchange coupling between the antiferromagnetic film and the second ferromagnetic film unstable can be made small, Barkhausen noise can be stably suppressed. In addition, it is possible to apply a bias magnetic field to the second ferromagnetic film without contacting the end wall surface of the first ferromagnetic film, which is the magnetization fixed layer, with the bias magnetic field applying film. Therefore, good linear response can be obtained while suppressing the generation of Barkhausen noise.
【0022】本発明の第2の磁気抵抗効果ヘッドにおい
ては、基板側に反強磁性膜からバイアス磁界が印加され
て磁化固着される第1の強磁性膜を配置し、基板とは反
対側に磁化フリー層となる第2の強磁性膜を配置してい
る。このため、バイアス磁界付与膜のパターニングでス
ピンバルブ膜の下地表面を乱す心配がなくなり、安定し
たスピンバルブ膜特性が実現できる。In the second magnetoresistive head of the present invention, the first ferromagnetic film, to which the magnetic field is applied by applying the bias magnetic field from the antiferromagnetic film is arranged on the substrate side, is arranged on the side opposite to the substrate. A second ferromagnetic film to be a magnetization free layer is arranged. Therefore, there is no fear of disturbing the underlying surface of the spin valve film by patterning the bias magnetic field applying film, and stable spin valve film characteristics can be realized.
【0023】また、第2の強磁性膜の磁界検出部の両端
部外側部分の膜厚を、磁界検出部よりも薄くしている。
従って、反強磁性膜からなるバイアス磁界付与膜では交
換バイアス力の増大が期待できる。一方、硬質磁性膜か
らなるバイアス磁界付与膜では保磁力の増大が期待でき
る。これらによって、第2の強磁性膜の磁界検出部の両
端部外側部分での磁化固着がより安定化され、バルクハ
ウゼンノイズを抑制した上で、良好なオフトラック特性
(低再生フリンジ)を得ることができる。さらに、磁化
固着層である第1の強磁性膜の磁化方向が乱されること
がないため、良好な線形応答性が実現可能となる。Further, the film thickness of the outer portions of both ends of the magnetic field detecting portion of the second ferromagnetic film is made thinner than that of the magnetic field detecting portion.
Therefore, an increase in exchange bias force can be expected in a bias magnetic field applying film made of an antiferromagnetic film. On the other hand, a bias magnetic field applying film made of a hard magnetic film can be expected to increase the coercive force. By these, the magnetization fixation in the outer portions of both ends of the magnetic field detection portion of the second ferromagnetic film is further stabilized, Barkhausen noise is suppressed, and good off-track characteristics (low reproduction fringe) are obtained. You can Further, since the magnetization direction of the first ferromagnetic film, which is the magnetization fixed layer, is not disturbed, good linear response can be realized.
【0024】本発明の第3の磁気抵抗効果ヘッドにおい
ては、基板側に反強磁性膜からバイアス磁界が印加され
て磁化固着される第1の強磁性膜を配置し、基板とは反
対側に磁化フリー層となる第2の強磁性膜を配置してい
る。このため、バイアス磁界付与膜のパターニングでス
ピンバルブ膜の下地を乱す心配がなくなり、安定したス
ピンバルブ膜特性が実現できる。In the third magnetoresistive head of the present invention, the first ferromagnetic film, to which magnetization is fixed by applying a bias magnetic field from the antiferromagnetic film, is arranged on the side of the substrate, and on the side opposite to the substrate. A second ferromagnetic film to be a magnetization free layer is arranged. Therefore, there is no fear of disturbing the base of the spin valve film by patterning the bias magnetic field applying film, and stable spin valve film characteristics can be realized.
【0025】また、第2の強磁性膜の膜厚を薄くするこ
とによって、反強磁性膜からなるバイアス磁界付与膜で
は交換バイアス力の増大が期待できる。一方、硬質磁性
膜からなるバイアス磁界付与膜では保磁力の増大が期待
できる。これらによって、磁界検出部の両端部外側部分
での第2の強磁性膜の磁化固着が安定化され、バルクハ
ウゼンノイズを抑制した上で、良好なオフトラック特性
(低再生フリンジ)を得ることができる。さらに、磁化
固着層である第1の強磁性膜の磁化方向が乱されること
がないため、良好な線形応答性が実現可能となる。Further, by thinning the film thickness of the second ferromagnetic film, the exchange bias force can be expected to be increased in the bias magnetic field applying film made of the antiferromagnetic film. On the other hand, a bias magnetic field applying film made of a hard magnetic film can be expected to increase the coercive force. As a result, the magnetization fixation of the second ferromagnetic film at the outer portions of both ends of the magnetic field detector is stabilized, Barkhausen noise is suppressed, and good off-track characteristics (low reproduction fringe) can be obtained. it can. Further, since the magnetization direction of the first ferromagnetic film, which is the magnetization fixed layer, is not disturbed, good linear response can be realized.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Modes for carrying out the present invention will be described below.
【0027】図1および図2は、本発明の第1の磁気抵
抗効果素子を再生素子部に適用した録再分離型磁気ヘッ
ドの一実施形態の構造を示す図である。図1は録再分離
型磁気ヘッドを媒体対向面方向から見た断面図(x方向
が記録トラック幅方向、y方向が記録トラックの進行方
向で磁気抵抗効果素子の膜厚方向に対応)である。図2
はその要部を拡大して示す断面図ある。FIGS. 1 and 2 are views showing the structure of an embodiment of a recording / reproducing separated magnetic head in which the first magnetoresistive effect element of the present invention is applied to a reproducing element section. FIG. 1 is a cross-sectional view of a recording / reproducing separated magnetic head as seen from the medium facing surface direction (x direction corresponds to the recording track width direction, y direction corresponds to the recording track traveling direction and corresponds to the film thickness direction of the magnetoresistive element). . Figure 2
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an enlarged main part thereof.
【0028】これらの図において、11は基板であり、
この基板11としてはAl2 O3 層を有するAl2 O3
・TiC基板等が用いられる。このような基板11の主
表面上には、NiFe合金、FeSiAl合金、アモル
ファスCoZrNb合金等の軟磁性材料からなる下側磁
気シールド層12が形成されている。下側磁気シールド
層12上にはAlOx 等の非磁性絶縁材料からなる下側
再生磁気ギャップ13を介して巨大磁気抵抗効果を示す
磁気抵抗効果膜(GMR膜)14が形成されている。In these figures, 11 is a substrate,
As the substrate 11, Al 2 O 3 having an Al 2 O 3 layer is used.
-A TiC substrate or the like is used. A lower magnetic shield layer 12 made of a soft magnetic material such as a NiFe alloy, a FeSiAl alloy, or an amorphous CoZrNb alloy is formed on the main surface of the substrate 11. A magnetoresistive effect film (GMR film) 14 having a giant magnetoresistive effect is formed on the lower magnetic shield layer 12 through a lower reproducing magnetic gap 13 made of a nonmagnetic insulating material such as AlO x .
【0029】GMR膜14を構成する磁性多層膜は、図
2に示すように、下側再生磁気ギャップ13上に順に積
層形成された、反強磁性膜15、第1の強磁性膜16、
非磁性膜17および第2の強磁性膜18を少なくとも有
している。このGMR膜14はいわゆるスピンバルブG
MR膜である。スピンバルブGMR膜14を構成する磁
性多層膜のうち、第1の強磁性膜16はその下側に形成
された反強磁性膜15からのバイアス磁界で磁化が固着
された磁化固着層である。一方、第2の強磁性膜18は
信号磁界等の外部磁界に応じて磁化回転する磁化フリー
層である。なお、図中19はTaやTi等からなる保護
膜であり、必要に応じて形成される。As shown in FIG. 2, the magnetic multi-layer film constituting the GMR film 14 is an antiferromagnetic film 15, a first ferromagnetic film 16, which are sequentially formed on the lower reproducing magnetic gap 13.
It has at least a nonmagnetic film 17 and a second ferromagnetic film 18. This GMR film 14 is a so-called spin valve G
It is an MR film. In the magnetic multilayer film constituting the spin valve GMR film 14, the first ferromagnetic film 16 is a magnetization pinned layer whose magnetization is pinned by the bias magnetic field from the antiferromagnetic film 15 formed therebelow. On the other hand, the second ferromagnetic film 18 is a magnetization free layer that rotates magnetization according to an external magnetic field such as a signal magnetic field. In addition, reference numeral 19 in the drawing denotes a protective film made of Ta, Ti, or the like, which is formed as necessary.
【0030】第1の強磁性膜16の磁化は、反強磁性膜
15により媒体対向面(紙面と平行)に対して概ね垂直
方向(紙面に対して垂直方向)に固着することが好まし
い。第2の強磁性膜18の磁化は、外部磁界が零の状態
で概ねトラック幅方向に向いていることが好ましい。す
なわち、第1の強磁性膜16の磁化方向と第2の強磁性
膜18の磁化方向は略直交させることが好ましい。な
お、第2の強磁性膜18は、後に詳述する一対の硬質磁
性膜20からのバイアス磁界で、上記したように外部磁
界が零の状態で概ねトラック幅方向に向いており、さら
にこのバイアス磁界で磁区が消失している。The magnetization of the first ferromagnetic film 16 is preferably fixed by the antiferromagnetic film 15 in a direction substantially perpendicular to the medium facing surface (parallel to the paper surface) (direction perpendicular to the paper surface). The magnetization of the second ferromagnetic film 18 is preferably oriented substantially in the track width direction when the external magnetic field is zero. That is, it is preferable that the magnetization direction of the first ferromagnetic film 16 and the magnetization direction of the second ferromagnetic film 18 be substantially orthogonal to each other. The second ferromagnetic film 18 is biased by a pair of hard magnetic films 20, which will be described in detail later, and is generally oriented in the track width direction when the external magnetic field is zero as described above. Magnetic domains disappear in the magnetic field.
【0031】これら強磁性膜16、18には、Co、C
oFe合金、CoFeB合金、NiFe合金、CoNi
合金、NiFeCo合金等が用いられる。例えば、抵抗
変化率の記録部形成プロセスでの耐熱性や長期信頼性を
得るためには、CoFe等のCo系合金を用いることが
好ましい。これら強磁性膜16、18の膜厚は、例えば
第1の強磁性膜16は 0.5〜10nm程度とすることが、ま
た第2の強磁性膜18は 1〜20nm程度とすることが好ま
しい。These ferromagnetic films 16 and 18 have Co and C
oFe alloy, CoFeB alloy, NiFe alloy, CoNi
Alloys, NiFeCo alloys, etc. are used. For example, in order to obtain heat resistance and long-term reliability in the recording portion forming process of the resistance change rate, it is preferable to use a Co-based alloy such as CoFe. The thickness of the ferromagnetic films 16 and 18 is preferably, for example, about 0.5 to 10 nm for the first ferromagnetic film 16 and about 1 to 20 nm for the second ferromagnetic film 18.
【0032】第1および第2の強磁性膜16、18の間
には、Cu、Au、Ag、およびそれらの合金等からな
る非磁性膜17が介在されている。反強磁性膜15を含
む各層15、16、17、18によって、スピンバルブ
GMR膜14の基本要素が構成されている。非磁性膜1
7の膜厚は例えば 0.5〜10nm程度とすることが好まし
い。反強磁性膜15には、導電性のIrMn合金、Rh
Mn合金、RuMn合金、PdPtMn合金、CrMn
Pt合金、FeMn合金、NiMn合金、PtMn合金
等、あるいは絶縁性のNiOやCoO等が用いられる。A non-magnetic film 17 made of Cu, Au, Ag, or an alloy thereof is interposed between the first and second ferromagnetic films 16 and 18. Each of the layers 15, 16, 17, and 18 including the antiferromagnetic film 15 constitutes a basic element of the spin valve GMR film 14. Non-magnetic film 1
It is preferable that the film thickness of 7 is, for example, about 0.5 to 10 nm. The antiferromagnetic film 15 includes a conductive IrMn alloy, Rh.
Mn alloy, RuMn alloy, PdPtMn alloy, CrMn
Pt alloy, FeMn alloy, NiMn alloy, PtMn alloy or the like, or insulating NiO or CoO or the like is used.
【0033】上記した磁性多層膜からなるスピンバルブ
GMR膜14は、少なくとも第2の強磁性膜18が信号
磁界等の外部磁界を検出する磁界検出部(再生トラッ
ク)に応じた形状を有している。言い換えると、少なく
とも第2の強磁性膜18はx方向の長さが所望のトラッ
ク幅となるように、記録トラック幅から外れた両端部外
側が除去された形状とされている。その上で、再生トラ
ックの両端部外側部分の最上部に磁性多層膜中の導電性
を有する膜が存在するように、磁性多層膜の膜厚方向の
除去範囲が設定されている。再生トラックの両端部外側
部分の最上部に位置する導電膜としては、非磁性膜17
や第1の強磁性膜16が挙げられる。また、反強磁性膜
15として導電性を有するIrMn合金やFeMn合金
を用いる場合には、反強磁性膜15が最上部に位置する
導電膜であってもよい。The spin valve GMR film 14 composed of the above-mentioned magnetic multilayer film has a shape corresponding to at least the second ferromagnetic film 18 corresponding to a magnetic field detecting section (reproducing track) for detecting an external magnetic field such as a signal magnetic field. There is. In other words, at least the second ferromagnetic film 18 has a shape in which both ends outside the recording track width are removed so that the length in the x direction becomes a desired track width. Further, the removal range in the film thickness direction of the magnetic multilayer film is set so that the conductive multilayer film exists in the magnetic multilayer film at the uppermost portions of the outer portions on both ends of the reproduction track. The non-magnetic film 17 is used as the conductive film located at the uppermost part on the outer side of both ends of the reproduction track.
And the first ferromagnetic film 16. When an IrMn alloy or FeMn alloy having conductivity is used as the antiferromagnetic film 15, the antiferromagnetic film 15 may be a conductive film located at the top.
【0034】第2の強磁性膜18以外の導電膜を再生ト
ラックの両端部外側部分にそれぞれ存在させるために
は、スパッタ法等で成膜した磁性多層膜に対してレジス
トマスクを用いたイオンミリング等を行って、少なくと
も第2の強磁性膜18を除去すればよい。図2は、非磁
性膜17の一部が残るように、磁性多層膜をエッチング
した状態を示している。再生トラックの両端部外側部分
の最上部には、非磁性膜17の一部が残存している。In order to allow the conductive films other than the second ferromagnetic film 18 to be present at the outer portions of both ends of the reproduction track, ion milling using a resist mask is performed on the magnetic multilayer film formed by the sputtering method or the like. The above may be performed to remove at least the second ferromagnetic film 18. FIG. 2 shows a state in which the magnetic multilayer film is etched so that a part of the nonmagnetic film 17 remains. A part of the non-magnetic film 17 remains on the uppermost portions of the outer portions on both ends of the reproduction track.
【0035】そして、少なくとも第2の強磁性膜18が
除去され、かつ最上部に導電膜が存在する再生トラック
の両端部外側部分には、それぞれ磁性多層膜中の導電膜
上に一対の硬質磁性膜20がバイアス磁界付与膜として
積層形成されている。すなわち、導電性を有する非磁性
膜17は硬質磁性膜20と接している。一対の硬質磁性
膜20には例えばCoPt合金、CoNiCr合金等の
導電性を有する硬質磁性材料が用いられ、その厚さは10
〜80nm程度とすることが好ましい。一対の硬質磁性膜2
0上には、それぞれCu、Au、Zr、Ta等からなる
一対の電極21が形成されており、この一対の電極21
によりスピンバルブGMR膜14にセンス電流が供給さ
れる。一対の電極21の間隔は一対の硬質磁性膜20の
間隔より狭く設定してもよい。Then, at least the second ferromagnetic film 18 is removed, and a pair of hard magnetic layers are formed on the conductive film in the magnetic multilayer film at the outer portions of both ends of the reproducing track where the conductive film exists on the uppermost part. The film 20 is laminated as a bias magnetic field applying film. That is, the nonmagnetic film 17 having conductivity is in contact with the hard magnetic film 20. A hard magnetic material having conductivity such as a CoPt alloy or a CoNiCr alloy is used for the pair of hard magnetic films 20 and has a thickness of 10
It is preferably about 80 nm. A pair of hard magnetic films 2
A pair of electrodes 21 made of Cu, Au, Zr, Ta, or the like is formed on each of the electrodes 0.
As a result, a sense current is supplied to the spin valve GMR film 14. The interval between the pair of electrodes 21 may be set narrower than the interval between the pair of hard magnetic films 20.
【0036】上述したスピンバルブGMR膜14、一対
の硬質磁性膜20および一対の電極21は、GMR再生
素子22を構成している。GMR再生素子22上には、
図1に示すように、下側再生磁気ギャップ13と同様な
非磁性絶縁材料からなる上側再生磁気ギャップ23を介
して、下側磁気シールド層12と同様な軟磁性材料から
なる上側磁気シールド層24が形成されている。これら
によって、再生ヘッドとしてのシールド型GMRヘッド
25が構成されている。The spin valve GMR film 14, the pair of hard magnetic films 20 and the pair of electrodes 21 described above constitute a GMR reproducing element 22. On the GMR reproducing element 22,
As shown in FIG. 1, an upper magnetic shield layer 24 made of a soft magnetic material similar to the lower magnetic shield layer 12 is interposed via an upper read magnetic gap 23 made of a non-magnetic insulating material similar to the lower read magnetic gap 13. Are formed. These constitute a shield type GMR head 25 as a reproducing head.
【0037】バイアス磁界付与膜は硬質磁性膜20に限
らず、例えば図3に示す第1の変形例のように、強磁性
膜26上に反強磁性膜27を積層した積層膜28を適用
することも可能である。強磁性膜26と反強磁性膜27
との積層順は逆でもよい。強磁性膜26にはNiFe合
金やCo系合金等が用いられる。反強磁性膜27にはN
iMn合金、FeMn合金、IrMn合金、PtMn合
金等が用いられる。反強磁性膜27からの強い一方向性
の交換結合バイアス磁界により強磁性膜26の磁化がし
っかりと固着されるため、積層膜28は硬質磁性膜20
と同様なバイアス磁界付与膜として機能する。The bias magnetic field applying film is not limited to the hard magnetic film 20, but a laminated film 28 in which an antiferromagnetic film 27 is laminated on a ferromagnetic film 26 is applied as in the first modification shown in FIG. It is also possible. Ferromagnetic film 26 and antiferromagnetic film 27
The stacking order of and may be reversed. For the ferromagnetic film 26, a NiFe alloy, a Co alloy, or the like is used. N for the antiferromagnetic film 27
An iMn alloy, FeMn alloy, IrMn alloy, PtMn alloy or the like is used. Since the magnetization of the ferromagnetic film 26 is firmly fixed by the strong unidirectional exchange coupling bias magnetic field from the antiferromagnetic film 27, the laminated film 28 becomes the hard magnetic film 20.
And functions as a bias magnetic field applying film.
【0038】バイアス磁界付与膜中の反強磁性膜27と
スピンバルブGMR膜中の反強磁性膜15とは、バイア
ス磁界方向を概ね直交させることが望ましい。例えば、
反強磁性膜27と反強磁性膜15とはブロッキング温度
が異なるように選定し、磁界中熱処理を施すことによ
り、バイアス磁界方向を概ね直交させることができる。
ブロッキング温度は材料、組成、成膜条件等で変えるこ
とができる。磁界中熱処理の条件の一例を以下に示す。It is desirable that the antiferromagnetic film 27 in the bias magnetic field applying film and the antiferromagnetic film 15 in the spin valve GMR film have their bias magnetic field directions substantially orthogonal to each other. For example,
By selecting the antiferromagnetic film 27 and the antiferromagnetic film 15 so as to have different blocking temperatures and performing heat treatment in a magnetic field, the bias magnetic field directions can be made substantially orthogonal to each other.
The blocking temperature can be changed depending on the material, composition, film forming conditions and the like. An example of conditions for heat treatment in a magnetic field is shown below.
【0039】反強磁性膜27には、ブロッキング温度が
503KのIrMn合金(膜厚5.5nm)を用い、反強磁性膜1
5にはブロッキング温度が653KのPtMn合金を用い
る。まず、一方向磁界中(数10Oe 、方向は媒体対向面
垂直方向)にて523Kで 5時間保持し、反強磁性膜15の
磁化を媒体対向面垂直方向に固着する。次に、冷却過程
において、反強磁性膜27と反強磁性膜15のブロッキ
ング温度の中間の温度(〜513K)で、磁界方向をトラッ
ク幅方向に向けて略90°回転させる。すると、冷却過程
で反強磁性膜27のバイアス磁界により強磁性膜26の
磁化はトラック幅方向に固着される。The antiferromagnetic film 27 has a blocking temperature.
Antiferromagnetic film 1 using 503K IrMn alloy (film thickness 5.5 nm)
A PtMn alloy with a blocking temperature of 653K is used for 5. First, the magnetization of the antiferromagnetic film 15 is fixed in the direction perpendicular to the medium facing surface in a unidirectional magnetic field (several 10 Oe, direction is perpendicular to the medium facing surface) at 523K for 5 hours. Next, in the cooling process, the magnetic field direction is rotated by approximately 90 ° in the track width direction at a temperature intermediate between the blocking temperatures of the antiferromagnetic film 27 and the antiferromagnetic film 15 (up to 513K). Then, the magnetization of the ferromagnetic film 26 is fixed in the track width direction by the bias magnetic field of the antiferromagnetic film 27 during the cooling process.
【0040】シールド型GMRヘッド25上には、図1
に示すように、記録ヘッドとして薄膜磁気ヘッド29が
形成されている。薄膜磁気ヘッド29の下側記録磁極
は、上側磁気シールド層24と同一の磁性層により構成
されている。すなわちシールド型MRヘッド25の上側
磁気シールド層24は、薄膜磁気ヘッド29の下側記録
磁極を兼ねている。この上側磁気シールド層を兼ねる下
側記録磁極24上には、AlOx 等の非磁性絶縁材料か
らなる記録磁気ギャップ30と上側記録磁極31とが順
に形成されている。図示を省略したが、媒体対向面より
後方側には下側記録磁極24と上側記録磁極31に記録
磁界を付与する記録コイルが形成されており、記録ヘッ
ドとしての薄膜磁気ヘッド29が構成されている。On the shield type GMR head 25, as shown in FIG.
As shown in, a thin film magnetic head 29 is formed as a recording head. The lower recording magnetic pole of the thin film magnetic head 29 is composed of the same magnetic layer as the upper magnetic shield layer 24. That is, the upper magnetic shield layer 24 of the shield type MR head 25 also serves as the lower recording magnetic pole of the thin film magnetic head 29. A recording magnetic gap 30 made of a nonmagnetic insulating material such as AlO x and an upper recording magnetic pole 31 are sequentially formed on the lower recording magnetic pole 24 which also serves as the upper magnetic shield layer. Although illustration is omitted, a recording coil for applying a recording magnetic field to the lower recording magnetic pole 24 and the upper recording magnetic pole 31 is formed on the rear side of the medium facing surface, and a thin film magnetic head 29 as a recording head is configured. There is.
【0041】図2に要部を示したシールド型GMRヘッ
ド25は、例えば以下のようにして作製される。The shield type GMR head 25 whose main part is shown in FIG. 2 is manufactured, for example, as follows.
【0042】すなわち、まず下側再生磁気ギャップ13
まで形成した基板11の主表面上に、スピンバルブGM
R膜14を構成する各膜を順次スパッタ法等で成膜す
る。次いで、フォトレジストマスクを形成してイオンミ
リング等でスピンバルブGMR膜14を所定形状にエッ
チングする。このエッチングは少なくとも第2の強磁性
膜18までを除去し、スピンバルブGMR膜14を構成
する磁性多層膜中の導電性を有するユニット膜の一部を
残す。That is, first, the lower reproducing magnetic gap 13
Spin valve GM on the main surface of the substrate 11 formed up to
Each film forming the R film 14 is sequentially formed by a sputtering method or the like. Then, a photoresist mask is formed and the spin valve GMR film 14 is etched into a predetermined shape by ion milling or the like. This etching removes at least the second ferromagnetic film 18 and leaves a part of the conductive unit film in the magnetic multilayer film forming the spin valve GMR film 14.
【0043】次に、スピンバルブGMR膜14のエッチ
ングに使用したフォトレジストを利用して、スピンバル
ブGMR膜14の再生トラックの両端部外側部分に一対
の硬質磁性膜20および電極21等をスパッタ法等によ
り成膜する。フォトレジストはアセトン等の溶剤を用い
て除去する。Next, using the photoresist used for etching the spin valve GMR film 14, a pair of hard magnetic films 20 and electrodes 21 and the like are sputtered on the outer portions of both ends of the reproducing track of the spin valve GMR film 14. Etc. to form a film. The photoresist is removed using a solvent such as acetone.
【0044】次いで、硬質磁性膜20および電極21の
形状に応じたフォトレジストマスクを形成し、これらを
用いてイオンミリングする。これによって、例えば図4
に示すようなパターンを形成する。硬質磁性膜20およ
び電極21の下側には、スピンバルブGMR膜14を構
成する磁性多層膜中の導電膜が存在する。この後、上側
再生磁気ギャップ23および上側磁気シールド層24を
形成することにより、シールド型GMRヘッド25が完
成する。Next, a photoresist mask corresponding to the shapes of the hard magnetic film 20 and the electrode 21 is formed, and ion milling is performed using these. As a result, for example, FIG.
A pattern as shown in FIG. Below the hard magnetic film 20 and the electrode 21, there is a conductive film in the magnetic multilayer film forming the spin valve GMR film 14. After that, the upper reproducing magnetic gap 23 and the upper magnetic shield layer 24 are formed to complete the shield type GMR head 25.
【0045】さらに、シールド型GMRヘッド25上に
記録ヘッドとしての薄膜磁気ヘッド29を形成した後、
スライダー形状への機械加工、ヘッドジンバルアッセン
ブリを行うことによって、録再分離型磁気ヘッドが完成
する。Further, after forming a thin film magnetic head 29 as a recording head on the shield type GMR head 25,
The recording / reproducing separated magnetic head is completed by machining slider shape and head gimbal assembly.
【0046】上述した実施形態のGMRヘッド25にお
いては、基板11とは反対側の上側に磁化フリー層、す
なわち第2の強磁性膜18を存在させている。このた
め、第1に良好なオフトラック特性(低再生フリンジ)
を得る上で必要とされる、再生トラックから外れた両端
部外側部分の磁化フリー層の除去を、スピンバルブGM
R膜14を全面的に削除することなく実施できる。その
上で、導電膜の一部を両端部外側部分に残した構造が実
現できる。その結果、残存させた導電膜を介して安定し
た電気的接触が確保され、安定して小さな接触抵抗が実
現可能となる。よって、GMR再生素子22全体の抵抗
が低減でき、再生感度をアップするために大きなセンス
電流を投入しても、サーマルノイズの影響を受けにくく
なる。In the GMR head 25 of the above-described embodiment, the magnetization free layer, that is, the second ferromagnetic film 18 is present on the upper side opposite to the substrate 11. For this reason, firstly good off-track characteristics (low reproduction fringe)
The removal of the magnetization free layer on the outer side of both ends deviated from the reproduction track, which is necessary for obtaining
It can be carried out without completely removing the R film 14. In addition, a structure in which a part of the conductive film is left outside the both ends can be realized. As a result, stable electrical contact is secured through the remaining conductive film, and stable and small contact resistance can be realized. Therefore, the resistance of the entire GMR reproducing element 22 can be reduced, and even if a large sense current is applied to increase the reproducing sensitivity, it is less likely to be affected by thermal noise.
【0047】第2に、少なくとも磁化フリー層である第
2の強磁性膜18のみをエッチングすればよいため、エ
ッチング量を少なくでき、エッチングの精度向上が期待
できる。第3に、エッチングが進行する下部では、スピ
ンバルブGMR膜14のテーパが緩やかになりやすいの
に比べて、エッチング進行の初期に当たる第2の強磁性
膜18ではテーパが急俊になる。従って、バルクハウゼ
ンノイズの発生要因となるテーパ領域を小さくすること
ができる。その結果として、バルクハウゼンノイズを安
定して抑制することが可能となる。Secondly, since at least only the second ferromagnetic film 18, which is the magnetization free layer, needs to be etched, the etching amount can be reduced and the etching accuracy can be improved. Thirdly, the taper of the spin-valve GMR film 14 tends to be gentle in the lower portion where the etching progresses, whereas the taper becomes steep in the second ferromagnetic film 18 at the beginning of the etching progress. Therefore, it is possible to reduce the taper region that causes Barkhausen noise. As a result, Barkhausen noise can be stably suppressed.
【0048】第4に、磁化固着層である第1の強磁性膜
16の端部壁面を硬質磁性膜20と接触させることな
く、第2の強磁性膜18に対して硬質磁性膜20からバ
イアス磁界を付与することができる。従って、バルクハ
ウゼンノイズの発生を抑制した上で、硬質磁性膜20か
ら磁化固着層に加わる漏洩磁界を抑制することができ
る。これにより、第1の強磁性膜16の磁化が硬質磁性
膜20の漏洩磁界方向に傾いてしまうという問題が回避
できる。第1の強磁性膜16の磁化方向はスピンバルブ
GMR膜14の幅方向(信号磁界の流入方向)に安定し
て固着され、良好な線形応答性が得られる。Fourthly, the second ferromagnetic film 18 is biased from the hard magnetic film 20 without contacting the end wall surface of the first ferromagnetic film 16 which is the magnetically pinned layer with the hard magnetic film 20. A magnetic field can be applied. Therefore, it is possible to suppress the generation of Barkhausen noise and also suppress the leakage magnetic field applied from the hard magnetic film 20 to the magnetization fixed layer. As a result, it is possible to avoid the problem that the magnetization of the first ferromagnetic film 16 is inclined in the leakage magnetic field direction of the hard magnetic film 20. The magnetization direction of the first ferromagnetic film 16 is stably fixed in the width direction of the spin valve GMR film 14 (inflow direction of the signal magnetic field), and good linear response is obtained.
【0049】この実施形態のGMRヘッド25ば、オフ
トラック特性が良好で再生フリンジが小さい、バルクハ
ウゼンノイズやサーマルノイズが少ない、線形応答性が
良好である、等の特徴を有することから、S/N比の良
好な再生特性を実現することができる。The GMR head 25 of this embodiment has characteristics such as good off-track characteristics, small reproduction fringe, little Barkhausen noise and thermal noise, and good linear response. It is possible to realize a reproducing characteristic with a good N ratio.
【0050】上述した実施形態では、スピンバルブGM
R膜14を反強磁性膜15、第1の強磁性膜16、非磁
性膜17および第2の強磁性膜18からなる基本的な磁
性多層膜で構成した場合について説明した。スピンバル
ブGMR膜14を構成する磁性多層膜には、各層の構成
材料等に応じて、さらに他の層を追加することができ
る。In the above embodiment, the spin valve GM is used.
The case where the R film 14 is composed of a basic magnetic multilayer film including the antiferromagnetic film 15, the first ferromagnetic film 16, the nonmagnetic film 17 and the second ferromagnetic film 18 has been described. Other layers can be added to the magnetic multilayer film constituting the spin valve GMR film 14 depending on the constituent material of each layer and the like.
【0051】例えば、磁化フリー層、非磁性膜、磁化固
着層および反強磁性膜を順に積層形成した従来のスピン
バルブ構造に比べて、積層構造を逆転させた本発明のス
ピンバルブ構成では、IrMn合金やFeMn合金等の
金属系の反強磁性膜15を単に用いると、第1の強磁性
膜16への反強磁性膜15からのバイアス磁界が弱まる
おそれがある。そこで、例えば図5に示すように、反強
磁性膜15の fcc相の安定性や (111)結晶配向性、さら
に強磁性膜16の fcc相の安定性を高めるために、反強
磁性膜15の下地膜32を設けることが好ましい。下地
膜32としては、Ta、Zr、Nb、Hf等を用いても
よいが、特に fcc相を有するNiFe合金、NiFeX
合金(X:Cr、Nb、Ta、Zr、Hf、W、Mo、
V、Ti、Rh、Ir、Cu、Au、Ag、Mn、R
e、Ruから選ばれる少なくとも 1種の元素)、CuN
i合金等が望ましい。この下地膜32の膜厚は 1〜20nm
程度とすることが好ましい。For example, in the spin valve structure of the present invention in which the laminated structure is reversed as compared with the conventional spin valve structure in which the magnetization free layer, the non-magnetic film, the magnetization pinned layer and the antiferromagnetic film are laminated in order, IrMn If the metal antiferromagnetic film 15 such as an alloy or FeMn alloy is simply used, the bias magnetic field from the antiferromagnetic film 15 to the first ferromagnetic film 16 may be weakened. Therefore, for example, as shown in FIG. 5, in order to improve the stability of the fcc phase of the antiferromagnetic film 15 and the (111) crystal orientation, and the stability of the fcc phase of the ferromagnetic film 16, the antiferromagnetic film 15 is used. It is preferable to provide the underlayer film 32. As the base film 32, Ta, Zr, Nb, Hf, etc. may be used, but especially NiFe alloy having a fcc phase, NiFeX
Alloy (X: Cr, Nb, Ta, Zr, Hf, W, Mo,
V, Ti, Rh, Ir, Cu, Au, Ag, Mn, R
e, at least one element selected from Ru), CuN
i alloy or the like is preferable. The thickness of the base film 32 is 1 to 20 nm
It is preferable to set the degree.
【0052】特に、上記した下地膜32を介して形成し
た、Irを 5〜40重量% の範囲で含有するIrMn合金
からなる反強磁性膜15は、バイアス磁界が消失するブ
ロッキング温度TB が473K以上と耐熱性に優れると共
に、高いバイアス磁界が得られることから望ましい。I
rMn合金からなる反強磁性膜15の膜厚は 3〜30nm程
度とすることが好ましい。これ以上薄いと十分なバイア
ス磁界が得られず、またこれ以上厚いと反強磁性膜15
へのセンス電流の分流が増大して、抵抗変化率が低下す
るおそれが大きい。In particular, the antiferromagnetic film 15 made of the IrMn alloy containing Ir in the range of 5 to 40% by weight formed through the underlayer film 32 has a blocking temperature T B at which the bias magnetic field disappears of 473K. As described above, the heat resistance is excellent and a high bias magnetic field can be obtained, which is desirable. I
The thickness of the antiferromagnetic film 15 made of the rMn alloy is preferably about 3 to 30 nm. If it is thinner than this, a sufficient bias magnetic field cannot be obtained, and if it is thicker than this, the antiferromagnetic film 15 is formed.
There is a high possibility that the shunting of the sense current to the transistor increases and the rate of resistance change decreases.
【0053】反強磁性膜15にIrMn合金やFeMn
合金等の導電材料を用いる場合には図5に示す第2の変
形例のように、スピンバルブGMR膜14の再生トラッ
クの両端部外側部分を反強磁性膜15の少なくとも一部
が残る状態までエッチング除去し、硬質磁性膜20を導
電性を有する反強磁性膜15上に積層してもよい。反強
磁性膜15にまで達するエッチングを施しても、導電膜
が消失するおそれがないため、安定して導電膜を残すこ
とができる。従って、硬質磁性膜20を含む電極21と
スピンバルブGMR膜14との接触抵抗を再現性よく低
減することができる。IrMn alloy or FeMn is used for the antiferromagnetic film 15.
When a conductive material such as an alloy is used, as in the second modified example shown in FIG. 5, the outer portions of both ends of the reproducing track of the spin valve GMR film 14 are formed until at least a part of the antiferromagnetic film 15 remains. The hard magnetic film 20 may be removed by etching and laminated on the antiferromagnetic film 15 having conductivity. Even if etching is performed to reach the antiferromagnetic film 15, the conductive film is not likely to disappear, so that the conductive film can be stably left. Therefore, the contact resistance between the electrode 21 including the hard magnetic film 20 and the spin valve GMR film 14 can be reduced with good reproducibility.
【0054】一方、反強磁性膜15に絶縁性のNiO等
を用いる場合には、図1に示したように、硬質磁性膜2
0の下側にスピンバルブGMR膜14中の導電膜とし
て、第1の強磁性膜16および非磁性膜17の両方、あ
るいは第1の強磁性膜16のみを存在させればよい。こ
れによって、従来の壁面による電気的接触に比べて、硬
質磁性膜20を含む電極21とスピンバルブGMR膜1
4とを良好に電気的に接触させることができる。On the other hand, when the insulating NiO or the like is used for the antiferromagnetic film 15, as shown in FIG. 1, the hard magnetic film 2 is used.
As the conductive film in the spin valve GMR film 14 below 0, both the first ferromagnetic film 16 and the non-magnetic film 17, or only the first ferromagnetic film 16 may be present. As a result, the electrode 21 including the hard magnetic film 20 and the spin-valve GMR film 1 are different from the conventional electrical contact by the wall surface.
4 can be electrically contacted well.
【0055】また、図5に示したように、例えばCoP
t合金等からなる硬質磁性膜20の下側には、そのc軸
を膜面内方向になるべく傾けて高保磁力化を図るため
に、厚さ 1〜20nm程度のCr、V、CrV合金、FeC
o合金等からなる下地膜33を設けることが望ましい。Further, as shown in FIG. 5, for example, CoP
Below the hard magnetic film 20 made of a t-alloy or the like, in order to increase the coercive force by inclining the c-axis as much as possible in the in-plane direction, Cr, V, CrV alloy, FeC having a thickness of about 1 to 20 nm are provided.
It is desirable to provide a base film 33 made of an o alloy or the like.
【0056】反強磁性膜15と磁化固着層である第1の
強磁性膜16との界面には、反強磁性膜15から第1の
強磁性膜16への交換バイアス磁界を増大させるため
に、これらの中間の格子定数を有する磁性膜を挿入して
もよい。このような磁性膜としては、例えば反強磁性膜
15がFeMn合金で、第1の強磁性膜16がCoFe
合金である場合にはCoFePd合金等が挙げられる。
第1の強磁性膜16や第2の強磁性膜18にCoFe合
金やCoFeB合金等のCo系合金を用いる場合には、
反強磁性膜15との間に例えば 0.5〜 3nm程度の厚さの
NiFe系の極薄層を挿入してもよい。NiFe系の極
薄層はCo系合金の fcc相を安定化させ、Co系合金の
保磁力を低下させる。従って、バルクハウゼンノイズの
ない高感度な再生出力が得やすくなる。At the interface between the antiferromagnetic film 15 and the first ferromagnetic film 16 which is the magnetization fixed layer, in order to increase the exchange bias magnetic field from the antiferromagnetic film 15 to the first ferromagnetic film 16. Alternatively, a magnetic film having a lattice constant intermediate between these may be inserted. As such a magnetic film, for example, the antiferromagnetic film 15 is a FeMn alloy and the first ferromagnetic film 16 is CoFe.
When it is an alloy, a CoFePd alloy or the like can be used.
When a Co-based alloy such as a CoFe alloy or CoFeB alloy is used for the first ferromagnetic film 16 and the second ferromagnetic film 18,
An extremely thin NiFe-based layer having a thickness of, for example, about 0.5 to 3 nm may be inserted between the antiferromagnetic film 15 and the antiferromagnetic film 15. The NiFe-based ultrathin layer stabilizes the fcc phase of the Co-based alloy and reduces the coercive force of the Co-based alloy. Therefore, it becomes easy to obtain a high-sensitivity reproduction output without Barkhausen noise.
【0057】さらに、例えば図6に示す第3の変形例の
ように、反強磁性膜15と第1の強磁性膜16との間に
NiやNi系合金等からなる厚さ 0.5〜 5nm程度の磁性
層34を挿入して、第1の強磁性膜16と磁性層34と
の間に拡散バリヤ層35を設けてもよい。拡散バリヤ層
35は第1の強磁性膜16や非磁性膜17の膜成長を緻
密化させる。これによって、大きな抵抗変化率を得るた
めに不可欠な第1の強磁性膜16と非磁性膜17との間
に熱的に安定な界面が実現できる。拡散バリヤ層35は
磁性層34をスパッタ法等で成膜した後、例えばスパッ
タ雰囲気中に一旦僅かな酸素(1〜10SCCM程度)を導入(1
〜 300秒程度)して、磁性層34の表面を交換結合が働
く 3nm以下の厚さで酸化処理することにより形成するこ
とができる。拡散バリヤ層35を形成するための処理
は、窒化処理、フッ化処理、炭化処理等であってもよ
い。あるいは、磁性層34を成膜した後に一旦大気開放
し、その後成膜してもよい。Further, as in the third modified example shown in FIG. 6, a thickness of 0.5 to 5 nm made of Ni or a Ni-based alloy or the like is provided between the antiferromagnetic film 15 and the first ferromagnetic film 16. The magnetic barrier layer 34 may be inserted to provide the diffusion barrier layer 35 between the first ferromagnetic film 16 and the magnetic layer 34. The diffusion barrier layer 35 densifies the film growth of the first ferromagnetic film 16 and the nonmagnetic film 17. As a result, a thermally stable interface can be realized between the first ferromagnetic film 16 and the nonmagnetic film 17, which is essential for obtaining a large resistance change rate. The diffusion barrier layer 35 is formed by forming a magnetic layer 34 by a sputtering method or the like and then introducing a slight amount of oxygen (about 1 to 10 SCCM) into the sputtering atmosphere (1
˜300 seconds), and the surface of the magnetic layer 34 is oxidized to a thickness of 3 nm or less at which exchange coupling works. The treatment for forming the diffusion barrier layer 35 may be a nitriding treatment, a fluorination treatment, a carbonization treatment, or the like. Alternatively, after the magnetic layer 34 is formed, the film may be exposed to the atmosphere and then formed.
【0058】なお、第1の強磁性膜16や第2の強磁性
膜18にNiFe合金等のNiを多く含む合金を用い、
かつ非磁性膜17にCuを用いる場合には、非磁性膜1
7と接する界面に例えば 1.5nm以下程度の極薄いCoま
たはCo系合金膜を挿入することが好ましい。これによ
り、NiとCuとの間の拡散を防ぐことができ、抵抗変
化率や耐熱性を確保することができる。An alloy containing a large amount of Ni such as a NiFe alloy is used for the first ferromagnetic film 16 and the second ferromagnetic film 18.
When Cu is used for the non-magnetic film 17, the non-magnetic film 1
It is preferable to insert an extremely thin Co or Co-based alloy film having a thickness of, for example, about 1.5 nm or less at the interface in contact with 7. As a result, diffusion between Ni and Cu can be prevented, and the rate of resistance change and heat resistance can be secured.
【0059】第2の強磁性膜18上には、図5に示した
ように、必要に応じて軟磁性アシスト膜36が形成され
る。磁化フリー層である第2の強磁性膜18に軟磁性の
良好なNiを多く含む合金を用いる場合には、軟磁性ア
シスト層36は必ずしも必要ではない。CoFe合金等
のCo系合金を用いる場合には、NiFe合金、NiF
eX(X:Cr、Nb、Ta、Zr、Hf、W、Mo、
V、Ti、Rh、Ir、Cu、Au、Ag、Mn、R
e、Ruから選ばれる少なくとも 1種の元素)合金等の
結晶質磁性合金、CoZrNb系、CoFeRe系、C
oFeAlO系等のアモルファス磁性合金、FeZr
N、CoFeTaN等の窒化微結晶合金、CoNbC、
FeTaV等の炭化微結晶合金、あるいはこれらの積層
膜等からなる軟磁性アシスト膜36を形成することが望
ましい。As shown in FIG. 5, a soft magnetic assist film 36 is formed on the second ferromagnetic film 18, if necessary. The soft magnetic assist layer 36 is not always necessary when an alloy containing a large amount of Ni having good soft magnetism is used for the second ferromagnetic film 18 which is the magnetization free layer. When a Co-based alloy such as CoFe alloy is used, NiFe alloy, NiF
eX (X: Cr, Nb, Ta, Zr, Hf, W, Mo,
V, Ti, Rh, Ir, Cu, Au, Ag, Mn, R
At least one element selected from e and Ru) crystalline magnetic alloys such as alloys, CoZrNb series, CoFeRe series, C
Amorphous magnetic alloy such as oFeAlO, FeZr
N, Nitride microcrystalline alloy such as CoFeTaN, CoNbC,
It is desirable to form the soft magnetic assist film 36 made of a carbide microcrystalline alloy such as FeTaV or a laminated film thereof.
【0060】軟磁性アシスト膜36はCo系合金からな
る第2の強磁性膜18の軟磁性の向上に効果を発揮す
る。軟磁性アシスト膜36の膜厚は 1〜15nm程度とする
ことが好ましい。軟磁性アシスト膜36には、センス電
流の分流を抑制して高い抵抗変化率を維持する上で、高
抵抗の磁性膜を用いることが望ましい。具体的には50μ
Ωcm以上の磁性膜を用いることが好ましい。The soft magnetic assist film 36 is effective in improving the soft magnetism of the second ferromagnetic film 18 made of a Co type alloy. The thickness of the soft magnetic assist film 36 is preferably about 1 to 15 nm. It is desirable to use a high-resistance magnetic film as the soft magnetic assist film 36 in order to suppress the shunt of the sense current and maintain a high resistance change rate. Specifically 50μ
It is preferable to use a magnetic film of Ωcm or more.
【0061】硬質磁性膜20と電極21の形状に関し
て、例えば以下に示すような場合には一対の硬質磁性膜
20の間隔と一対の電極21の間隔はおおよそ一致す
る。これは、スピンバルブGMR膜14のパターニング
に使用したレジストマスクをそのまま利用して、硬質磁
性膜20および電極21を連続して成膜し、このレジス
トマスクを除去した(いわゆるリフトオフ)後、電極形
状に合せたレジストマスクを形成してイオンミリング等
によりエッチングした場合である。この際、上記した間
隔がほぼ再生トラック幅となる。Regarding the shapes of the hard magnetic film 20 and the electrode 21, for example, in the following cases, the distance between the pair of hard magnetic films 20 and the distance between the pair of electrodes 21 are approximately the same. This is because the hard magnetic film 20 and the electrode 21 are continuously formed by using the resist mask used for patterning the spin valve GMR film 14 as it is, and after removing the resist mask (so-called lift-off), the electrode shape is formed. This is a case where a resist mask adapted to the above is formed and etched by ion milling or the like. At this time, the above-mentioned interval becomes almost the reproduction track width.
【0062】一方、一対の硬質磁性膜20の間隔よりも
電極21の間隔を広くして、スピンバルブGMR膜14
近傍では硬質磁性膜20を電極の一部として利用するこ
ともできる。例えば、硬質磁性膜20と電極21の形成
を分離して行うことによって、図7に示すように、一対
の電極21の間隔を一対の硬質磁性膜20の間隔よりも
広くして、一対の電極21を媒体対向面から後退させて
もよい。On the other hand, the spin valve GMR film 14 is formed by making the distance between the electrodes 21 wider than the distance between the pair of hard magnetic films 20.
In the vicinity, the hard magnetic film 20 can be used as a part of the electrode. For example, by forming the hard magnetic film 20 and the electrodes 21 separately, the gap between the pair of electrodes 21 is made wider than the gap between the pair of hard magnetic films 20 as shown in FIG. 21 may be retracted from the medium facing surface.
【0063】このような構成によれば、電極21が媒体
対向面から後退した箇所に形成されているため、スピン
バルブGMR膜14を媒体対向面に露出させる機械加工
工程に直接電極21が晒されることがない。CuやAu
等の柔らかい低抵抗材料を電極21に用いていも、研磨
により電極21の媒体対向面(ABS)側の形状が広が
って、磁気シールド層12、24との絶縁不良を引き起
こす等の電極劣化を回避することができる。この場合、
スピンバルブGMR膜14近傍では硬質磁性膜20が電
極も兼ねるので、硬質磁性膜20の抵抗を極力下げるた
め、その膜厚を増大することが好ましい。硬質磁性膜2
0の膜厚は40〜 100nm程度が望ましい。次に、本発明の
第2の磁気抵抗効果素子を適用したGMRヘッドの実施
形態について、図8を参照して説明する。図8はこの実
施形態のGMRヘッドの要部を示す断面図である。な
お、GMRヘッド25の全体構造は図1に示した通りで
ある。さらに、本発明の第2の磁気抵抗効果素子を再生
素子部に適用して録再分離型磁気ヘッドを構成する場
合、その全体構造は図1と同様となる。According to this structure, since the electrode 21 is formed at the position retracted from the medium facing surface, the electrode 21 is directly exposed to the machining process for exposing the spin valve GMR film 14 to the medium facing surface. Never. Cu and Au
Even if a soft low-resistance material such as is used for the electrode 21, the shape of the electrode 21 on the medium facing surface (ABS) side is expanded by polishing, and electrode deterioration such as insulation failure between the magnetic shield layers 12 and 24 is avoided. can do. in this case,
Since the hard magnetic film 20 also serves as an electrode in the vicinity of the spin valve GMR film 14, it is preferable to increase its thickness in order to reduce the resistance of the hard magnetic film 20 as much as possible. Hard magnetic film 2
The film thickness of 0 is preferably about 40 to 100 nm. Next, an embodiment of a GMR head to which the second magnetoresistive effect element of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a sectional view showing a main part of the GMR head of this embodiment. The overall structure of the GMR head 25 is as shown in FIG. Furthermore, when the second magnetoresistive element of the present invention is applied to the reproducing element section to form a recording / reproducing separated magnetic head, the overall structure is the same as that shown in FIG.
【0064】図8に要部を示すGMRヘッドにおいて、
スピンバルブGMR膜14は前述と同様に、基板側から
順に積層された下地膜32、反強磁性膜15、第1の強
磁性膜16、非磁性膜17、第2の強磁性膜18、軟磁
性アシスト膜36および保護膜19を有する磁性多層膜
により構成されている。なおこれらのうち、下地膜3
2、軟磁性アシスト膜36、保護膜19等は必要に応じ
て形成される。さらに、前述した実施形態と同様に、こ
れら以外の層を介在させることも可能である。In the GMR head whose main part is shown in FIG.
The spin-valve GMR film 14 is similar to the one described above in that the base film 32, the antiferromagnetic film 15, the first ferromagnetic film 16, the non-magnetic film 17, the second ferromagnetic film 18, and the soft film 18 which are sequentially stacked from the substrate side. It is composed of a magnetic multilayer film having a magnetic assist film 36 and a protective film 19. Of these, the base film 3
2, the soft magnetic assist film 36, the protective film 19, etc. are formed as needed. Further, similarly to the above-described embodiment, it is possible to interpose a layer other than these layers.
【0065】この実施形態のGMRヘッドにおいて、第
2の強磁性膜18は磁界検出部(再生トラック)に相当
する部分の膜厚t1 に比べて、再生トラックの両端部外
側部分の膜厚t2 が薄く設定されている。バイアス磁界
付与膜37は、第2の強磁性膜18の膜厚t2 の部分、
すなわち膜厚t2 を有する再生トラックの両端部外側部
分の上に積層形成されている。言い換えると、第2の強
磁性膜18は磁界検出部に相当する部分の膜厚t1 に比
べて、バイアス磁界付与膜37の下側にあたる部分の膜
厚t2 が薄く設定されている。電極21はバイアス磁界
付与膜37上に積層形成されている。In the GMR head of this embodiment, the second ferromagnetic film 18 has a film thickness t at the outer end portions of both ends of the reproducing track as compared with the film thickness t 1 of the portion corresponding to the magnetic field detecting portion (reproducing track). 2 is set thinly. The bias magnetic field imparting film 37 is formed on the portion of the second ferromagnetic film 18 having a film thickness t 2 .
That is, they are laminated and formed on the outer portions at both ends of the reproduction track having the film thickness t 2 . In other words, in the second ferromagnetic film 18, the film thickness t 2 of the portion below the bias magnetic field applying film 37 is set to be smaller than the film thickness t 1 of the portion corresponding to the magnetic field detecting portion. The electrode 21 is laminated on the bias magnetic field applying film 37.
【0066】磁化フリー層を第2の強磁性膜18と軟磁
性アシスト膜36との積層膜で構成する場合には、この
積層膜の厚さをバイアス磁界付与膜37の下側にあたる
再生トラックの両端部外側部分が磁界検出部に相当する
部分に比べて薄くなるようにしてもよい。なお、スピン
バルブGMR膜14以外の構成については、前述した実
施形態と同一構成とされている。When the magnetization free layer is composed of a laminated film of the second ferromagnetic film 18 and the soft magnetic assist film 36, the thickness of this laminated film is the thickness of the reproducing track below the bias magnetic field applying film 37. The outer portions of both ends may be thinner than the portion corresponding to the magnetic field detection unit. The configuration other than the spin valve GMR film 14 is the same as that of the above-described embodiment.
【0067】この実施形態のGMRヘッドでは、再生ト
ラックの両端部外側部分を磁化フリー層である第2の強
磁性膜18の一部までしかエッチングしないため、エッ
チング量が僅かとなる。従って、エッチングにはイオン
ミリングに限らず、より簡単な逆スパッタエッチを適用
してもよい。In the GMR head of this embodiment, the outer portions of both end portions of the reproducing track are etched only up to a part of the second ferromagnetic film 18 which is the magnetization free layer, so the etching amount is small. Therefore, the etching is not limited to ion milling, and simpler reverse sputter etching may be applied.
【0068】バイアス磁界付与膜37には、例えばNi
Mn合金、FeMn合金、IrMn合金、PdPtMn
合金、RhMn合金、RuMn合金、PtMn合金、C
rMnPt合金等の導電性を有する反強磁性膜、あるい
はCoPt合金等の導電性を有する硬質磁性膜が用いら
れる。さらに、図3に示した構造と同様に、強磁性膜2
6と反強磁性膜27との積層膜28を、バイアス磁界付
与膜37に適用することも可能である。The bias magnetic field applying film 37 is made of, for example, Ni.
Mn alloy, FeMn alloy, IrMn alloy, PdPtMn
Alloy, RhMn alloy, RuMn alloy, PtMn alloy, C
An antiferromagnetic film having conductivity such as rMnPt alloy or a hard magnetic film having conductivity such as CoPt alloy is used. Further, similar to the structure shown in FIG.
It is also possible to apply the laminated film 28 of 6 and the antiferromagnetic film 27 to the bias magnetic field applying film 37.
【0069】バイアス磁界付与膜37に反強磁性膜を適
用する場合、その膜厚は 3〜70nmとすることが好まし
い。より具体的にはNiMn合金の場合には25nm以上と
することが、FeMn合金の場合には 5nm以上、IrM
n合金の場合には 3nm以上、PdPtMn合金の場合に
は 5nm以上とすることが、安定した交換バイアスを得る
上で望ましい。When an antiferromagnetic film is applied to the bias magnetic field applying film 37, its film thickness is preferably 3 to 70 nm. More specifically, in the case of NiMn alloy, it should be 25 nm or more, in the case of FeMn alloy, 5 nm or more, IrM
In the case of an n alloy, 3 nm or more is preferable, and in the case of a PdPtMn alloy, 5 nm or more is desirable in order to obtain a stable exchange bias.
【0070】ここで、図9にIrMn合金を例にとっ
て、反強磁性膜で交換バイアスを付与する磁性膜の厚さ
と交換バイアスとの関係を示す。図9から、磁性膜の厚
さが減少すると、急激に交換バイアスが向上することが
分かる。他の反強磁性膜も同様である。従って、バイア
ス磁界付与膜37としての反強磁性膜の下側に存在する
磁化フリー層、すなわち第2の強磁性膜18あるいは第
2の強磁性膜18と軟磁性アシスト膜36との積層膜の
膜厚を、再生トラックの両端部外側部分において薄くす
ることによって、交換バイアスを増大させることができ
る。Here, FIG. 9 shows the relationship between the exchange bias and the thickness of the magnetic film that gives the exchange bias in the antiferromagnetic film, using an IrMn alloy as an example. It can be seen from FIG. 9 that the exchange bias sharply improves as the thickness of the magnetic film decreases. The same applies to the other antiferromagnetic films. Therefore, the magnetization free layer existing under the antiferromagnetic film as the bias magnetic field applying film 37, that is, the second ferromagnetic film 18 or the laminated film of the second ferromagnetic film 18 and the soft magnetic assist film 36 is formed. The exchange bias can be increased by reducing the film thickness at the outer portions of both ends of the reproduction track.
【0071】具体的には、バイアス磁界付与膜37とし
ての反強磁性膜の下側の磁化フリー層の厚さは 2〜 5nm
程度とすることが好ましい。その結果、媒体からの信号
磁界による反強磁性膜(37)直下の磁化変化を概ね零
にすることができ、再生フリンジの低減を実現すること
が可能となる。また、磁化フリー層としての第2の強磁
性膜18には、適度なバイアス磁界が付与されて、バル
クハウゼンノイズを安定して抑制することができる。Specifically, the thickness of the magnetization free layer below the antiferromagnetic film as the bias magnetic field applying film 37 is 2 to 5 nm.
It is preferable to set the degree. As a result, the change in magnetization directly below the antiferromagnetic film (37) due to the signal magnetic field from the medium can be made substantially zero, and the reproduction fringe can be reduced. Further, an appropriate bias magnetic field is applied to the second ferromagnetic film 18 serving as the magnetization free layer, so that Barkhausen noise can be stably suppressed.
【0072】バイアス磁界付与膜37として反強磁性膜
を用いる場合、この反強磁性膜と第2の強磁性膜18あ
るいは軟磁性アシスト膜36との間には、格子定数がこ
れらの中間の強磁性膜または反強磁性膜を挿入すること
が、交換バイアスの強度を増大させる上で望ましい。例
えば、第2の強磁性膜18にCoFe合金を用い、かつ
バイアス磁界付与膜37としての反強磁性膜にFeMn
合金を用いる場合には、CoFeにPd等の添加元素を
加えて格子定数をFeMn合金に近付けた中間強磁性膜
を介挿することが望ましい。When an antiferromagnetic film is used as the bias magnetic field applying film 37, the lattice constant between this antiferromagnetic film and the second ferromagnetic film 18 or the soft magnetic assist film 36 is a strong intermediate value. Insertion of a magnetic film or an antiferromagnetic film is desirable for increasing the strength of the exchange bias. For example, a CoFe alloy is used for the second ferromagnetic film 18, and FeMn is used for the antiferromagnetic film as the bias magnetic field applying film 37.
When using an alloy, it is desirable to insert an intermediate ferromagnetic film in which an additive element such as Pd is added to CoFe so that the lattice constant is close to that of an FeMn alloy.
【0073】一方、バイアス磁界付与膜37に硬質磁性
膜を適用する場合には、硬質磁性膜とその下側に存在す
る磁化フリー層(第2の強磁性膜18、あるいは第2の
強磁性膜18と軟磁性アシスト膜36との積層膜)とを
合せた磁気的膜厚(残留磁化Mrと膜厚tの積(Mr×
t))が、硬質磁性膜の下側に存在する磁化フリー層の
磁気的膜厚の 2倍以上であることが好ましい。これは磁
化フリー層の磁気的膜厚が相対的に増大すると、磁化フ
リー層からの反作用により硬質磁性膜の磁化が不安定化
(具体的には保磁力の低下)し、硬質磁性膜との交換結
合による磁化フリー層の磁化の安定化が不十分となるた
めである。言い換えると、バイアス磁界付与膜37とし
ての硬質磁性膜の下側に存在する磁化フリー層の膜厚を
薄くすることによって、その部分での磁化フリー層の磁
化が十分に安定化され、再生フリンジを低減することが
できる。バイアス磁界付与膜37が強磁性膜26と反強
磁性膜27との積層膜28である場合も同様である。On the other hand, when a hard magnetic film is applied to the bias magnetic field applying film 37, the hard magnetic film and the magnetization free layer (the second ferromagnetic film 18 or the second ferromagnetic film) existing below the hard magnetic film. 18 and the soft magnetic assist film 36 are laminated. The magnetic film thickness (product of residual magnetization Mr and film thickness t (Mr ×
It is preferable that t)) is at least twice the magnetic film thickness of the magnetization free layer existing under the hard magnetic film. This is because when the magnetic film thickness of the magnetization free layer relatively increases, the reaction of the magnetization free layer destabilizes the magnetization of the hard magnetic film (specifically, decreases the coercive force), and This is because the magnetization of the magnetization free layer is insufficiently stabilized by exchange coupling. In other words, by thinning the film thickness of the magnetization free layer existing under the hard magnetic film as the bias magnetic field applying film 37, the magnetization of the magnetization free layer in that portion is sufficiently stabilized, and the reproduction fringe is prevented. It can be reduced. The same applies to the case where the bias magnetic field applying film 37 is the laminated film 28 of the ferromagnetic film 26 and the antiferromagnetic film 27.
【0074】例えば、バイアス磁界付与膜37としてC
oPt合金(Mr=1T)を用い、かつ第2の強磁性膜1
8としてCoFe合金(Mr=1.8T)を用いた場合を例
にとると、CoPt合金膜の膜厚が18nm、CoFe合金
膜の膜厚が10nmの場合にはMr×tの値が両者ほぼ同一
となる。CoPt単層膜での保磁力1500Oe がCoFe
合金膜と積層することにより 700Oe と約 1/2にまで低
下するが、CoFe合金膜の膜厚をMr×t=2となる 4
nmとすると(CoPt厚は同様)、CoFe合金膜と積
層した場合の保磁力は1050Oe であり、保磁力の低下は
それ程顕著ではない。バイアス磁界付与膜37として
は、図3に示したように、反強磁性膜と強磁性膜との積
層膜を用いてもよい。For example, C is used as the bias magnetic field applying film 37.
Second ferromagnetic film 1 using oPt alloy (Mr = 1T)
Taking a case where a CoFe alloy (Mr = 1.8T) is used as 8, for example, when the CoPt alloy film has a thickness of 18 nm and the CoFe alloy film has a thickness of 10 nm, the values of Mr × t are almost the same. Becomes The coercive force of 1500 Oe in the CoPt single layer film is CoFe
By stacking with an alloy film, it decreases to 700 Oe, which is about 1/2, but the film thickness of the CoFe alloy film becomes Mr × t = 2 4
When the thickness is nm (the CoPt thickness is the same), the coercive force when laminated with the CoFe alloy film is 1050 Oe, and the decrease in the coercive force is not so remarkable. As the bias magnetic field applying film 37, as shown in FIG. 3, a laminated film of an antiferromagnetic film and a ferromagnetic film may be used.
【0075】バイアス磁界付与膜37として硬質磁性膜
を用いる場合、第2の強磁性膜18からのエピタキシャ
ル的な結晶成長によりCo系硬質磁性膜のc軸が膜面垂
直方向に配向してしまい、硬質磁性膜の保磁力が低下す
るおそれがある。この場合、第2の強磁性膜18とバイ
アス磁界付与膜37としての硬質磁性膜との中間に膜厚
が 1〜10nm程度のアモルファス的な層を挿入して、硬質
磁性膜の保磁力の低下を抑制することが好ましい。この
層は例えば膜厚 5nm程度のCr膜である。このCr膜の
うち、厚さ 2nm程度の初期層はアモルファスであり、そ
の上の 3nm程度は結晶層となる。When a hard magnetic film is used as the bias magnetic field applying film 37, the c axis of the Co type hard magnetic film is oriented in the direction perpendicular to the film surface due to epitaxial crystal growth from the second ferromagnetic film 18. The coercive force of the hard magnetic film may decrease. In this case, an amorphous layer having a film thickness of about 1 to 10 nm is inserted between the second ferromagnetic film 18 and the hard magnetic film as the bias magnetic field applying film 37 to lower the coercive force of the hard magnetic film. Is preferably suppressed. This layer is, for example, a Cr film having a thickness of about 5 nm. In this Cr film, the initial layer having a thickness of about 2 nm is amorphous, and the upper layer having a thickness of about 3 nm is a crystalline layer.
【0076】上述した第2の実施形態のGMRヘッドに
おいては、磁化フリー層が基板側に存在する従来のスピ
ンバルブ膜で問題となっていたバイアス磁界付与膜のパ
ターニングに基くスピンバルブ膜の下地表面の乱れを防
ぐことができる。よって、安定したスピンバルブ膜特性
が実現できる。In the GMR head of the second embodiment described above, the underlying surface of the spin valve film based on the patterning of the bias magnetic field applying film, which has been a problem in the conventional spin valve film having the magnetization free layer on the substrate side. Disturbance of can be prevented. Therefore, stable spin valve film characteristics can be realized.
【0077】また、再生トラックの両端部外側部分にお
ける交換結合領域の磁化フリー層の膜厚を磁界検出部よ
りも薄くすることによって、反強磁性膜からなるバイア
ス磁化付与膜では交換バイアス力の増大が、硬質磁性膜
からなるバイアス磁化付与膜では保磁力の増大が期待で
きる。従って、目的とするトラック端部での磁化フリー
層の磁化固着がより安定化され、バルクハウゼンノイズ
の抑制が容易となる。さらに、硬質磁性膜によるバイア
ス磁界の付与においても、磁化固着層との直接的な壁面
での接触がないために、硬質磁性膜からの漏洩磁界によ
り磁化固着層の磁化方向が乱されるといった悪影響が少
なくなる。その結果、バルクハウゼンノイズがなく、線
形応答性に優れた再生が実現できる。Further, by making the film thickness of the magnetization free layer in the exchange coupling region outside both ends of the reproducing track smaller than that of the magnetic field detecting portion, the exchange bias force is increased in the bias magnetization imparting film made of an antiferromagnetic film. However, an increase in coercive force can be expected in a bias magnetization imparting film made of a hard magnetic film. Therefore, the magnetization fixation of the magnetization free layer at the target track end is more stabilized, and Barkhausen noise can be suppressed easily. Further, even when a bias magnetic field is applied by the hard magnetic film, since there is no direct contact with the magnetization pinned layer on the wall surface, the leakage magnetic field from the hard magnetic film adversely affects the magnetization direction of the magnetization pinned layer. Is less. As a result, there is no Barkhausen noise, and reproduction with excellent linear response can be realized.
【0078】次に、本発明の第3の磁気抵抗効果素子を
適用したGMRヘッドの実施形態について、図10を参
照して説明する。図10はこの実施形態のGMRヘッド
の要部を示す断面図である。なお、GMRヘッド25の
全体構造は図1に示した通りである。さらに、本発明の
第3の磁気抵抗効果素子を再生素子部に適用して録再分
離型磁気ヘッドを構成する場合、その全体構造は図1と
同様となる。Next, an embodiment of the GMR head to which the third magnetoresistive effect element of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a sectional view showing the main part of the GMR head of this embodiment. The overall structure of the GMR head 25 is as shown in FIG. Further, when the third magnetoresistive effect element of the present invention is applied to the reproducing element section to form a recording / reproducing separated magnetic head, the entire structure is similar to that of FIG.
【0079】図10に要部を示すGMRヘッドにおい
て、スピンバルブGMR膜14は前述した実施形態と同
様に、基板側から順に積層された反強磁性膜15、第1
の強磁性膜16、非磁性膜17、第2の強磁性膜18お
よび保護膜19を有する磁性多層膜により構成されてい
る。なお、前述した実施形態と同様に、これら以外の層
を介在させることも可能である。In the GMR head whose main part is shown in FIG. 10, the spin valve GMR film 14 is the antiferromagnetic film 15 and the first antiferromagnetic film 15 which are sequentially stacked from the substrate side as in the above-described embodiment.
Of the magnetic multilayer film including the ferromagnetic film 16, the non-magnetic film 17, the second ferromagnetic film 18, and the protective film 19. Note that, similarly to the above-described embodiment, it is possible to interpose a layer other than these layers.
【0080】スピンバルブGMR膜14上の磁界検出部
(再生トラック)から外れた両外側部分において、第2
の強磁性膜18上には一対のバイアス磁界付与膜37と
して反強磁性膜が設けられている。バイアス磁界付与膜
37には、反強磁性膜15とはブロッキング温度が異な
る反強磁性膜を用いる。バイアス磁界付与膜37が積層
形成される部分は、前述した第2の実施形態と同様に、
再生トラックの両端部外側部分を第2の強磁性膜18の
一部までエッチングし、この膜厚が減少した分をバイア
ス磁界付与膜37の下地膜として第2の強磁性膜18と
同一の強磁性膜を形成してもよい。At the outer side portions of the spin valve GMR film 14 which are out of the magnetic field detecting portion (reproducing track), the second
An antiferromagnetic film is provided on the ferromagnetic film 18 as a pair of bias magnetic field applying films 37. As the bias magnetic field applying film 37, an antiferromagnetic film having a blocking temperature different from that of the antiferromagnetic film 15 is used. The portion where the bias magnetic field imparting film 37 is laminated is formed in the same manner as in the second embodiment described above.
The outer portions of both ends of the reproduction track are etched to a part of the second ferromagnetic film 18, and the reduced thickness is used as a base film for the bias magnetic field applying film 37 and has the same strength as the second ferromagnetic film 18. A magnetic film may be formed.
【0081】第2の強磁性膜18の膜厚は、前述した第
2の実施形態と同様に、バイアス磁界付与膜37からの
交換バイアスを増大させることができるような厚さに設
定することが好ましい。具体的には、第2の強磁性膜1
8の膜厚は 2〜10nm程度とすることが好ましい。また、
バイアス磁界付与膜37としての反強磁性膜の膜厚につ
いても、第2の実施形態と同様とすることが好ましい。The film thickness of the second ferromagnetic film 18 may be set to a thickness that can increase the exchange bias from the bias magnetic field applying film 37, as in the second embodiment described above. preferable. Specifically, the second ferromagnetic film 1
The film thickness of No. 8 is preferably about 2 to 10 nm. Also,
The thickness of the antiferromagnetic film as the bias magnetic field applying film 37 is preferably the same as that in the second embodiment.
【0082】スピンバルブGMR膜14およびバイアス
磁界付与膜37上には、Ti等からなる高抵抗保護膜3
8が形成されている、高抵抗保護膜38上には、一対の
電極21が形成されている。一対の電極21の間隔は、
一対のバイアス磁界付与膜37の間隔より狭くなるよう
にパターニングされている。この電極21のイオンミリ
ングやRIE等によるパターニングにおいて、高抵抗保
護膜38はエッチングストッパとして機能する。これに
より、スピンバルブGMR膜14のオーバーエッチを防
ぐことができる。On the spin valve GMR film 14 and the bias magnetic field applying film 37, the high resistance protective film 3 made of Ti or the like is formed.
A pair of electrodes 21 is formed on the high resistance protective film 38 on which the electrodes 8 are formed. The distance between the pair of electrodes 21 is
It is patterned so as to be narrower than the distance between the pair of bias magnetic field applying films 37. In the patterning of the electrode 21 by ion milling, RIE or the like, the high resistance protective film 38 functions as an etching stopper. As a result, overetching of the spin valve GMR film 14 can be prevented.
【0083】一対の電極21の間隔を一対のバイアス磁
界付与膜37の間隔より狭くした場合、一対の電極21
の間隔でトラック幅が規定される。このような構造にお
いては、バイアス磁界付与膜37近傍の低感度領域が除
かれるため、狭トラック幅で高感度な再生出力を得るこ
とができる。なお、バイアス磁界付与膜37の成膜と同
時に電極21を成膜し、これらをリフトオフパターニン
グしてもよい。この場合、一対のバイアス磁界付与膜3
7と一対の電極21の間隔はほぼ等しくなる。上述した
第3の実施形態のGMRヘッドにおいては、磁化フリー
層が基板側に存在する従来のスピンバルブ膜で問題とな
っていたバイアス磁界付与膜のパターニングに基くスピ
ンバルブ膜の下地の乱れを防ぐことができる。さらに、
電極21をパターニングする際のスピンバルブGMR膜
14のオーバーエッチ等は、高抵抗保護膜38により防
ぐことができる。よって、安定したスピンバルブ膜特性
が実現できる。When the distance between the pair of electrodes 21 is made narrower than the distance between the pair of bias magnetic field applying films 37, the pair of electrodes 21
The track width is defined by the interval. In such a structure, the low-sensitivity region in the vicinity of the bias magnetic field imparting film 37 is removed, so that a highly sensitive reproduction output can be obtained with a narrow track width. Note that the electrodes 21 may be formed at the same time as the formation of the bias magnetic field applying film 37, and lift-off patterning of these may be performed. In this case, the pair of bias magnetic field applying films 3
The distance between 7 and the pair of electrodes 21 is substantially equal. In the GMR head of the third embodiment described above, the disorder of the base of the spin valve film due to the patterning of the bias magnetic field applying film, which is a problem in the conventional spin valve film having the magnetization free layer on the substrate side, is prevented. be able to. further,
The high resistance protective film 38 can prevent over-etching of the spin valve GMR film 14 when the electrode 21 is patterned. Therefore, stable spin valve film characteristics can be realized.
【0084】また、磁化フリー層である第2の強磁性膜
18の膜厚を薄くすることによって、反強磁性膜からな
るバイアス磁化付与膜37からの交換バイアス力を増大
させることができる。従って、磁化フリー層の磁化が安
定化され、バルクハウゼンノイズが抑制される。その結
果、バルクハウゼンノイズがなく、線形応答性に優れた
再生が実現できる。Further, by thinning the thickness of the second ferromagnetic film 18 which is the magnetization free layer, the exchange bias force from the bias magnetization imparting film 37 made of an antiferromagnetic film can be increased. Therefore, the magnetization of the magnetization free layer is stabilized and Barkhausen noise is suppressed. As a result, there is no Barkhausen noise, and reproduction with excellent linear response can be realized.
【0085】なお、上述した各実施形態では本発明の磁
気抵抗効果素子を録再分離型磁気ヘッドの再生素子部に
適用する場合について説明したが、本発明の磁気抵抗効
果素子はこれに限られるものではない。例えば、一対の
磁気ヨークを記録ヘッドと再生ヘッドで共有する録再一
体型磁気ヘッド等の他のヘッド構造についても、本発明
の磁気抵抗効果素子は適用可能である。In each of the embodiments described above, the case where the magnetoresistive effect element of the present invention is applied to the reproducing element part of the recording / reproducing separated magnetic head has been described, but the magnetoresistive effect element of the present invention is not limited to this. Not a thing. For example, the magnetoresistive effect element of the present invention can be applied to other head structures such as a recording / reproducing integrated magnetic head in which a pair of magnetic yokes are shared by a recording head and a reproducing head.
【0086】次に、本発明の磁気抵抗効果素子を磁気抵
抗効果メモリ(MRAM)等の磁気記憶装置に適用した
実施形態、すなわち本発明の磁気記憶装置の実施形態に
ついて説明する。Next, an embodiment in which the magnetoresistive effect element of the present invention is applied to a magnetic storage device such as a magnetoresistive effect memory (MRAM), that is, an embodiment of the magnetic storage device of the present invention will be described.
【0087】図11は巨大磁気抵抗効果(GMR)を利
用したMRAMの一実施形態の構成を示す図である。同
図に示すMRAM40は、ガラス基板やSi基板等の基
板41上に形成されたスピンバルブGMR膜42を有し
ている。スピンバルブGMR膜42は、前述した各実施
形態のGMRヘッドと同様に反転積層構造を有し、その
再生トラックの両端部外側部分の上に形成された一対の
バイアス磁界付与膜43を有している。スピンバルブG
MR膜42とバイアス磁界付与膜43との積層構造等
は、図2、図3、図5、図6、図8、図9等に示した構
造と同様とされている。FIG. 11 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an MRAM utilizing the giant magnetoresistive effect (GMR). The MRAM 40 shown in the figure has a spin valve GMR film 42 formed on a substrate 41 such as a glass substrate or a Si substrate. The spin-valve GMR film 42 has an inverted laminated structure like the GMR heads of the above-described embodiments, and has a pair of bias magnetic field applying films 43 formed on the outer portions of both ends of the reproduction track. There is. Spin valve G
The laminated structure and the like of the MR film 42 and the bias magnetic field applying film 43 are the same as those shown in FIGS. 2, 3, 5, 6, 8 and 9.
【0088】スピンバルブGMR膜42の上部には、絶
縁層44を介して書き込み電極45が設けられている。
また、スピンバルブGMR膜42の両端部には、一対の
読み出し電極46が設けられており、この一対の読み出
し電極46からスピンバルブGMR膜42にセンス電流
が供給される。なお、図中47は読み出し補助電極であ
る。A write electrode 45 is provided on the spin valve GMR film 42 with an insulating layer 44 interposed therebetween.
A pair of read electrodes 46 are provided on both ends of the spin valve GMR film 42, and a sense current is supplied to the spin valve GMR film 42 from the pair of read electrodes 46. Incidentally, reference numeral 47 in the drawing denotes a read auxiliary electrode.
【0089】上記したMRAM40における情報の書き
込みおよび読み出しは、例えば以下のようにして行われ
る。まず、情報の書き込みは、書き込み電極45に電流
を流して外部磁界を印加し、磁化固着層の磁化方向を
“1”または“0”に対応する方向とすることにより行
われる。Writing and reading of information in the MRAM 40 described above are performed as follows, for example. First, writing of information is performed by applying a current to the write electrode 45 to apply an external magnetic field, and setting the magnetization direction of the magnetization fixed layer to the direction corresponding to "1" or "0".
【0090】記憶情報の読み出しは、読み出し電極46
からセンス電流を流した状態で、書き込み電極45に正
負のパルス電流を流し、その電流磁界により磁化フリー
層の磁化方向を反転させる。書き込み電極45の正負に
対して、磁化フリー層の磁化方向は磁化固着層の
“1”、“0”にかかわらず一定である。一方、“1”
または“0”として記憶された磁化固着層50の磁化方
向によって、書き込み電極45のパルス電流が正のとき
にスピンバルブGMR膜42の上下強磁性層の磁化方向
が平行で負のときに反平行か、もしくは書き込み電極4
5のパルス電流が負のときに磁化方向が平行で正のとき
に反平行かが決まる。従って、書き込み電極45に例え
ば正→負のパルス電流を流したとき、センス電流の抵抗
が大→小か、小→大かによって、磁化固着層の“1”ま
たは“0”が判別される。The readout of the stored information is performed by the readout electrode 46.
In the state in which the sense current is applied from, the positive and negative pulse currents are applied to the write electrode 45, and the magnetization direction of the magnetization free layer is reversed by the current magnetic field. With respect to the positive / negative of the write electrode 45, the magnetization direction of the magnetization free layer is constant regardless of "1" or "0" of the magnetization fixed layer. On the other hand, "1"
Alternatively, depending on the magnetization direction of the magnetization pinned layer 50 stored as “0”, the magnetization directions of the upper and lower ferromagnetic layers of the spin valve GMR film 42 are parallel when the pulse current of the write electrode 45 is positive and antiparallel when the magnetization direction is negative. Or writing electrode 4
It is determined whether the magnetization direction is parallel when the pulse current of 5 is negative and antiparallel when the pulse current is positive. Therefore, when, for example, a positive → negative pulse current is applied to the write electrode 45, "1" or "0" of the magnetization pinned layer is determined depending on whether the resistance of the sense current is large → small or small → large.
【0091】MRAM40におけるバイアス磁界付与膜
43は、書き込み電極45に正負のパルス電流を流した
ときの磁化フリー層の磁化反転が生じる磁界の大きさを
制御したり、また磁区が形成された状態での不規則な磁
化反転に伴うノイズを抑制するものである。ここで、バ
イアス磁化付与膜については、高集積化に対応してより
薄い膜で、微小セルサイズに伴う反磁界の増大を抑制す
るのに十分なバイアス力を得ることが重要である。前述
した各実施形態で詳細に述べたように、本発明によるバ
イアス磁界付与膜によれば十分なバイアス力が得られる
ため、MRAM40は高集積化を実現可能とするもので
ある。The bias magnetic field applying film 43 in the MRAM 40 controls the magnitude of the magnetic field in which the magnetization reversal of the magnetization free layer occurs when a positive and negative pulse current is applied to the write electrode 45, and in the state where magnetic domains are formed. The noise associated with the irregular magnetization reversal is suppressed. Here, with respect to the bias magnetization imparting film, it is important to obtain a biasing force sufficient to suppress an increase in demagnetizing field due to a small cell size, which is a thinner film corresponding to higher integration. As described in detail in each of the above-described embodiments, since the bias magnetic field imparting film according to the present invention can obtain a sufficient bias force, the MRAM 40 can realize high integration.
【0092】[0092]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気抵抗
効果素子によれば、再生フリンジやバルクハウゼンノイ
ズを抑制した上で、接触抵抗の低減、絶縁不良の抑制、
良好な線形応答性等が実現可能となる。従って、そのよ
うな磁気抵抗効果素子を用いた本発明の磁気ヘッド、磁
気記録再生ヘッドおよび磁気記憶装置によれば、良好な
動作特性等を得ることができる。As described above, according to the magnetoresistive effect element of the present invention, the reproduction fringe and Barkhausen noise are suppressed, the contact resistance is reduced, and the insulation failure is suppressed.
Good linear response and the like can be realized. Therefore, according to the magnetic head, the magnetic recording / reproducing head, and the magnetic storage device of the present invention using such a magnetoresistive effect element, good operating characteristics and the like can be obtained.
【図1】 本発明の第1の磁気抵抗効果素子を再生素子
部に適用した録再分離型磁気ヘッドの一実施形態の構造
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an embodiment of a recording / reproducing separated magnetic head in which a first magnetoresistive effect element of the present invention is applied to a reproducing element section.
【図2】 図1に示す録再分離型磁気ヘッドの要部であ
る磁気抵抗効果素子部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a magnetoresistive effect element portion which is a main portion of the recording / reproducing separated magnetic head shown in FIG.
【図3】 図2に示す磁気抵抗効果素子の第1の変形例
を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a first modification of the magnetoresistive effect element shown in FIG.
【図4】 図1に示す録再分離型磁気ヘッドの要部であ
る磁気抵抗効果素子の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a magnetoresistive effect element which is a main part of the recording / reproducing separated magnetic head shown in FIG.
【図5】 図2に示す磁気抵抗効果素子の第2の変形例
を示す断面図である。5 is a sectional view showing a second modification of the magnetoresistive effect element shown in FIG.
【図6】 図2に示す磁気抵抗効果素子の第3の変形例
を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a third modification of the magnetoresistive effect element shown in FIG.
【図7】 図2に示す磁気抵抗効果素子の第4の変形例
を示す平面図である。7 is a plan view showing a fourth modification of the magnetoresistive effect element shown in FIG. 2. FIG.
【図8】 本発明の第2の磁気抵抗効果素子を適用した
磁気抵抗効果ヘッドの一実施形態の要部構造を示す断面
図である。FIG. 8 is a sectional view showing a main part structure of an embodiment of a magnetoresistive head to which a second magnetoresistive element of the present invention is applied.
【図9】 反強磁性膜で交換バイアスを付与する磁性膜
の厚さと交換バイアスとの関係の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between the exchange bias and the thickness of the magnetic film that gives the exchange bias in the antiferromagnetic film.
【図10】 本発明の第3の磁気抵抗効果素子を適用し
た磁気抵抗効果ヘッドの一実施形態の要部構造を示す断
面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a main part structure of one embodiment of a magnetoresistive effect head to which a third magnetoresistive effect element of the present invention is applied.
【図11】 本発明の磁気抵抗効果素子を適用した磁気
記憶装置の一実施形態の要部構造を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a main part structure of an embodiment of a magnetic memory device to which the magnetoresistive effect element of the present invention is applied.
【図12】 従来の磁気抵抗効果ヘッドの一構成例を示
す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional magnetoresistive effect head.
11……基板 12、24……磁気シールド層 13、23……再生磁気ギャップ 14……磁気抵抗効果膜(GMR膜) 15……反強磁性膜 16……第1の強磁性膜 17……非磁性膜 18……第2の強磁性膜 20……一対の硬質磁性膜 21……一対の電極 22……GMR再生素子 25……シールド型GMRヘッド 29……薄膜磁気ヘッド 30……記録磁気ギャップ 31……磁極 37……一対のバイアス磁界付与膜 40……MRAM 42……スピンバルブGMR膜 43……バイアス磁界付与膜 45……書き込み電極 46……一対の読み出し電極 11 ... Board 12, 24 ... Magnetic shield layer 13, 23 ... Playback magnetic gap 14 ... Magnetoresistive film (GMR film) 15 ... Antiferromagnetic film 16 ... the first ferromagnetic film 17: Non-magnetic film 18 ... second ferromagnetic film 20: a pair of hard magnetic films 21 ... a pair of electrodes 22 ... GMR reproducing element 25 ... Shield type GMR head 29 ... Thin-film magnetic head 30 ... Recording magnetic gap 31 ... Magnetic pole 37 ... A pair of bias magnetic field applying films 40 ... MRAM 42 ... Spin valve GMR film 43 ... Bias magnetic field applying film 45 ... Writing electrode 46 ... A pair of readout electrodes
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 和浩 神奈川県川崎市幸区堀川町72 株式会社 東芝 川崎事業所内 (72)発明者 佐橋 政司 神奈川県川崎市幸区堀川町72 株式会社 東芝 川崎事業所内 (56)参考文献 特開 平8−204253(JP,A) 特開 平9−50609(JP,A) 特開 平6−223336(JP,A) 特開 平9−16918(JP,A) 特開 平9−282618(JP,A) 特開 平4−358310(JP,A) 特開 平10−65232(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/39 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kazuhiro Saito Kazuhiro Saito 72 Horikawa-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture, Kawasaki Plant, Toshiba Corporation (72) Masaji Sahashi 72 Horikawa-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture 72 Kawasaki, Toshiba Corporation In-house (56) Reference JP-A-8-204253 (JP, A) JP-A-9-50609 (JP, A) JP-A-6-223336 (JP, A) JP-A-9-16918 (JP, A) JP-A-9-282618 (JP, A) JP-A-4-358310 (JP, A) JP-A-10-65232 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 5/39
Claims (12)
膜を構成する材料の酸化物、窒化物、炭化物、弗化物の
少なくともいずれかを含む中間層と、 前記中間層の上に設けられ、磁化の方向が実質的に固着
された第2の強磁性膜と、 前記第2の強磁性膜の上に設けられた非磁性膜と、 前記非磁性膜の上に設けられ、磁化の方向が外部磁界に
応じて回転可能な第3の強磁性膜と、 を有することを特徴とする磁気抵抗効果素子。1. A magnetoresistive effect film comprising: an antiferromagnetic film; a first ferromagnetic film provided on the antiferromagnetic film; and a first ferromagnetic film. An intermediate layer provided on the film and containing at least one of an oxide, a nitride, a carbide, and a fluoride of a material forming the first ferromagnetic film; A second ferromagnetic film whose direction is substantially fixed; a non-magnetic film provided on the second ferromagnetic film; and a non-magnetic film provided on the non-magnetic film, the direction of magnetization being the external magnetic field. And a third ferromagnetic film rotatable in accordance with the above.
PdPtMn、NiMn、RuMn、FeMn、RhM
n、CrMnPtのいずれかにより実質的に構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果素
子。2. The antiferromagnetic film comprises PtMn, IrMn,
PdPtMn, NiMn, RuMn, FeMn, RhM
The magnetoresistive effect element according to claim 1, wherein the magnetoresistive effect element is substantially composed of either n or CrMnPt.
反強磁性膜に隣接して設けられ、NiFeX(Xは、C
r、Nb、Zr、Hf、W、Mo、V、Ti、Rh、I
r、Cu、Au、Ag、Mn、ReおよびRuよりなる
群から選ばれた少なくともいずれかの元素である)によ
り実質的に構成された層が設けられたことを特徴とする
請求項1または2に記載の磁気抵抗効果素子。3. A NiFeX (X is C is provided on the opposite side of the first ferromagnetic film and adjacent to the antiferromagnetic film.
r, Nb, Zr, Hf, W, Mo, V, Ti, Rh, I
and a layer substantially composed of at least one element selected from the group consisting of r, Cu, Au, Ag, Mn, Re and Ru). The magnetoresistive effect element according to.
とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の磁
気抵抗効果素子。4. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein the intermediate layer has a thickness of 3 nm or less.
隣接して設けられ、少なくとも前記磁気抵抗効果膜の前
記反強磁性膜、第1の強磁性膜、第2の強磁性膜および
非磁性膜から選ばれたいずれかの膜上に積層された一対
の硬質磁性膜と、 前記磁気抵抗効果膜に電流を供給する一対の電極と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1つに記載の磁気抵抗効果素子。5. An antiferromagnetic film, a first ferromagnetic film, a second ferromagnetic film, which are provided adjacent to both ends of a magnetic field detecting portion of the magnetoresistive film, and which are at least the magnetoresistive film. The pair of hard magnetic films laminated on one of the films selected from the non-magnetic films, and the pair of electrodes for supplying a current to the magnetoresistive film, further comprising: The magnetoresistive effect element as described in any one of 4-4.
隣接して設けられ、少なくとも前記磁気抵抗効果膜の前
記反強磁性膜、第1の強磁性膜、第2の強磁性膜および
非磁性膜から選ばれたいずれかの膜上に積層された一対
の反強磁性膜と、 前記磁気抵抗効果膜に電流を供給する一対の電極と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1つに記載の磁気抵抗効果素子。6. An antiferromagnetic film, a first ferromagnetic film, a second ferromagnetic film, which are provided adjacent to both ends of a magnetic field detecting portion of the magnetoresistive film and which are at least the magnetoresistive film. The pair of antiferromagnetic films stacked on one of the films selected from the non-magnetic films, and the pair of electrodes supplying a current to the magnetoresistive film, further comprising: The magnetoresistive effect element according to any one of 1 to 4.
た両端部に隣接して設けられ前記第3の強磁性膜の前記
両端部と交換結合した第2の反強磁性膜をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の
磁気抵抗効果素子。7. A second antiferromagnetic film, which is provided adjacent to both ends of the third ferromagnetic film as viewed in the track width direction and exchange-coupled with the both ends of the third ferromagnetic film. The magnetoresistive effect element according to claim 1, wherein the magnetoresistive effect element is provided.
1の強磁性膜、前記第2の強磁性膜、前記非磁性膜、前
記第3の強磁性膜が積層されたことを特徴とする請求項
1〜7のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子。8. The antiferromagnetic film, the first ferromagnetic film, the second ferromagnetic film, the nonmagnetic film, and the third ferromagnetic film are sequentially stacked on a substrate. The magnetoresistive effect element according to any one of claims 1 to 7.
抵抗効果素子を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。9. A magnetic head comprising the magnetoresistive effect element according to claim 1. Description:
第1の再生磁気ギャップ層と、 前記第1の再生磁気ギャップ層の下に設けられた第1の
磁気シールド層と、 前記磁気抵抗効果素子の上に設けられた第2の再生磁気
ギャップ層と、 前記第2の再生磁気ギャップ層の上に設けられた第2の
磁気シールド層と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項9記載の磁気ヘ
ッド。10. A first reproducing magnetic gap layer provided below the magnetoresistive effect element, a first magnetic shield layer provided below the first reproducing magnetic gap layer, and the magnetic resistance. A second read magnetic gap layer provided on the effect element, and a second magnetic shield layer provided on the second read magnetic gap layer, further comprising: 9. The magnetic head according to item 9.
と、 前記第1の磁極の上に設けられた記録磁気ギャップと、 前記記録磁気ギャップの上に設けられた第2の磁極と、 を備え、 前記第1の磁気シールド層から前記第2の磁気シールド
層までの部分は、再生ヘッドとして作用し、 前記第1の磁極から前記第2の磁極までの部分は、記録
ヘッドとして作用することを特徴とする磁気記録再生ヘ
ッド。11. A magnetic head according to claim 10, a first magnetic pole shared with the second magnetic shield layer, a recording magnetic gap provided on the first magnetic pole, and the recording. A second magnetic pole provided above the magnetic gap; and a portion from the first magnetic shield layer to the second magnetic shield layer acts as a reproducing head, A magnetic recording / reproducing head characterized in that the portion up to the second magnetic pole acts as a recording head.
載の磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の磁気抵抗効果膜に情報を記憶す
る書き込み電極と、 前記磁気抵抗効果素子の前記電極からなる、前記磁気抵
抗効果膜に記憶された情報を再生する読み出し電極と、 を備えたことを特徴とする磁気記憶装置。12. A magnetoresistive effect element according to claim 1, a write electrode for storing information in a magnetoresistive effect film of the magnetoresistive effect element, and the magnetoresistive effect element. And a read electrode for reproducing information stored in the magnetoresistive film, the magnetic storage device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22973697A JP3524341B2 (en) | 1996-08-26 | 1997-08-26 | Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the same |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-223481 | 1996-08-26 | ||
JP22348196 | 1996-08-26 | ||
JP22973697A JP3524341B2 (en) | 1996-08-26 | 1997-08-26 | Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the same |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001171234A Division JP3571008B2 (en) | 1996-08-26 | 2001-06-06 | Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10124823A JPH10124823A (en) | 1998-05-15 |
JP3524341B2 true JP3524341B2 (en) | 2004-05-10 |
Family
ID=26525501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22973697A Expired - Fee Related JP3524341B2 (en) | 1996-08-26 | 1997-08-26 | Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3524341B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3235572B2 (en) | 1998-09-18 | 2001-12-04 | 日本電気株式会社 | Magneto-resistance effect element, magneto-resistance effect sensor and system using them |
US6913836B1 (en) | 1999-06-03 | 2005-07-05 | Alps Electric Co., Ltd. | Spin-valve type magnetoresistive sensor and method of manufacturing the same |
JP2001084530A (en) | 1999-09-16 | 2001-03-30 | Alps Electric Co Ltd | Magnetoresistance effect element and its manufacture |
US6611405B1 (en) | 1999-09-16 | 2003-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and magnetic memory device |
US6466418B1 (en) * | 2000-02-11 | 2002-10-15 | Headway Technologies, Inc. | Bottom spin valves with continuous spacer exchange (or hard) bias |
JP2004022614A (en) | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Alps Electric Co Ltd | Magnetic sensor element and method of manufacturing the same |
JP2002319111A (en) | 2001-02-15 | 2002-10-31 | Fujitsu Ltd | Magnetoresistive magnetic head |
JP2004031547A (en) | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Alps Electric Co Ltd | Magnetic detector and its manufacturing method |
JP4226280B2 (en) | 2002-06-25 | 2009-02-18 | Tdk株式会社 | Magnetic sensing element and manufacturing method thereof |
JP2004039769A (en) | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Alps Electric Co Ltd | Magnetic detection element and its manufacture |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP22973697A patent/JP3524341B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10124823A (en) | 1998-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3253556B2 (en) | Magnetoresistive element, magnetic head and magnetic storage device using the same | |
JP3177199B2 (en) | Magnetic tunnel junction device and magnetoresistive read head | |
US6947263B2 (en) | CPP mode magnetic sensing element including a multilayer free layer biased by an antiferromagnetic layer | |
JP3959881B2 (en) | Method for manufacturing magnetoresistive sensor | |
US6636399B2 (en) | Magnetoresistance effect device, magnetic head therewith, magnetic recording/reproducing head, and magnetic storing apparatus | |
US7137192B2 (en) | Method for manufacturing thin film head | |
JP2007180470A (en) | Magnetoresistive element, magnetic head, magnetic storage device, and magnetic memory device | |
JP3253557B2 (en) | Magnetoresistive element, magnetic head and magnetic storage device using the same | |
JP3706793B2 (en) | Spin valve thin film magnetic element, method of manufacturing the same, and thin film magnetic head including the spin valve thin film magnetic element | |
US7092218B2 (en) | Magnetic head comprising magnetic domain control layer formed on ABS-side of magnetic flux guide for GMR element and method of manufacturing the magnetic head | |
US7099124B2 (en) | Magnetoresistive-effect thin film, magnetoresistive-effect element, and magnetoresistive-effect magnetic head | |
JP3524341B2 (en) | Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the same | |
JP3734716B2 (en) | Method for manufacturing magnetic sensing element | |
JP2008084430A (en) | Magnetic head and magnetic recording apparatus | |
KR100269988B1 (en) | Spin valve type thin film element | |
JP2000150985A (en) | Magneto-resistance effect element | |
JP2001052315A (en) | Spin valve-type thin-film magnetic element, thin-film magnetic head and manufacture of the spin valve-type thin-film magnetic element | |
JP3859959B2 (en) | Spin valve thin film magnetic element and thin film magnetic head provided with the spin valve thin film magnetic element | |
JP3571008B2 (en) | Magnetoresistive element, and magnetic head, magnetic recording / reproducing head and magnetic storage device using the same | |
JP2003060264A (en) | Magnetic detection element, and manufacturing method therefor | |
JP3243092B2 (en) | Thin film magnetic head | |
JP3036587B2 (en) | Magnetoresistive head and method of manufacturing the same | |
JP3083090B2 (en) | Magnetoresistive sensor | |
JP2002092825A (en) | Spin valve type thin film magnetic element, method of manufacturing the same and thin film magnetic head provided with spin valve type thin flim magnetic element | |
JPH08147638A (en) | Magnetoresistance read converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040212 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080220 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |