(57)【要約】【課題】外的な擾乱作用によって磁気センサの特性が劣化したような場合に、容易に磁気センサの特性を回復させることを可能とし、常時、良好な状態に特性を維持することができる磁気センサおよびこの磁気センサを用いた磁気記憶装置を提供する。【解決手段】磁気抵抗効果素子５と、該磁気抵抗効果素子５に設けられたフリー層にバイアス磁場を作用させるハードバイアス膜８ａ、８ｂと、前記磁気抵抗効果素子５を厚さ方向に挟む配置に設けられたシールド層６，７とを備え、前記シールド層６，７のコア幅方向の側縁に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂが配置されている。電磁石は、シールド層６、７の側縁から延出する突出片部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂと、突出片部６ａ〜７ｂに巻回されたコイル１０とを備える。【選択図】図２
2010027132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子に設けられたフリー層にバイアス磁場を作用させるハードバイアス膜と、前記磁気抵抗効果素子を厚さ方向に挟む配置に設けられたシールド層とを備え、
前記シールド層のコア幅方向の側縁に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
前記シールド層のコア幅方向の側縁の双方に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記電磁石は、前記シールド層の側縁から延出する突出片部と、該突出片部に巻回されたコイルとを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記電磁石は、前記シールド層に発現する磁区のうち、浮上面に面して形成される磁区の位置に合わせて磁界を作用させる配置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記電磁石は、前記シールド層に発現する磁区のうち、浮上面に面して形成される磁区とは対向する磁区の位置に合わせて磁界を作用させる配置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記電磁石は、接続用の端子を介して外部の電流源に接続され、
外部からの通電により、前記シールド層に印加する磁界の強さが制御されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の磁気センサ。
【請求項７】
磁気記録媒体と、磁気センサを備えた磁気ヘッドと、磁気センサを制御する制御部とを備えた磁気記憶装置であって、
前記磁気センサは、磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子に設けられたフリー層にバイアス磁場を作用させるハードバイアス膜と、前記磁気抵抗効果素子を厚さ方向に挟む配置に設けられたシールド層とを備え、前記シールド層のコア幅方向の側縁に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置され、
前記制御部により、前記電磁石への通電が制御されることを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部磁場に応じて磁化方向が変化するフリー層を有する磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子を厚さ方向に挟む配置に設けられたシールド層を備える磁気センサ、およびこの磁気センサを用いる磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドには、磁気記録媒体の磁場を検知する磁気センサとして、磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサが用いられている。
図１０に磁気抵抗効果素子を用いたCPP（Current Perpendicular to the Plane)型の磁気センサの例を示す。この磁気センサは、磁気抵抗効果素子５を挟む配置に下部シールド層６と上部シールド層７が設けられ、磁気抵抗効果素子５をコア幅方向に挟む配置にハードバイアス膜８ａ、８ｂが設けられている。磁気抵抗効果素子５および下部シールド層６と、ハードバイアス膜８ａ、８ｂとは絶縁層９により電気的に絶縁される。
【０００３】
ハードバイアス膜８ａ、８ｂは、磁気抵抗効果素子５に形成されたフリー層５ａにバイアス磁場を作用させるためのものであり、磁化方向が固定されている永久磁石が用いられる。一方、下部シールド層６および上部シールド層７は磁場をシールドする作用を目的とするものであり、NiFe等の軟磁性材が用いられる。
磁気ヘッド等の磁気センサの製造工程においては、着磁工程において外部から大きな磁界を作用させ、ハードバイアス膜８ａ、８ｂを一方向に着磁させる操作がなされる。
【特許文献１】特開２００６−４０４４３号公報
【特許文献２】特開平１０−３１２５１３号公報
【特許文献３】特開平４−２６９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気抵抗効果素子５にハードバイアス膜８ａ、８ｂによるバイアス磁場を作用させるのは、フリー層５ａの磁化の方向を揃え、バルクハウゼンノイズを抑え、磁気抵抗効果素子５の出力を安定させ、所定の出力値が得られるようにするためである。しかしながら、磁気ディスク装置等の磁気記憶装置においては、外部からの磁界や熱等による擾乱作用を受けることによって、出荷時には正常であった磁気センサの特性が劣化することがある。
【０００５】
このような場合に、特性が劣化した磁気センサに外部から磁界を作用させることによって、当初の特性（出力値）に復帰することがみられる。この現象は、シールド層が当初の正常な磁区構造が乱れたことによって特性が劣化し、外部からシールド層に磁界を作用させることによって、シールド層が正常な磁区構造に復帰したためと考えられる。
図１１（ａ）は下部シールド層６および上部シールド層７が正常な磁区構造にある状態を示し、図１１（ｂ）は、上部シールド層７が正常な磁区構造から乱れてしまった状態を説明的に示す。シールド層が正常な磁区構造にあるときには磁気抵抗効果素子５に安定した磁界が作用するのに対して、シールド層が還流磁区構造から外れてしまうと、磁気抵抗効果素子５に作用する磁界が安定しなくなると考えられる。
【０００６】
本発明は、外的な擾乱作用によって磁気センサの特性（出力）が劣化したような場合に、容易に磁気センサの特性を回復させることを可能とし、常時、良好な状態に特性を維持することができる磁気センサおよびこの磁気センサを用いた磁気記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係る磁気センサは、磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子に設けられたフリー層にバイアス磁場を作用させるハードバイアス膜と、前記磁気抵抗効果素子を厚さ方向に挟む配置に設けられたシールド層とを備え、前記シールド層のコア幅方向の側縁の双方に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されているものである。
【０００８】
なお、シールド層は磁気抵抗効果素子を厚さ方向に挟む配置に下部シールド層と上部シールド層が設けられる。電磁石は下部シールド層と上部シールド層の双方に設けてもよいし、いずれか一方に設けてもよい。シールド層の側縁の双方に配置した電磁石から発生する磁界の向きは同一であり、これによってシールド層にコア幅方向に磁界を印加するシールド層に印加する磁界の向きは、電磁石への通電、電磁石のコイル等の配置によって制御することができる。
シールド層の平面形状（ABS面に垂直方向から見た状態）には種々の形状がある。電磁石を配置するシールド層の平面形状が限定されるものではない。
なお、前記電磁石は、前記シールド層の側縁から延出する突出片部と、該突出片部に巻回されたコイルとによって形成することができる。突出片部は電磁石の鉄心として作用する。
また、前記磁気センサを備えた磁気ヘッドと、磁気センサを制御する制御部とによって磁気記憶装置を構成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る磁気センサにおよび磁気記憶装置によれば、シールド層のコア幅方向の側縁にシールド層の一部を鉄心とする電磁石を配置したこことによって、電磁石への通電を制御することにより、シールド層に効果的に磁界を印加させることが可能になる。磁気センサの特性が劣化した場合に、シールド層に磁界を印加させることによってシールド層の磁区構成を整えることができ、磁気センサの特性を回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る磁気センサおよびこの磁気センさを用いた磁気記憶装置について、図面とともに詳細に説明する。
（磁気記憶装置）
図１は、本発明に係る磁気センサを搭載した磁気記憶装置としての磁気ディスク装置３１の内部構造を示す。磁気ディスク装置３１の箱状に形成された本体３２には、磁気記録媒体としての磁気ディスク３３が収納されている。磁気ディスク３３は、スピンドルモータ３４の回転軸に装着され、スピンドルモータ３４によって回転駆動される。
【００１１】
本体３２内には、磁気ディスク３３のディスク面と垂直方向に延びる支軸３５の回りで揺動するキャリッジ３６が設けられている。このキャリッジ３６は、支軸３５からディスク面と平行に延びる剛体の揺動アーム３７と、この揺動アーム３７の先端に取り付けられ、揺動アーム３７から前方に延びるサスペンション３８とを備える。
【００１２】
サスペンション３８の先端には、浮上面を磁気ディスク３３のディスク面に対向させて磁気ヘッドスライダ３９が取り付けられている。この磁気ヘッドスライダ３９には、本発明に係る磁気センサを備えた磁気ヘッドが形成されている。
磁気ヘッドスライダ３９は、磁気ディスク３３の回転によって生じる気流の作用によって磁気ディスク３３の媒体面から浮上し、磁気ヘッドに形成された磁気センサにより磁気ディスク３３に書き込まれた情報が磁気的に読み取られる。
【００１３】
磁気ヘッドによる磁気ディスク３３への情報の記録および再生は、制御部によって制御される。制御部は、磁気センサに設けられる電磁石に対する通電のON-OFF、電磁石に供給する電流量等を制御する制御手段を備える。
【００１４】
（磁気センサ）
図９は、従来における磁気ヘッドの構成を示す。図９（ａ）は、磁気ヘッドを浮上面（ABS面）から見た状態である。磁気抵抗効果素子５を厚さ方向に挟む配置に下部シールド層６と上部シールド層７が設けられ、磁気抵抗効果素子５をコア幅方向に挟む配置にハードバイアス膜８ａ、８ｂが設けられている。磁気抵抗効果素子５、下部シールド層６及び上部シールド層７は、記録媒体に記録された情報を再生するリードヘッドを形成する。
上部シールド層７の上層には、下部磁極１６が形成され、ライトギャップ１７を挟んで上部磁極１８が形成されている。
【００１５】
図９（ｂ）は、上部シールド層７をABS面（Ａ線）に対して垂直方向から見た状態である。上部シールド層７および下部シールド層（不図示）はABS面に垂直方向から見て（平面形状）長方形に形成されている。なお、磁気センサに形成されるシールド層の平面形状は長方形に限られるものではない。長方形のABS面に面するコーナー部を面取りした形状、台形状等の種々の形態の製品が提供されている。
図９（ｂ）では、長方形状に形成した上部シールド層７の還流磁区構造の一例を示す。シールド層は、NiFe等の軟磁性材料によって形成するから、たとえばハードバイアス膜８ａ、８ｂを着磁させるために外部から磁界を印加させ、その後、磁界を取り去ると図のような還流磁区構造が発現する。
【００１６】
このような還流磁区構造は、安定的な磁区構造であり、下部シールド層６と上部シールド層７とによって挟まれた磁気抵抗効果素子５には、ハードバイアス膜８ａ、８ｂによるバイアス磁場に加えて、図の矢印の向きのシールド層の磁化から磁界が作用する。下部シールド層６および上部シールド層７と磁気抵抗効果素子５の大きさを比較すると、下部シールド層６と上部シールド層７の方が磁気抵抗効果素子５よりもはるかに大きい。したがって、ABS面に面して配置される磁気抵抗効果素子５はシールド層のABS面に面する磁区、この例では右方向の磁化による作用を受ける。
【００１７】
なお、平面形状が長方形のシールド層に生じる還流磁区構造は、図９（ｂ）に示す構造に限られるものではなく、さらに複雑な形態の磁区構造となることもある。シールド層が長方形以外の場合には、また、別の還流磁区構造となる。
下部シールド層６および上部シールド層７の特性は、磁界を印加して取り去った際に還流磁区構造を発現するか否かによって評価される。いいかえれば、シールド層は、外部から磁界を印加し、磁界を取り去った際に還流磁区構造となるように成膜される。
【００１８】
図２（ａ）は、本発明に係る磁気センサを備えた磁気ヘッドをABS面方向から見た状態を示す。磁気抵抗効果素子５、下部シールド層６、上部シールド層７およびハードバイアス膜８ａ、８ｂについての構成、下部磁極１６、ライトギャップ１７および上部磁極１８についての構成は、図９に示す従来の磁気ヘッドの構成と同一である。
本実施形態の磁気センサにおいては、下部シールド層６および上部シールド層７に、それぞれ一対の電磁石１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂを設けている。
【００１９】
電磁石１２ａ、１２ｂは、下部シールド層６のコア幅方向の両側縁から外方に、それぞれ下部シールド層６の一部である突出片部６ａ、６ｂを延出させ、突出片部６ａ、６ｂにコイル１０を巻回して形成される。電磁石１４ａ、１４ｂは、上部シールド層７のコア幅方向の両側縁から外方に、それぞれ上部シールド層７の一部である、突出片部７ａ、７ｂを延出させ、突出片部７ａ、７ｂにコイル１０を巻回して形成される。
【００２０】
図２（ｂ）は、上部シールド層７の平面配置を示す。突出片部７ａ、７ｂは、上部シールド層７のコア幅方向の側縁上の、ABS面（Ａ線位置）からハイト方向に若干退避した位置において、ABS面に平行に延出するように形成される。下部シールド層６に形成する突出片部６ａ、６ｂについても同様である。
【００２１】
下部シールド層６に設ける突出片部６ａ、６ｂと、上部シールド層７に設ける突出片部７ａ、７ｂは、それぞれコイル１０によって巻回され、電磁石１２ａ、１２ｂおよび電磁石１４ａ、１４ｂの鉄心として作用する。すなわち、電磁石１２ａ、１２ｂおよび電磁石１４ａ、１４ｂは、コイル１０に通電することにより、突出片部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを介して、磁性材からなる下部シールド層６と上部シールド層７に効果的に磁界を印加することができる。
【００２２】
図２（ｃ）は、上部シールド層７に設けた電磁石１４ａ、１４ｂのコイル１０に通電している状態を示す。突出片部７ａ、７ｂは上部シールド層７のABS面に近接する位置に設けられ、コイル１０は軸線方向をコア幅方向に向けて配置しているから、コイル１０に通電することによって、上部シールド層７のABS面近傍部分についての磁区方向を図の矢印方向に向ける磁界Hを作用させることができる。なお、コイル１０の巻き線方向およびコイル１０の通電方向を調節してシールド層に作用させる磁界の向き（右向き、左向き）を調節する。本実施形態において、図のような向きに磁界を作用させているのは、印加磁界を切った際に、上部シールド層７の磁区構造を図９に示す磁区構造に誘導させようとするためである。
下部シールド層６についても、図２（ｃ）に示した方法と同様にして、下部シールド層６に磁界を作用させることができ、下部シールド層６の磁区の向きを整えることができる。
【００２３】
図３は、電磁石のコイルに通電させる際の接続用端子の配置例を示す。図３（ａ）は、電磁石、リード素子およびライト素子と別個にコイル１０に通電させる接続用の端子を設けた例である。下部シールド層６の電磁石１２ａ、１２ｂと上部シールド層７の電磁石１４ａ、１４ｂについては、各々コイル１０を直列に接続して接続用の端子と電気的に接続する。下部シールド層６と上部シールド層７ついて、個別に配線を設ける場合は、電磁石の通電用の端子は４個になる。
【００２４】
図３（ｂ）は、リード素子に接続する端子をコイル１０に通電させる端子として共用する場合の配置例である。配線内にダイオードを設けることによってリード素子と電磁石用の端子の共用化を図っている。電磁石に通電してシールド層の磁区構造を整える操作は、磁気ヘッドによるリード操作とは別個に行う操作であるから、リード素子と電磁石用の端子を共用しても、磁気ヘッドの使用上、問題となることはない。
接続用の端子は、電磁石に通電させる外部の電流源に接続される。
【００２５】
（他の磁気センサの構成例）
【００２６】
図４は、磁気ヘッドのシールド層に電磁石を設ける他の例を示す。
図４（ａ）は、磁気センサの下部シールド層６と上部シールド層１４に設ける電磁石１２ｃ、１２ｄ、１４ｃ、１４ｄを、ABS面から離間する側に配置した例である。
図４（ｂ）は、上部シールド層１４の平面配置を示す。本実施形態においては、平面形状が長方形に形成された上部シールド層７のABS面上の辺と対向する辺に近接した位置において、側縁からコア幅方向に平行に、外方に向けて突出片部７ｃ、７ｄを延設し、突出片部７ｃ、７ｄにコイル１０を巻回して電磁石１４ｃ、１４ｄとした。
【００２７】
図４（ｃ）は、電磁石１４ｃ、１４ｄのコイル１０に通電して、上部シールド層７に電磁石１４ｃ、１４ｄから磁界を作用させている状態を示す。本実施形態においては、コイル１０の巻き線方向と電流方向を、浮上面に面して形成される磁区とは対向する磁区の位置に合わせて磁界を作用させる配置に設け、コイル１０の巻き線方向と電流方向を図のような磁界Hが作用するように設定している。ABS面と離間する側において図のような磁界を作用させているのは、上部シールド層７における磁区構造が図９に示すような還流磁区構造として発現するように誘導させるためである。
下部シールド層６についても、図４（ｂ）、（ｃ）に示すと同様に電磁石１２ｃ、１２ｄを設けて、下部シールド層６に磁界を作用させる。
【００２８】
図５は、シールド層に設ける電磁石の他の配置例を示す。本実施形態においては、ABS面に面して形成される磁区と、ABS面に面して形成される磁区に対向する磁区の位置にそれぞれ合わせて電磁石１４ａ〜１４ｄを設けた例である。
図５（ｂ）は、電磁石１４ａ〜１４ｄのコイル１０に通電して、図のような磁界H1、H2を作用させた状態を示す。上部シールド層７に磁界H1およびH2を作用させる（還流向きの磁界とする）ことによって、上記実施形態にくらべて、図９に示す還流磁区構造をさらに発現されやすくすることができる。
【００２９】
図６は、シールド層に設ける電磁石のさらに他の配置例を示す。本実施形態においては、平面形状が長方形に形成されたシールド層のABS面に対して垂直な側縁部分の中央部（ハイト方向の中央位置）に、コア幅方向に延出する突出片部７ｅ、７ｆを設け、突出片部７ｅ、７ｆにコイル１０を巻回して電磁石１４ｅ、１４ｆを形成している。
図６（ｂ）は、コイル１０に通電して、上部シールド層７に磁界Ｈを作用させている状態を示す。本実施形態は、コイル１０に通電することにより、上部シールド層７の全体に磁界Ｈを作用させる。
【００３０】
なお、前述した電磁石１４ａ〜１４ｄの配置は、ABS面に近接した位置、あるいはABS面から離間した位置といったように、シールド層の側縁上でいずれかに偏位した配置となっている。この場合は、対配置されている電磁石１４ａ、１４ｂ、あるいは電磁石１４ｃ、１４ｄを結ぶ線上における磁界が他の領域部分よりも強く作用する。しかしながら、この場合であっても、シールド層の他の領域に磁界が作用しないわけではもちろん無く、シールド層が軟磁性材からなることから、シールド層の全体にわたって磁界が作用する。この作用は、シールド層の一部を電磁石の鉄心として利用していることによるものである。
【００３１】
シールド層に積極的に磁界を作用させてシールド層の磁区構造を整える場合に、前述した実施形態のように、シールド層に発現させる典型的な還流磁区構造をあらかじめ想定して磁界を作用させる方法ももちろん有効である。このような方法とは別に、本実施形態のように、シールド層に積極的に磁界を作用させることによって、シールド層の磁区構造を整えるようにすることもシールド層の磁区構造を回復させる方法として有効である。
【００３２】
なお、上記実施形態においては、下部シールド層６と上部シールド層７の双方に電磁石を設ける構成とした例であるが、下部シールド層６と上部シールド層７の一方にのみ電磁石を設ける構造とすることも可能である。
たとえば、磁気抵抗効果素子５の特性に対する影響としては、上部シールド層７の磁区構造の乱れによる作用が下部シールド層６による作用よりもより強くあらわれることがある。そのような場合には上部シールド層７のみに磁区制御用の電磁石を設ける構造とすることが有効である。シールド層の一方にのみ電磁石を形成することにより、製造工程の負担を軽減することができる。
【００３３】
シールド層に磁区構造を整えるための磁界を作用させる場合は、シールド層の磁化方向を特定の方向に強制的に揃えることができる磁界の強さを設定する必要がある。この場合、ハードバイアス膜８ａ、８ｂは永久磁化が付与されているから、ハードバイアス膜８ａ、８ｂの磁化方向に影響を及ぼさない範囲で磁界の強さを設定する。電磁石によってシールド層に作用させる磁界の強度としては200ガウス以上1000ガウス以下に設定するのがよい。
【００３４】
図７は、出荷時には特性が正常であった磁気ヘッドについて、外部から磁界を作用させることによって特性が回復した例を示す。
図７（ａ）は、何らかの外的な擾乱作用を受けて、特性が劣化した状態における磁気ヘッドのリード素子の出力を示す。磁気ヘッドのリード素子は、正常特性であれば磁場の強さに対して直線的な出力を示す。図７（ａ）は、出力が所定値よりも下回った状態になっており特性が劣化していることを示す。
図７（ｂ）は、図７（ａ）の測定対象である磁気ヘッドに、外部から磁界を作用させた後に出力を測定した結果を示す。この測定結果は、磁場の大きさに比例した出力が得られ、磁気ヘッドの特性が回復したことを示す。
【００３５】
図７（ａ）に示す磁気ヘッド（リード素子）の特性の劣化は、シールド層の磁区構成が還流磁区構造から乱れたことによるものと考えられ、外部から磁界を作用させたことによって、シールド層の磁区構成が整った状態に回復し、所定の出力特性が得られたものである。
すなわち、磁気ヘッドは外的な擾乱、磁気的作用、熱的な作用を受けることによって特性が劣化することが考えられる。そのような場合に、シールド層に設けた電磁石を利用してシールド層に磁界を作用させる方法は有効である。とくに、シールド層の一部である突出片部を電磁石の鉄心として作用することによって、シールド層に直接的かつ効率的に磁界を作用させることができるという利点がある。
【００３６】
また、電磁石を用いてシールド層に磁界を作用させる方法であれば、磁気ヘッドの特性が劣化した場合には、電磁石に通電するという簡易な方法によって磁気ヘッドの特性を回復させることができる。
電磁石に通電してシールド層の磁区構造を整える方法としては、たとえば、磁気ヘッドの規定の出力値を磁気記憶装置にあらかじめ記憶させておき、磁気ヘッドの出力値が規定値よりもたとえば２０％低下した状態を検知したら、電磁石に通電してシールド層に磁界を作用させる処理を行えばよい。また、電磁石に通電しても磁気ヘッドの出力値が回復しない場合には、使用者にエラーを通知するといったように制御することもできる。
【００３７】
（電磁石の形成方法）
本発明に係る磁気センサにおいては、磁気センサの製造工程中に下部シールド層６あるいは上部シールド層７に電磁石を作り込む必要がある。
図８に電磁石を形成する工程を示す。下部シールド層６および上部シールド層７に電磁石１２ａ〜１４ｆを形成する方法は、電磁石を形成する部位によらずに共通である。図８では、上部シールド層７の電磁石１４ａを形成する工程について示す。
【００３８】
図８（ａ）は、上部シールド層７の下層に設けたアルミナ等からなる絶縁層２０の平面図（各層の積層方向から見た状態）と正面図（ABS面側から見た状態）である。
この絶縁層２０の表面に、コイル１０の下側の配線部分となる下配線部２１を互いに平行な線分状に形成する（図８（ｂ））。下配線部２１は上部シールド層７に形成する突出片部７ａの幅寸法よりも長く形成する。下配線部２１は、フォトリソグラフィー法を用いて、たとえば銅めっきによって形成することができる。
【００３９】
次に、下配線部２１の両端から、後工程において形成する突出片部７ａと重複しない位置まで引き出し部２２を形成した後、ワーク（ウエハ基板）の全面にアルミナ等の絶縁材をスパッタリング等によって被覆する。図８（ｃ）は、下配線部２１、引き出し部２２が絶縁層２３によって被覆された状態を示す。引き出し部２２は下配線部２１をパターン形成する際に同時に形成してもよい。
次に、めっき等により、上部シールド層７を所定のパターンに形成する。上部シールド層７を形成する際に同時に突出片部７ａを形成する。図８（ｄ）は、上部シールド層７の突出片部７ａの部位を示す。上部シールド層７を形成する工程は従来の磁気センサにおける製造工程と変わらない。
【００４０】
次に、ワークの表面をアルミナ等の絶縁材によって被覆する。図８（ｅ）は、突出片部７ａを絶縁層２４によって被覆した後、絶縁層２４の表面から下配線部２１の引き出し部２２にまで通じる貫通孔２５を形成した状態を示す。貫通孔２５はレーザ加工によって形成することができる。
次に、貫通孔２に導電材、たとえば銅をめっきによって充填し、縦配線部２６を形成する。図８（ｆ）は、縦配線部２６を形成した状態を示す。
【００４１】
縦配線部２６を形成した状態において、絶縁層２４の表面には縦配線部２６の端部２６ａが露出している。図８（ｇ）は、縦配線部２６の端部２６ａ間を交互に接続する上配線部２７を形成した状態を示す。上配線部２７も、フォトリソグラフィー法を利用し、たとえば銅めっきによって所定のパターンに形成することができる。
図８（ｈ）は、上配線部２７を被覆するように絶縁層２８を形成した状態である。
図８（ｉ）は、突出片部７ａを側面方向から見た状態を示す。突出片部７ａを囲むように下配線部２１、縦配線部２６、上配線部２７が形成されている。下配線部２１、縦配線部２６、上配線部２７は突出片部７ａを巻回して設けられたものであり、電磁石のコイル１０となる。
【００４２】
こうして、上部シールド層７に突出片部７ａを形成し、突出片部７ａを巻回するようにコイル１０を形成して電磁石１４ａを形成することができる。コイル１０となる下配線部２１および上配線部２７を形成する際に、接続用の端子に接続する配線を形成することによって、コイル１０を外部の電流源に接続することができる。
絶縁層２８を形成し、ワークの表面を平坦化した後は、通常のライト素子の製造工程となる。
【００４３】
上述した電磁石の形成方法は、ウエハ基板に下部シールド層や上部シールド層、リード素子等を成膜して磁気ヘッドを形成する工程においてなされる工程と類似の工程によるものであり、磁気ヘッドの製造工程に電磁石を形成する工程を組み込むことは容易である。      
【００４４】
なお、上記実施形態においては、CPP型の磁気センサ（リードヘッド）を例に説明したが、本発明はCPP型の磁気センサに適用する場合に限られるものではなく、CIP(Current In Plane)形の磁気センサについてもまったく同様に適用することができる。また、上記実施形態においては、シールド層のコア幅方向の側縁の双方に、シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されている磁気センサ（リードヘッド）を例に説明したが、本発明は還流磁区構造を発現することができれば、シールド層のコア幅方向の側縁のいずれか一方のみに、シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されている磁気センサについても適用できる。
【００４５】
（付記１）  磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子に設けられたフリー層にバイアス磁場を作用させるハードバイアス膜と、前記磁気抵抗効果素子を厚さ方向に挟む配置に設けられたシールド層とを備え、前記シールド層のコア幅方向の側縁に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されていることを特徴とする磁気センサ。
（付記２）  前記シールド層のコア幅方向の側縁の双方に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されていることを特徴とする付記１記載の磁気センサ。
（付記３）  前記電磁石は、前記シールド層の側縁から延出する突出片部と、該突出片部に巻回されたコイルとを備えることを特徴とする付記１または付記２記載の磁気センサ。
（付記４）  前記突出片部は、コア幅方向に平行に延設され、前記コイルは、前記シールド層に対し、コア幅方向に平行に磁界が作用するように設けられていることを特徴とする付記３記載の磁気センサ。
（付記５）  前記電磁石は、前記シールド層に発現する磁区のうち、浮上面に面して形成される磁区の位置に合わせて磁界を作用させる配置に設けられていることを特徴とする付記１〜４のいずれか一項記載の磁気センサ。
（付記６）  前記電磁石は、前記シールド層に発現する磁区のうち、浮上面に面して形成される磁区とは対向する磁区の位置に合わせて磁界を作用させる配置に設けられていることを特徴とする付記１〜４のいずれか一項記載の磁気センサ。
（付記７）  前記シールド層は、平面形状が長方形に形成され、前記電磁石は、前記シールド層に発現する磁区のうち、浮上面に面して形成される磁区の位置に合わせて磁界を作用させる位置と、前記浮上面に面して形成される磁区とは対向する磁区の位置に合わせて磁界を作用させる位置とに配置され、前記浮上面に面して形成される磁区の位置に合わせて配置される電磁石と、前記浮上面に面して形成される磁区とは対向する磁区の位置に合わせて配置される電磁石とによる磁界の方向が逆向きに設定されていることを特徴とする付記１〜４のいずれか一項記載の磁気センサ。
（付記８）  前記電磁石は、接続用の端子を介して外部の電流源に接続され、外部からの通電により、前記シールド層に印加する磁界の強さが制御されることを特徴とする付記１〜７のいずれか一項記載の磁気センサ。
（付記９）  前記電磁石は、200ガウス〜1000ガウスの範囲において前記シールド層に磁界を印加するように制御されることを特徴とする付記８記載の磁気センサ。
（付記１０）  磁気記録媒体と、磁気センサを備えた磁気ヘッドと、磁気センサを制御する制御部とを備えた磁気記憶装置であって、前記磁気センサは、磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子に設けられたフリー層にバイアス磁場を作用させるハードバイアス膜と、前記磁気抵抗効果素子を厚さ方向に挟む配置に設けられたシールド層とを備え、前記シールド層のコア幅方向の側縁に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置され、前記制御部により、前記電磁石への通電が制御されることを特徴とする磁気記憶装置。
（付記１１）  前記シールド層のコア幅方向の側縁の双方に、前記シールド層の一部を鉄心とする電磁石が配置されていることを特徴とする付記１０記載の磁気記憶装置。
（付記１２）  前記電磁石は、前記シールド層の側縁から延出する突出片部と、該突出片部に巻回されたコイルとを備えることを特徴とする付記１０または付記１１のいずれか一項記載の磁気記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】磁気記憶装置の内部構成を示す平面図である。
【図２】磁気センサの構成を示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）および使用状態を示す説明図（ｃ）である。
【図３】電磁石の配線例を示す説明図である。
【図４】磁気センサの他の例の構成を示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）および使用状態を示す説明図（ｃ）である。
【図５】磁気センサのさらに他の例の構成を示す平面図（ａ）および使用状態を示す説明図（ｂ）である。
【図６】磁気センサのさらに他の例の構成を示す平面図（ａ）および使用状態を示す説明図（ｂ）である。
【図７】磁気センサの出力特性を測定した結果を示すグラフである。
【図８】電磁石を形成する工程を示す説明図である。
【図９】従来の磁気ヘッドの構成を示す正面図（ａ）および平面図（ｂ）である。
【図１０】CPP型磁気センサの構成をABS面から見た状態の断面図である。
【図１１】シールド層の磁化状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
５  磁気抵抗効果素子
６  下部シールド層
６ａ、６ｂ  突出片部
７  上部シールド層
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ  突出片部
８ａ、８ｂ  ハードバイアス膜
９  絶縁層
１０  コイル
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  電磁石
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ  電磁石
１６  下部磁極
１８  上部磁極
２１  下配線部
２３、２４、２８  絶縁層
２５  貫通孔
２６  縦配線部
２７  上配線部
３１  磁気ディスク装置
３３  磁気ディスク
３９  磁気ヘッドスライダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７】
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