(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果型再生ヘッド上に誘導型記録ヘッドを有する記録再生分離型ヘッドにおいて、
前記記録ヘッドは、下部磁性膜と、該下部磁性膜上に積層され一端が前記下部磁性膜に連らなり他端が前記下部磁性膜に磁気ギャップを介して対向し、前記下部磁性膜と共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記下部磁性膜と上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記下部磁性膜、上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁する絶縁膜とを具備し、
前記再生ヘッドは、非磁性層によって仕切られた強磁性体の第１及び第２磁性層を有し、記録媒体からの印加磁界がゼロである場合に前記強磁性体の第１磁性層の磁化方向が前記第２層の磁化方向に対し直交する方向であり、
前記絶縁膜はフォトレジストと架橋剤と前記フォトレジストと前記架橋剤との架橋促進剤を硬化させたものであり、前記架橋剤は、メラミン及びエポキシの１種以上であり、前記架橋促進剤は、加熱によって酸を発生させる有機化合物であり、且つブロモアセチルベンゼン、ｐ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、ｍ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ジブロモアセチル）ベンゼン、及び１，３，５−トリス（クロロアセチル）ベンゼンのうち少なくとも１種以上であり、前記フォトレジストは、ノボラック樹脂であることを特徴とする記録再生分離型ヘッド。
【請求項２】
磁気抵抗効果型再生ヘッド上に磁気シールドを介して形成された誘導型記録ヘッドとを有する記録再生分離型ヘッドにおいて、
前記記録ヘッドは前記磁気シールド上に積層され一端が前記磁気シールドに連らなり他端が磁気ギャップを介して対向し、前記磁気シールドと共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記磁気シールドと上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記磁気シールド、上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁する絶縁膜とを具備し、
前記再生ヘッドは、非磁性層によって仕切られた強磁性体の第１及び第２磁性層と該磁性層のいずれかに接続して設けられた反強磁性層とを有し、記録媒体からの印加磁界がゼロである場合に前記強磁性体の第１磁性層の磁化方向が前記第２層の磁化方向に対し直交する方向であり、
前記絶縁膜はフォトレジストと架橋剤と前記フォトレジストと前記架橋剤との架橋促進剤を硬化させたものであり、前記架橋剤は、メラミン及びエポキシの１種以上であり、前記架橋促進剤は、加熱によって酸を発生させる有機化合物であり、且つブロモアセチルベンゼン、ｐ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、ｍ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ジブロモアセチル）ベンゼン、及び１，３，５−トリス（クロロアセチル）ベンゼンのうち少なくとも１種以上であり、前記フォトレジストは、ノボラック樹脂であることを特徴とする記録再生分離型薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
情報を記録する磁気ディスクと、該磁気ディスクに前記情報の書き込みを行う誘導型記録ヘッド及び前記磁気ディスクに書き込まれた情報を再生する磁気抵抗効果型再生ヘッドが一体に形成された記録再生分離型薄膜磁気ヘッドと、前記ディスクを回転させる駆動手段とを備えたヘッド・ディスク・アセンブリにおいて、
前記記録ヘッド又は／及び再生ヘッドは、請求項１〜２のいずれかに記載の記録再生分離型ヘッドからなり、３Ｇbit／ｉｎ2以上の記録密度を有することを特徴とするヘッド・ディスク・アセンブリ。
【請求項４】
情報を記録する磁気ディスクと、該磁気ディスクに前記情報の書き込みを行う誘導型記録ヘッド及び前記磁気ディスクに書き込まれた情報を再生する磁気抵抗効果型再生ヘッドが一体に形成された記録再生分離型薄膜磁気ヘッドと、前記ディスクを回転させる駆動手段とを備えたヘッド・ディスク・アセンブリを複数個有する磁気ディスク装置において、
前記記録ヘッド又は／及び再生ヘッドが請求項１〜３のいずれかに記載の記録再生分離型ヘッドからなることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
磁気抵抗効果型再生ヘッド上に誘導型記録ヘッドを形成する記録再生分離型ヘッドの製造法において、
非磁性層によって仕切られた強磁性体の第１及び第２磁性層を形成する再生ヘッド製造工程と、
該再生ヘッド製造工程後に、下部磁性膜に連らなり他端が磁気ギャップを介して対向させて、前記下部磁性膜と共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記下部磁性膜と上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記下部磁性膜、上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁するフォトレジストと架橋剤と前記フォトレジストと前記架橋剤との架橋促進剤からなる絶縁膜とを形成する記録ヘッド製造工程とを有し、
前記架橋剤は、メラミン及びエポキシの１種以上であり、前記架橋促進剤は、加熱によって酸を発生させる有機化合物であり、且つブロモアセチルベンゼン、ｐ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、ｍ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ジブロモアセチル）ベンゼン、及び１，３，５−トリス（クロロアセチル）ベンゼンのうち少なくとも１種以上であり、前記フォトレジストは、ノボラック樹脂であることを特徴とする記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造法。
【請求項６】
前記再生ヘッド上に、磁気シールドを介して誘導型記録ヘッドを形成することを特徴とする請求項５記載の記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造法。
【請求項７】
前記第１及び第２磁性層のいずれかに接して反強磁性層を形成することを特徴とする請求項５記載の記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピューター等の情報の記録，再生に用いる新規な磁気ディスク装置とそれに用いる薄膜磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピューター等の情報の記憶に用いられる磁気ディスク装置では、データ信号は、磁気ディスク上に磁気ヘッドによって記録再生されている。磁気ディスク装置の単位面積あたりの記憶容量を高めるためには、面記録密度を高める必要がある。面記録密度を高める方法としては、トラック密度と線記録密度を高める方法がある。トラック密度を高めるための方法は、トラック幅を決めるヘッドのトラック幅を小さくすることである。記録再生を兼用する誘導型磁気ヘッドの場合では、面記録密度が数百Ｍbit／ｉｎ2に高まり、トラック幅が小さくなると再生出力が小さくなる問題がでてきたため、現在、再生に異方性磁気抵抗効果を用いた示威抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）を搭載し、記録には従来型の誘導型ヘッドを用いた記録再生分離型薄膜磁気ヘッドが用いられている。ＭＲヘッドにおいては、各層の膜厚は、約１０〜２０ｎｍであり、２５０℃以上の耐熱温度がある。記録ヘッドは、上下の磁気コアと、ギャップ膜と，導体コイルと，導体コイルと磁気コアとを絶縁する絶縁膜とを有する構造となっている。導体コイルと上下の磁気コアとの絶縁膜として、熱硬化したフォトレジストを使用できることは広く知られている。その絶縁膜を硬化させる条件としては２５０℃以上で数時間から数十時間が必要とされて、現在のＭＲヘッドは、その条件においても特性の劣化はない。特開平1−235016 号公報には、熱により活性化される交差結合剤によって交差結合したフォトレジストを用いた薄膜磁気ヘッドの例が開示されている。また、フォトレジスト以外では、特開平6−28631号公報に、絶縁膜として梯子型シリコーン樹脂を用いた薄膜磁気ヘッドの例が開示されている。
【０００３】
さらに面記録密度が数Ｇbit／ｉｎ2以上になると、トラック幅もさらに小さくなり、異方性磁気抵抗効果を用いた再生ヘッド（ＭＲヘッド）でも出力が不足する。そこで更に大きな抵抗変化率の得られる巨大磁気抵抗効果を用いた巨大磁気抵抗効果型ヘッド（ＧＭＲヘッド）を用いて再生出力を高める必要がある。巨大磁気抵抗効果を示すものは、ＣｏやＦｅ等の強磁性金属膜とＣｒやＣｕ等の非磁性金属膜の多層膜型，ＣｒやＣｕ等の非磁性金属膜の両側を磁性膜で挟み、片方の磁性膜の磁化を固定し、固定していない磁性膜の磁化を回転させることにより抵抗変化率を得るスピンバルブ型及びＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2 等の絶縁膜を磁性膜で挟み、絶縁膜を通してのトンネル効果により抵抗変化率を得るトンネル接合型等の種類がある。巨大磁気抵抗効果を用いた磁気記録装置として、特開平8−7235号公報には、スピンバルブ型ヘッドを用いた例が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
巨大磁気抵抗効果膜では、多層膜型，スピンバルブ型及びトンネル接合型のいずれの場合でも、各層の膜厚は数十ｎｍであるが、さらに高密度記録では例えば３ｎｍ以下が必要となり、極薄膜となるため、各層の界面で拡散が起こりやすい等の原因で耐熱性が低く、その耐熱温度は約２３０℃である。このため前述の記録ヘッドの典型的作製工程におけるフォトレジストからなる絶縁膜の熱硬化処理（約２５０℃，数時間）によって、膜の特性が劣化し、抵抗変化率が低下してしまう問題がある。従って、この熱硬化処理は、磁気ヘッドを高性能化し、磁気ディスク装置の面記録密度を向上させる上で大きな障害となっていた。
【０００５】
また、ギャップ膜としてはＡｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2 等の無機膜が使用されるが、絶縁膜の密着力が低いと，ギャップ膜と絶縁膜が剥がれてしまう不良がしばしば発生する。絶縁膜の熱処理温度を高くすると密着力は向上するが、前述のように、高い熱処理温度は、薄い多層膜からなる巨大磁気抵抗効果膜の特性を劣化させるという意味で適用が難しく、低温で硬化が可能な密着力の高い材料が必要である。特開平1−235016 号の発明では、熱により活性化される交差結合剤によって交差結合したフォトレジストを用いることによって、熱処理条件を８０℃で１５時間にまで低減できるとしている。しかし、熱処理温度が低すぎると、フォトレジストが流動しないためフォトレジストの端部のテーパ角度が高くなるため、絶縁膜上に形成する上部磁気コアのステップカバレッジが悪くなる問題が生じる。また、絶縁膜のベーク温度が低いときは、フォトレジストの密着力が低下するため、パターンが剥離する不良が発生する。特開平6−28631号の発明のフォトレジストの代わりに梯子型シリコーン樹脂を用いた場合では、熱処理温度がフォトレジストの場合より高く、３００〜３５０℃以上で１時間以上の熱処理が必要となるため、巨大磁気抵抗効果膜はもちろんＭＲ膜においても、前述のように抵抗変化率が失われてしまう。特開平8−7235 号公報には、記録ヘッドの絶縁膜は示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、多層膜型，スピンバルブ型及びトンネル接合型等の巨大磁気抵抗効果膜の磁気特性を劣化させない低温での熱処理条件で硬化が可能かつ密着性に優れた絶縁膜を有する巨大磁気抵抗効果を用いた記録再生分離型薄膜磁気ヘッドとその製造法及びそれを搭載した高記録密度の磁気ディスク装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下部磁性膜と、該下部性膜上に積層され一端が前記下部磁性膜に連らなり他端が前記下部磁性膜に磁気ギャップを介して対向し、前記下部磁性膜と共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記下部磁性膜と上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記下部磁性膜，上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁する絶縁膜とを具備する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記絶縁膜はフォトレジストと架橋剤と前記フォトレジストと前記架橋剤との架橋促進剤を硬化させたものであることを特徴とする。
【０００８】
前記架橋剤が、メラミン及びエポキシの１種以上が好ましい。また前記架橋促進剤が酸を発生させる有機化合物が好ましく、特に加熱によって酸を発生させる有機化合物が好ましい。
【０００９】
前記架橋促進剤の具体例として、ブロモアセチルベンゼン、ｐ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、ｍ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ジブロモアセチル）ベンゼン、及び１，３，５−トリス（クロロアセチル）ベンゼンがある。
【００１０】
前記フォトレジストは酸硬化性フェノール樹脂が好ましく、特にノボラックが好ましい。
【００１１】
本発明は、反強磁性層，固定層となる第１の磁性層，非磁性層及び自由層となる第２の磁性層が順次積層された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記第１の磁性層及び第２の磁性層及び非磁性層の厚さが３ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、磁気抵抗効果型再生ヘッド上に磁気シールドを介して一体に形成された誘導型記録ヘッドとを有する記録再生分離型ヘッドにおいて、
前記記録ヘッドは前記磁気シールド上に積層された一端が前記磁気シールドに連らなり他端が磁気ギャップを介して対向し、前記磁気シールドと共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記磁気シールドと上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記磁気シールド，上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁する絶縁膜とを具備し、該絶縁膜はノボラック樹脂を主成分とするフォトレジストと架橋剤と架橋促進剤からなり、
前記再生ヘッドは、非磁性層、好ましくは金属層によって仕切られた強磁性体の第１及び第２磁性層と該磁性層のいずれかに接続して設けられた反強磁性層とを有し、記録媒体からの印加磁界がゼロである場合に前記強磁性体の第１磁性層の磁化方向が前記第２層の磁化方向に対し直交する方向であることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、磁気抵抗効果型再生ヘッド上に磁気シールドを介して一体に形成された誘導型記録ヘッドとを有する記録再生分離型薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記記録ヘッドは前記磁気シールド上に積層され一端が前記磁気シールドに連らなり他端が磁気ギャップを介して対向し、前記磁気シールドと共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記磁気シールドと上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記磁気シールド，上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁する絶縁膜とを具備し、該絶縁膜はノボラック樹脂を主成分とするフォトレジストと架橋剤と架橋促進剤からなり、
前記再生ヘッドは、反強磁性層，固定層となる第１の磁性層，非磁性層好ましくはその金属層及び自由層となる第２の磁性層が順次積層され、
前記第１の磁性層，非磁性層及び第２の磁性層の厚さが３ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、情報を記録する磁気ディスクと、該磁気ディスクに前記情報の書き込みを行う誘導型記録ヘッド及び前記磁気ディスクに書き込まれた情報を再生する磁気抵抗効果型再生ヘッドが一体に形成された記録再生分離型薄膜磁気ヘッドと、前記ディスクを回転させる駆動手段とを備えたヘッド・ディスク・アセンブリにおいて、前記記録ヘッド又は／及び再生ヘッドは前述の薄膜磁気ヘッドからなり、３Ｇbit／ｉｎ2以上の記録密度を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、情報を記録する磁気ディスクと、該磁気ディスクに前記情報の書き込みを行う誘導型記録ヘッド及び前記磁気ディスクに書き込まれた情報を再生する磁気抵抗効果型再生ヘッドが一体に形成された記録再生分離型薄膜磁気ヘッドと、前記ディスクを回転させる駆動手段とを備えたヘッド・ディスク・アセンブリを複数個有する磁気ディスク装置において、前記記録ヘッド又は／及び再生ヘッドが前述の薄膜磁気ヘッドからなることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、磁気抵抗効果型再生ヘッド上に磁気シールドを介して誘導型記録ヘッドを一体に形成する記録再生分離型ヘッドの製造法において、
前記再生ヘッドは、非磁性層によって仕切られた強磁性体の第１及び第２磁性層と該磁性層のいずれかに接して設けられた反強磁性層とを形成し、記録媒体からの印加磁界がゼロである場合に前記強磁性体の第１磁性層の磁化方向が前記第２層の磁化方向に対し直交する方向となる再生ヘッド製造工程と、
該再生ヘッド製造工程後に、前記磁気シールド上に一端が前記磁気シールドに連らなり他端が磁気ギャップを介して対向させて、前記磁気シールドと共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記磁気シールドと上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記磁気シールド，上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁するフォトレジストと架橋剤と前記フォトレジストと前記架橋剤との架橋促進剤からなる絶縁膜とを形成する記録ヘッド製造工程とを有することを特徴とする記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造法にある。
【００１７】
本発明は、磁気抵抗効果型再生ヘッド上に磁気シールドを介して誘導型記録ヘッドを一体に形成する記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造法において、
反強磁性層，固定層となる第１の磁性層，非磁性層及び自由層となる第２の磁性層を順次積層し、
前記第１の磁性層，第２の磁性層及び非磁性層の厚さが３ｎｍ以下とする再生ヘッド製造工程と、
該再生ヘッド製造工程後に、前記磁気シールド上に積層され一端が前記磁気シールドに連らなり他端が磁気ギャップを介して対向させて、前記磁気シールドと共に磁気回路を形成する上部磁気コアと、前記磁気シールドと上部磁気コアとの間に設けられた導体コイルと、前記磁気シールド，上部磁気コア及び導体コイルを互いに電気的に絶縁するフォトレジストと架橋剤と前記フォトレジストと前記架橋剤との架橋促進剤からなる絶縁膜とを形成する記録ヘッド製造工程とを有することを特徴とする記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造法にある。
【００１８】
本発明は、面記録密度が３Ｇbit／ｉｎ2以上、好ましくは５Ｇbit／ｉｎ2以上の磁気ディスク装置にあり、再生にスピンバルブ巨大磁気抵抗効果を利用した記録再生分離型薄膜磁気ヘッド記録に誘導型薄膜ヘッドを用いることを特徴とする。
【００１９】
前記記録再生分離型磁気ヘッドの巨大磁気抵抗効果を発生する部分が、３層以上の多層膜からなる。
【００２０】
前記記録再生分離型磁気ヘッドの前記多層膜が３ｎｍ以下の膜厚の層を含み、前記記録分離型薄膜磁気ヘッドの記録ヘッドの導体コイルと上下の磁気コアの絶縁膜として、フォトレジストと架橋剤と前記フォトレジストと前記架橋剤との架橋促進剤を混合し、硬化させたものを用い、
前記フォトレジストの主成分はノボラック樹脂であり、
前記架橋剤は、メラミンまたはエポキシであり、
前記架橋促進剤は、加熱を受けて酸を発生させるものである。
【００２１】
前記架橋促進剤は、ブロモアセチルベンゼン、ｐ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、ｍ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ジブロモアセチル）ベンゼン、及び１，３，５−トリス（クロロアセチル）ベンゼンの１つまたは２つ以上の混合物であり、
前記硬化は熱硬化によって行われる。
【００２２】
前述のように、磁気ディスクの高記録密度化のためには、磁気ヘッドの高性能化が必須である。高感度化を達成するためには、記録ヘッドと再生ヘッドとを分離させ、再生ヘッドに種々の磁気抵抗効果を利用する必要がある。特に、面記録密度５Ｇbit／ｉｎ2の場合には、再生ヘッドの出力の点から、スピンバルブ型やトンネル接合型等の巨大磁気抵抗効果を用いる必要がある。この時、巨大磁気抵抗効果膜の最薄膜の膜厚は、３ｎｍ以下と非常に薄くなるため、耐熱性が悪くなる。そのため、通常再生ヘッド形成の後に作製される記録ヘッドの導体コイルと上下の磁気コアとの絶縁を保つための層間絶縁膜に用いられるフォトレジストの熱硬化処理の温度によって、再生ヘッドの特性が損なわれる。このため、この熱硬化処理の温度の低温化が必要となる。絶縁膜として使用されているフォトレジストは、ベース樹脂としてノボラック樹脂と感光剤としてジアゾナフトキノン系を用いたもので、熱硬化の開始温度は２５０℃以上である。低温硬化させるためのフォトレジストは、前述の通常薄膜磁気ヘッドや半導体素子の製造に使用されているノボラック樹脂と感光剤としてジアゾナフトキノン系を用いたもので良い。メラミン樹脂は、三井サイテック社から、サイメル３００，サイメル３０３，サイメル３２５等が入手可能である。メラミン及びエポキシは、露光時の感光性に影響をおよぼさないため、パターンの精度，安定性等については通常のフォトレジストと全く同様である。また、コイル等の段差の平坦性も従来のレジストを用いた場合と同等である。
【００２３】
メラミン及びエポキシは、ノボラック樹脂と混合して加熱しても触媒がない状態では、反応しにくいため架橋しないが、酸触媒の存在下で加熱することによって速やかに架橋し硬化する。ワニス状のレジスト中に酸触媒があると、９０℃程度の比較的低い温度から架橋が開始するため、レジスト塗布後のプリベーク時から架橋が始まってしまい、精度の良いパターンの形成ができない。そこで、パターン形成後にベークすることによって酸を発生させるものをレジスト中に混合することによって、精度のよいパターンを形成し、その後のベークにおいてメラミンまたはエポキシとノボラック樹脂とを、架橋，硬化させることが可能となる。このような酸発生剤としては、ブロモアセチルベンゼン、ｐ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、ｍ−ビス（ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス  （ブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（ジブロモアセチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（クロロアセチル）ベンゼンがある。１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼン等の酸発生剤は約１５０℃より、分解して酸を発生する。このため、メラミンまたはエポキシとノボラック樹脂は、この１５０℃より徐々に架橋を開始するが、メラミンまたはエポキシを混合したノボラック樹脂は、ノボラック樹脂単独より流動しやすくなっているため、１５０℃以上のベークで、パターン端部のテーパ角度は小さくすることが可能である。テーパ角度が低いため、この絶縁膜上に形成する上部磁気コアのステップカバレッジについても問題ない。絶縁膜として高い密着性を得るためには、ベーク条件としては、１５０〜２００℃で３０分以上ベークすることが望ましい。
【００２４】
以上のように、本発明で用いる絶縁膜は、十分な密着性を保ちながら、ベーク条件を、従来のレジストを用いた２５０℃以上で数時間から数十時間のベーク条件に比べて、大幅に緩和できる。従って、３ｎｍ以下の極薄膜から構成されるスピンバルブ型やトンネル接合型の巨大磁気抵抗効果膜においても、その磁気特性を十分に保つことができ、面記録密度５Ｇbit／ｉｎ2以上を達成するために必要な再生出力を得られる高性能の磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置を製作することができる。
【００２５】
（１）記録ヘッド
本発明に係る前述の記録用の薄膜磁気ヘッドは、下部磁気コア又は上部磁気シールドとなる磁性膜，磁気ギャップ，導体コイル及び絶縁膜を有する基板上にフレームを形成した後、めっき膜を形成し、その後、前記フレームで囲まれる領域にマスクをして前記めっき膜をエッチングすることにより上部磁気コアを形成するもので、前記上部磁気コアが前記磁気ギャップに接するトラック幅ｗｌが1.5μｍである。トラック幅ｗｌが１.５μｍ 以下のとき、前記トラック幅ｗｌと前記上部磁気コアの厚さｔとの比（ｔ／ｗｌ）を２以上とするものが好ましい。
【００２６】
また、前記上部磁気コアが前記磁気ギャップに接するトラック幅（ｗｌ）と前記上部磁気コアの上部の幅（ｗ２）との比（ｗ２／ｗ１）が１.３ 以下が好ましい。
【００２７】
前述の薄膜磁気ヘッドは、下部磁気コア又は上部磁気シールドとなる磁性膜，磁気ギャップ，導体コイル及び絶縁膜を有する基板上にフレームを形成した後、めっき膜を形成し、その後、前記フレームで囲まれる領域にマスクをして前記めっき膜をエッチングすることにより、上部磁気コアを形成するに際し、前記基板上に、レジストを薄膜磁気ヘッドの磁気ギャップが形成される前記基板の先端部領域で最適な厚みとなるように形成し、前記レジストを少なくとも前記上部磁気コアの前記先端部領域に対応する形状にパターニングした後、前記パターニングされたレジストに硬化処理を行い前記上部磁気コアの前記先端部領域に対応する第一のフレームを形成する第一の工程と、
前記第一のフレームが形成された基板上に、レジストを前記導体コイル及び前記導体コイルの絶縁膜が形成された前記基板の後部領域に前記フレームが最適な厚みとなるように塗布し、その後、当該レジストをパターニングして、上部磁気コアの前記後部領域に形成される部分に対応する第二のフレームを、前記第一のフレームと一体となるように形成することにより、前記フレームを形成する製造方法によって達成できる。レジスト膜厚が通常方法より薄膜化できるため、狭トラックパターンまで解像可能となる。
【００２８】
前記エッチング工程にリアクティブイオンエッチングを用いてもよく、また、前記最上層レジストがＳｉ含有レジストでもよく、あるいは、前記多層膜が最下層に有機膜，中間膜，最上層レジストの３層膜からなり、その前記中間膜が無機膜からなり、特にＳｉ，ＳｉＯ2，Ａｌ，Ａｌ2Ｏ3，Ｔｉ，ＴｉＯ2，Ｔａ，    Ｔａ2Ｏ3，Ｗ，Ｎｂのうち少なくとも１つが好ましく、特にＳｉＯ2 についてはスパッタ法または、スピンオングラスを塗布後、焼結することが好ましい。
【００２９】
前記有機膜がレジストからなり、前記第一のフレームを形成後に硬化処理をし、その前記硬化処理が、遠紫外線照射、または、リアクティブイオンエッチングによるものである。前記有機膜が、ポリイミド及びその誘導体，ポリジメチルグルタルイミド(ＰＭＧＩ)及びその誘導体，ポリメチルメタクリレート(ＰＭＭＡ)及びその誘導体，ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）及びその誘導体，エポキシ及びその誘導体そのうち少なくとも１つを含み、前記最上層レジストに電子線レジストを用い、当該電子線レジストの露光に電子線描画法を用い、前記最上層レジストの露光に位相シフト法、もしくは変形照明法を用いることができる。
【００３０】
更に、本発明は前記薄膜磁気ヘッドの前記書き込み用磁気コアの上部磁気コア及び下部磁気コアの少なくとも一方はＮｉ３８〜６０原子％及びＦｅ４０〜６２原子％を有するＮｉ−Ｆｅ系合金の電気めっき薄膜又はＮｉ７５〜８６原子％−Ｆｅ合金の単層膜または積層膜よりなるのが好ましい。
【００３１】
更に、本発明はメディア転送速度が１秒間当たり１５メガバイト以上，記録データの面記録密度が１平方インチ当たり３ギガビット以上及び情報の記憶媒体が直径３.５ インチ以下の円盤状磁気ディスクを具備し、前記磁気ディスクが記録・再生時に４０００rpm 以上で回転し、記録周波数が４５ＭＨｚ以上であり、前記記録を行う薄膜磁気ヘッドの少なくとも上部磁気コアは、Ｎｉ３８〜８５原子％及びＦｅ１５〜６２原子％を有するＮｉ−Ｆｅ系合金からなり、その膜厚が１〜５μｍ，平均結晶粒径が５００Å以下，比抵抗が４０〜６０μΩcm，困難軸方向の保磁力が１.０Ｏｅ 以下及び、該記録用磁気ヘッドの記録起磁力が０.５ アンペア・ターン以上とすることが好ましい。
【００３２】
本発明に係る前記磁気コアは重量でＣｏ１５重量％以下及びＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ及びＩｎの１種以上を総量で３重量％以下の少なくとも一方を含むことができるものである。
【００３３】
（２）再生ヘッド
本発明は、磁気記録媒体のトラック幅に対応した大きさの複数の膜が多層に積層された磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜の積層方向と交差する幅方向の領域の両側に隣接して配置された磁区制御層と、磁区制御層上に積層されて磁気抵抗効果膜と電気的に接続された一対の電極とを備え、磁気抵抗効果膜は、磁気記録媒体からの磁界により磁化方向が変化する単層又は複数層の第一の強磁性膜と、磁化方向が固定された単層又は複数層の第二の強磁性膜と、第一の強磁性膜と第二の強磁性膜との間に挿入された非磁性膜とを有し、第二の強磁性膜がその磁化方向を固定する反強磁性膜もしくは永久磁石膜上に直接積層されている磁気抵抗効果型ヘッドであって、前記一対の電極の一部がそれぞれ前記磁気抵抗効果膜上に積層される。前記各電極の間隔が前記磁気抵抗効果膜の幅よりも狭く形成されていること又は電極は磁気抵抗効果膜の中心部にのみ電流を流す位置に配置され、その間隔が１.３μｍ以下とすることが好ましく、特に、その間隔を更に0.25〜１.０μｍとすることができる。
【００３４】
巨大磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッドのうち、第二の強磁性膜上に磁化方向を固定する反強磁性膜もしくは永久磁石膜が直接積層されているものには、一対の電極の一部がそれぞれ前記反強磁性膜もしくは永久磁石膜上に積層され、各電極の間隔が磁気抵抗効果膜の幅よりも狭く形成されている構成を採用することができる。
【００３５】
本発明は、信号を磁気的に記録した強磁性記録媒体を有するディスクと、前記ディスクに摺動面を近接して、前記ディスクに対して相対運動を行い、前記記録媒体から漏洩する磁界を検出する磁気ヘッドとを有する磁気記録再生装置において、前記磁気ヘッドが、非磁性層によって仕切られた強磁性体の第１及び第２磁性層と該磁性層のいずれかに接して設けられた反強磁性層とを有し、印加磁界がゼロである場合に前記強磁性体の第１磁性層の磁化方向が、前記第２層の磁化方向に対し直交する方向であり、前記第２磁性層の磁化方向を固定する手段を有する場合又は有しない場合と、
前記磁気抵抗センサに電流を生じさせる手段と、
前記磁気抵抗センサによって検知される磁界の関数として、前記第１層の磁化の回転によって生じる電気抵抗変化を検知する手段とを有し、前記第１及び第２磁性層がＣｏ又はＣｏ合金であり、前記反強磁性層がＣｒ−Ｍｎ合金であることが好ましい。
【００３６】
前記Ｃｒ−Ｍｎ合金は３０〜７０原子％Ｍｎを含有するものが好ましく、更にＣｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択された少なくとも１つを合計含有量で０.１ 〜３０原子％含有することができる。特に、５〜１５原子％が好ましい。
【００３７】
前記永久磁石膜がＣｏ−Ｐｔ合金，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金、又はこれらの合金にＴｉ酸化物，Ｖ酸化物，Ｚｒ酸化物，Ｎｂ酸化物，Ｍｏ酸化物，Ｈｆ酸化物，Ｔａ酸化物，Ｗ酸化物，Ａｌ酸化物，Ｓｉ酸化物，Ｃｒ酸化物の内の少なくとも１元素を含む合金のいずれかからなるものが好ましく、特に、（数１）又は（数２）の組成からなることが好ましい。
【００３８】
ＣｏaＣｒbＰｔc  …（数１）
又は
(ＣｏaＣｒbＰｔc)1-x(ＭＯy)x   …（数２）
（但し、ｘ：０.０１〜０.２０，ｙ：０.４〜３，ａ：０.７〜０.９，ｂ：０〜０.１５，ｃ：０.０３〜０.１５，Ｍ：Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ａｌ，Ｓｉ及びＣｒの少なくとも１つ）
多層膜は、第一の強磁性膜，非磁性膜，第二の強磁性膜，第二の強磁性膜の上に反強磁性膜が積層されている。これらの多層膜からなる磁気抵抗効果膜と反強磁性膜とは、積層して形成された後に、磁気抵抗効果膜の幅（第一の強磁性膜，非磁性膜，第二の強磁性膜の幅のうち、最も狭い幅で定義する）が所定の大きさである例えば２.０μｍ になるように、一括して両横が切り落されている。第一の強磁性膜は自由層として、例えばＮｉ80Ｆｅ20，Ｎｉ68Ｆｅ17Ｃｏ15，      Ｃｏ60Ｎｉ20Ｆｅ20，Ｃｏ90Ｆｅ10，Ｃｏ等の単層膜を用いて構成され、膜厚は例えば２〜１５ｎｍ程度の間の最適な値に設定される。非磁性膜には、例えば
Ｃｕが用いられており、膜厚は例えば１〜４ｎｍ程度の間の最適な値に設定されている。第二の強磁性膜は固定層として、例えばＣｏを用いて構成され、膜厚は例えば１〜５ｎｍ程度の間の最適な値に設定されている。また、第二の強磁性膜は固定層として、他に例えばＮｉ80Ｆｅ20，Ｎｉ68Ｆｅ17Ｃｏ15，            Ｃｏ60Ｎｉ20Ｆｅ20，Ｃｏ90Ｆｅ10，Ｃｏ等の単層膜、及びこれらのうちの幾つかの膜を最適に積層した多層膜を用いて構成することもできる。反強磁性膜には例えばＣｒ45Ｍｎ45Ｐｔ10が用いられており、この膜厚は例えば３０ｎｍ程度に設定されている。また反強磁性膜には、上記のほかに例えばＦｅ50Ｍｎ50，    Ｍｎ80Ｉｒ20，Ｎｉ50Ｍｎ50等を用いることもできる。そして、第二の強磁性膜はその磁化方向が反強磁性膜との交換結合によってほぼ媒体対向面を指すように固定されている。第一の強磁性膜の磁化方向は、例えば磁気抵抗効果膜の幅方向に設定されており、この磁化方向は磁気記録媒体の磁界によって紙面と垂直方向に変化するようになっている。なお、反強磁性膜は永久磁石に置換することもできる。
【００３９】
磁区制御層は、例えば永久磁石膜と配向制御下地膜とが積層された積層膜で構成されており、磁区制御層は磁気抵抗効果膜の積層方向と交差する幅方向の領域の両側に隣接して配置されている。磁区制御層を構成する永久磁石膜としては、例えば、Ｃｏ75Ｃｒ10Ｐｔ15，Ｃｏ75Ｃｒ10Ｔａ15等が用いられており、配向制御下地膜は例えばＣｒが用いられている。また、磁区制御層を構成する永久磁石膜としては、他に例えばＣｏ80Ｐｔ20を用いることもでき、また、            Ｃｏ75Ｃｒ10Ｐｔ15，Ｃｏ75Ｃｒ10Ｔａ15，Ｃｏ80Ｐｔ20等の合金にＺｒＯ2，ＳｉＯ2 ，Ｔａ2Ｏ5等の酸化物を添加したものを用いることもできる。これらの場合、配向制御下地膜を省略することもできる。そして磁区制御層から発生する磁界によって第一の強磁性膜が単一の磁区に制御されるようになっている。また、磁区制御層は、反強磁性膜と強磁性膜と配向制御下地膜との積層膜で構成することもできる。この場合、反強磁性膜はＦｅ50Ｍｎ50，Ｍn80Ｉr20，Ｎi50Ｍn50，Ｃｒ45Ｍｎ45Ｐｔ10等の合金から選択され、強磁性膜はＮｉＦｅ系，ＣｏＦｅ系，ＣｏＮｉ系の合金等から選択され、配向制御下地膜はＴａ等が良い。また反強磁性膜としてＮｉＯ，ＣｏＯ等を用いることもでき、この場合には配向制御下地膜は省略することができる。
【００４０】
一対の電極は、それぞれ磁区制御層上に積層されており、各電極の一部が反強磁性膜の上に積層されている。ここで、各電極と反強磁性膜との積層幅は例えば０.５μｍに設定されている。すなわち、磁気抵抗効果膜の幅は２.０μｍ以下であるので、各電極は、電極間隔が１.０μｍ になるように保たれながら、磁区制御層と反強磁性膜上に積層される。各電極は、例えばＴａ，Ａｕ，Ｃｕ等の低抵抗の金属で構成されている。
【００４１】
反強磁性膜としてＮｉＯ，ＣｏＯ等の酸化物を用いたスピンバルブヘッドは、反強磁性膜の上に磁気抵抗効果膜が積層される。よって一対の電極は、それぞれ磁区制御層上に積層されており、各電極の一部が第一の強磁性膜の上に積層されている。なお、反強磁性膜は永久磁石に置換することができる。
【００４２】
スピンバルブヘッドの感度を高くするためその応用であるデュアルスピンバルブヘッドの磁気抵抗効果膜の構成は、反強磁性膜の上に第二の強磁性膜，非磁性導体膜，第一の強磁性膜，非磁性導体膜，第三の強磁性膜，反強磁性膜が逐次直接積層された構成となっている。各膜の材料は前述と同様である。
【００４３】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は本発明に係るスピンバルブヘッドの磁気抵抗効果型再生ヘッドを用いたハードディスク装置の概略図である。本装置はディスク回転軸６４とこれを高速で回転させるスピンドルモータ６５を持っており、ディスク回転軸６４には一枚ないし複数枚（本実施例では二枚）のディスク５０が所定の間隔で取り付けられている。よって各ディスク５０はディスク回転軸６４とともに一体となって回転する。ディスク５０は所定の半径と厚みを持った円板で、両面に永久磁石膜が形成されており情報の記録面となっている。本装置はまた、ディスク５０の外側にヘッドの位置決め用回転軸６２とこれを駆動させるボイスコイルモータ６３を持っており、ヘッドの位置決め用回転軸６２には複数個のアクセスアーム６１が取り付けられており、各アクセスアーム６１の先端には記録再生用ヘッド（以後ヘッドと記す）６０が取り付けられている。よって各ヘッド６０は、ヘッドの位置決め用回転軸６２が所定角度だけ回転することによって各ディスク５０上を半径方向に移動し、所定の場所に位置決めされる。また各ヘッド６０は、ディスク  ５０が高速で回転する時に生じる浮力と、アクセスアーム６１の一部を構成する弾性体であるジンバルの押し付け力とのバランスによって、ディスク５０表面から数十ｎｍ程度の距離に保持されている。スピンドルモータ６５とボイスコイルモータ６３とはハードディスクコントローラ６６にそれぞれ接続されており、ハードディスクコントローラ６６によりディスク５０の回転速度やヘッド６０の位置が制御されている。
【００４４】
図２は本発明のインダクティブ型記録ヘッドと磁気抵抗効果型再生ヘッドとを有する磁気ヘッドの斜視図である。下部磁気シールド２１，磁気抵抗効果膜２３，磁区制御層２５，電極１１を有する再生ヘッドと、下部ギャップ，上部ギャップの図示は省略してあり、導体コイル７による電磁誘導効果によって上部磁気コア９および下部磁気コア兼用の上部磁気シールド４に起磁力が発生するインダクティブ型記録ヘッドとを搭載したものである。
【００４５】
図３は負圧スライダの斜視図である。負圧スライダ７０は、空気導入面７９と浮揚力を発生する２つの正圧発生面７７，７７とに囲まれた負圧発生面７８を有し、さらに空気導入面７９並びに２つの正圧発生面７７，７７と負圧発生面７８との境界において負圧発生面７８より段差の大きい溝７４とから構成される。なお、空気流出端７５には磁気ディスクに情報の記録を行う後述するインダクティブ型の記録ヘッドと再生を行う後述の再生ヘッドとが前述の図２に示す概略構造の記録再生分離型の薄膜磁気ヘッド素子７６を有する。
【００４６】
負圧スライダ７０の浮上時においては、空気導入面７９から導入された空気は負圧発生面７８で膨張されるが、その際に溝７４に向かう空気の流れも作られるため、溝７４の内部にも空気導入面７９から空気流出端７５に向かう空気の流れが存在する。したがって、負圧スライダ７０の浮上時に空気中に浮遊する塵芥が空気導入面７１から導入されたとしても溝７４の内部へ導入され、溝７４内部の空気の流れによって押し流され、空気流出端７８より負圧スライダ７０の外へ排出されることになる。また負圧スライダ７０の浮上時には溝７４内部には常に空気の流れが存在し澱み等がないため、塵芥が凝集することもない。
【００４７】
図４に本発明の一例である磁気ディスク装置の全体斜視図を示す。本磁気ディスク装置の構成は、情報を記録するための磁気ディスク、これを回転する手段のＤＣモータ（図面省略），情報を書き込み，読み取りするための磁気ヘッド、これを支持して磁気ディスクに対して位置を変える手段の位置決め装置、即ち、アクチュエータとボイスコイルモータなどからなる。これらの図では、同一の回転軸に五枚の磁気ディスクを取り付け、合計の記憶容量を大きくした例を示している。
【００４８】
図５には上記の磁気記録再生装置を複数台組み合わせることによってディスクアレイ装置を組んだ場合の例を示す。この場合、複数の磁気記録再生装置を同時に扱うため、情報の処理能力が早くでき、また装置の信頼性を高めることができる。この場合にも、各磁気記録再生装置の性能（低誤り率，低消費電力等）が高い方が良いことは言うまでもなく、そのため高性能な記録再生分離型ヘッドが不可欠である。
【００４９】
図６は、本実施例に係るスピンバルブヘッドの媒体対向面を示す構成図である。図６において再生用の磁気抵抗効果型ヘッドとして構成されたスピンバルブヘッド（巨大磁気抵抗効果型ヘッド）は磁気抵抗効果膜１０，磁区制御層１２，一対の電極１４を備えており、磁気抵抗効果膜１０が反強磁性膜１６上に積層されている。磁気抵抗効果膜１０は、磁気記録媒体のトラック幅に対応した大きさの複数の膜が多層に積層されている。多層膜は、第一の強磁性膜１８，非磁性膜  ２０，第二の強磁性膜２２，２４から構成されており、第二の強磁性膜２４が反強磁性膜１６上に積層されている。これら多層膜は、所定の幅（磁気抵抗効果膜の幅２６）に対応した大きさに切り落された状態で積層されている。第一の強磁性膜１８は自由層として、例えばＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅ等を用いて構成され、膜厚は５ｎｍ（好ましくは２〜１５ｎｍ）に設定されている。非磁性膜２０には、例えばＣｕが用いられており、膜厚は２ｎｍ（好ましくは１〜５  ｎｍ）に設定されている。第二の強磁性膜２２，２４はそれぞれ固定層として積層膜を構成しており、第二の強磁性膜２２には、例えばＣｏが用いられ、膜厚は１ｎｍに設定されている。第二の強磁性膜２４には、例えばＮｉＦｅが用いられており、この膜厚は１ｎｍに設定され、好ましくは両者で１〜５ｎｍである。反強磁性膜１６にはＮｉＯが用いられており、この膜厚は５０ｎｍ（好ましくは
２０〜８０ｎｍ）に設定されている。そして第二の強磁性膜２２，２４はその磁化方向が反強磁性膜１６との交換結合によってほぼ媒体対向面を指すように固定されている。第一の強磁性膜１８の磁化方向は、例えば磁気抵抗効果膜の幅方向に設定されており、この磁化方向は磁気記録媒体の磁界によって紙面と垂直方向に変化するようになっている。第一の強磁性膜１８は第二の強磁性膜２２，２４の合計の厚さより大きく約２〜３倍の大きさを有する。
【００５０】
磁区制御層１２は永久磁石膜２８と配向制御下地膜３０とが積層された積層膜で構成されており、磁区制御層１２は磁気抵抗効果膜１０の積層方向と交差する幅方向の領域の両側に隣接して配置されている。永久磁石膜２８としては、例えばＣｏＣｒＰｔ系の合金が用いられており、配向制御下地膜３０としては、１０ｎｍ（好ましくは５〜２０ｎｍ）のＣｒが用いられている。そして磁区制御層  １２から発生する磁界によって第一の強磁性膜１８が単一の磁区に制御されるようになっている。磁区制御層１２は第一の強磁性膜１８とほぼ同じ高さに配置されており、その厚さは１０ｎｍ（好ましくは４〜３０ｎｍ、より５〜１５ｎｍが好ましい）である。
【００５１】
一対の電極１４はそれぞれ磁区制御層１２上に積層されており、各電極１４の一部が第一の強磁性膜１８上に積層されている。すなわち各電極１４は、電極間隔３２を保って第一の強磁性膜１８と磁区制御層１２上に積層されている。各電極１４は、例えばＡｕ，Ｃｕ，Ｔａなどの金属で構成されており、各電極１４の電極間隔３２は磁気抵抗効果膜の幅２６よりも狭く設定されている。
【００５２】
スピンバルブヘッドでは、出力はスピンバルブ膜固有の比抵抗変化量Δρと、第一の強磁性膜と第二の強磁性膜の磁化方向のなす角度Δθの余弦cosΔθ との積に比例する。そして比抵抗変化量ΔρがＡＭＲヘッドに比べて２倍以上高いところから、スピンバルブヘッドがＡＭＲヘッドに比べて高感度であることが知られている。ここで、第二の強磁性膜の磁化方向を媒体対向面に対して垂直に、例えば、真下（マイナス９０°）付近に固定したとすると、cosΔθ は第一の強磁性膜の磁化方向と媒体対向面とのなす角度θを用いて、cos(θ＋９０°）と書きすことができる。すなわち、出力はsinθ に比例する。このため、出力をθの変化に対して線形に変化させるためには、θは０°付近が望ましい。よって、第一の強磁性膜の磁化方向は、媒体対向面とほぼ平行、すなわちほぼ真横になるように設定してある。
【００５３】
図７は、スピンバルブヘッドの反強磁性膜１６として、ＮｉＯの代わりに、  ＦｅＭｎ系，ＮｉＭｎ系，ＣｒＭｎ系などの合金を用いたスピンバルブヘッドの構成図である。第二の強磁性膜２２，２４のうちいずれか一方を省略することも可能である。図７に示すように、磁気抵抗効果膜１０の積層方向が図６とは異なり、磁気抵抗効果膜１０上に反強磁性膜１６が積層される。また、図６，図７に示したいずれの場合にも、反強磁性膜１６は永久磁石膜に置換することができる。本図面における各層の厚さは図６と同様である。磁区制御層１２は反強磁性膜１６の上面より下になる。
【００５４】
また、スピンバルブヘッドの膜構成の別の例として下部シールド１側よりＴａ（５ｎｍ），ＮｉＦｅ（５ｎｍ），ＣｏＦｅ（１ｎｍ），Ｃｕ(２.５ｎｍ），  ＣｏＦｅ（３ｎｍ），ＣｒＭｎＰｔ（３０ｎｍ）及びＴａ（５ｎｍ）の各層が順次積層され、両端のハードバイアス層としてＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金及び電極１４（Ｔａ）が設けられる。これにより、抵抗変化率を６.５％ とすることができる。上層のＣｏＦｅ層が固定層，下層のＣｏＦｅ層とＮｉＦｅ層とが媒体の磁界に対して自由層となる。
【００５５】
また、別の例として、下部磁気シールド１側よりＴａ（５ｎｍ），ＮｉＦｅ  (５ｎｍ），Ｃｕ(２ｎｍ），Ｃｏ(１ｎｍ），ＦｅＮｉ(１ｎｍ），ＣｒＭｎＰｔ（５０ｎｍ）及びＴａ（５ｎｍ）の各層が順次積層され、上述と同様のハードバイアス層及び電極が設けられる。
【００５６】
図８は、スピンバルブヘッドの出力を高くするため、その応用であるデュアルスピンバルブヘッドを用いた構成図である。この場合の磁気抵抗効果膜１０の構成は、図８に示すように、第一の強磁性膜１８，磁化方向が固定された第二の強磁性膜２２，２４，第三の強磁性膜３６，３８，第一の強磁性膜１８と第二の強磁性膜２２との間に挿入された非磁性膜２０と、第一の強磁性膜１８と第三の強磁性膜３６との間に挿入された非磁性導体膜３４とから構成されており、第二の強磁性膜２２，２４は反強磁性膜１６上に積層され、反強磁性膜４０は第三の強磁性膜３６，３８上に積層された構成となっている。第一の強磁性膜１８は自由層として、例えば、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅ等を用いて構成され、膜厚は５ｎｍに設定されている。非磁性膜２０，３４には、例えばＣｕが用いられ、膜厚は２ｎｍに設定されている。第二の強磁性膜２２，２４および第三の強磁性膜３６，３８は、それぞれ固定層として積層膜を構成しており、第二の強磁性膜２２，第三の強磁性膜３６には例えばＣｏが用いられ、ともに膜厚は１ｎｍに設定されている。第二の強磁性膜２４，第三の強磁性膜３８には例えばＮｉＦｅが用いられ、ともに膜厚は１ｎｍ（好ましくは０.５〜３ｎｍ)に設定されている。反強磁性膜１６，４０にはＮｉＯ，ＣｏＯ等酸化物やＦｅＭｎ系，ＮｉＭｎ系，ＣｒＭｎ系の合金などから最も適したものが選ばれる。ここで反強磁性膜１６，４０は同一の材料で構成しても別材料で構成してもよく、更に永久磁石に置換することもできる。また第二の強磁性膜２２，２４のうちいずれか一方を省略することもでき、同様に第三の強磁性膜３６，３８のうちいずれか一方を省略することもできる。他の各層の厚さは図６と同様である。
【００５７】
また上記各スピンバルブヘッドにおいて、永久磁石膜２８は、ＮｉＦｅ系合金と反強磁性膜であるＦｅＭｎ系，ＭｎＩｒ系，ＮｉＭｎ系，ＣｒＭｎ系などの合金との積層膜に置換することもできる。この場合、配向制御下地膜３０はＴａなどに置換した方が良い特性が得られる。磁区制御層１２は磁気抵抗効果膜１０の上面より下に形成される。
【００５８】
図９は本実施例のハードディスク装置に用いたインダクティブ型の記録ヘッド部の断面図であるが、この薄膜ヘッドは下部磁性膜８４及び上部磁性膜８５からなる。非磁性絶縁体８９がこれらの磁性膜の間に付着されている。絶縁体の一部が磁気ギャップ８８を規定する。支持体はエア・ベアリング表面（ＡＢＳ）を有するスライダの形になっており、これはディスク・ファイル動作中に回転するディスクの媒体に近接し浮上する関係にある。
【００５９】
薄膜磁気ヘッドは上部磁性膜８５，下部磁性膜８４によりできるバック・ギャップ９０を有する。バック・ギャップ９０は介在するコイル８７により磁気ギャップから隔てられている。
【００６０】
連続しているコイル８７は例えばめっきにより下部磁性膜８４の上に作った層になっており、これらを電磁結合する。コイル８７は絶縁体８９で埋められてあるコイルの中央には電気接点があり、同じくコイルの外端部終止点には電気接点として更に大きく区域がある。接点は外部電線及び読み取り書き込み信号処理ヘッド回路（図示略）に接続されている。
【００６１】
本発明においては、単一の層で作られたコイル８７が、やや歪んだ楕円形とするのが好ましく、その断面積の小さい部分が磁気ギャップに最も近く配置され、磁気ギャップからの距離が大きくなるにつれ、断面積が徐々に大きくなる。
【００６２】
しかし楕円形コイルはバック・ギャップ１９０と磁気ギャップ１８８との間で比較的密に多数本入っており、コイルの幅乃至断面直径はこの区域では小さい。更に、磁気ギャップから最も遠い部分での大きな断面減少は電気抵抗の減少をもたらす。更に、楕円（長円）形コイルは角や鋭い隅や端部を持たず、電流への抵抗が少ない。又、楕円形状は矩形や円形（環状）コイルに比べ導電体の全長が少なくて済む。これらの利点の結果、コイルの全抵抗は比較的少なく、発熱は少なく、適度の放熱性が得られる。熱を相当量減らすので、薄膜層の層崩れ，伸長，膨張は防止され、ＡＢＳでのボール・チップ突出の原因が除かれる。
【００６３】
幅の変化がほぼ均一に進む楕円形コイル形状は、スパッタリングや蒸着等より安価な従来のめっき技術で付着できる。他の形状特に角のある形のコイルではめっき付着が不均一な幅の構造になり易い。角や鋭い端縁部の除去はでき上ったコイルにより少ない機械的ストレスしか与えない。
【００６４】
本実施例では多数巻回したコイルをほぼ楕円形状で磁気コア間に形成するのが好ましく、コイル断面径は磁気ギャップからバック・ギャップに向けて徐々に拡がっており、信号出力は増加し、発熱が減少させることができる。
【００６５】
本実施例では、インダクティブ型の記録ヘッドの上部及び下部磁性膜を以下の電気めっき法によって形成した。
【００６６】
Ｎｉ++量：１６.７ｇ／ｌ，Ｆｅ++量：２.４ｇ／ｌを含み、その他通常の応力緩和剤，界面活性剤を含んだめっき浴において、ｐＨ：３.０ ，めっき電気密度：１５ｍＡ／cm2 の条件でフレームめっきした上・下部磁気コアを有する誘導型の薄膜磁気ヘッドを作製した。トラック幅は１.０μｍ、ギャップ長は０.４μｍである。この磁性膜の組成は４２.４Ｎｉ−Ｆｅ(重量％）であり、磁気特性は飽和磁束密度（ＢS）が１.６４Ｔ，困難軸保磁力（ＨCH）が０.５Ｏｅ で比抵抗  （ρ）は４８.１μΩcm であった。上部磁気コア８５，上部シールド層を兼ねた下部磁気コア８４，コイル８７である。再生のための磁気抵抗効果型素子８６，磁気抵抗効果型素子にセンス電流を流すための電極，下部シールド層，スライダの構成を有する。本実施例の磁気コアの結晶粒径は１００〜５００Åとなり、困難軸保磁力が１.０Ｏｅ 以下であった。
【００６７】
このような構成で評価した本発明による記録ヘッドの性能（オーバーライト特性）を測定した結果、４０ＭＨｚ以上の高周波領域でも−５０ｄＢ程度の優れた記録性能が得られた。
【００６８】
本実施例によれば、多層二重スピン，バルブ構造を有する磁気抵抗（ＭＲ）効果センサは、低い印加磁界で大きなＭＲ応答が得られる。このＭＲ構造は、基板上に形成され、非磁性金属材料の薄膜層で分離された第１，第２及び第３の強磁性体薄膜層を備えた積層構造である。第１と第３の強磁性体層の外側の層はその磁化方向が固定され、中間の第２層は軟磁性であって、その磁化方向が印加磁界がゼロのとき外側の２つの強磁性体層の固定された磁化方向に対して実質上垂直である。第１及び第３の強磁性体層の磁化方向は、隣接する反強磁性体層によるハード・バイアスまたは交換バイアスを含むいくつかの方法で固定される。
【００６９】
２つの外側の強磁性体層はその磁化方向が相互に反平行に固定されており、したがって各固定層は他方の固定層の磁束を保持する働きをする。中間の第２の強磁性体層の磁化方向は、印加磁界によって自由に回転することができる。強磁性体層の第１層と第２層及び第２層と第３層の電気抵抗は、その対の２つの強磁性体層の磁化方向の間の角度の余弦の関数として変化する。そして、中間の自由層の磁化方向が第１の外側固定層の磁化方向にほぼ平行な方向から第３の外側固定層の磁化方向にほぼ平行な方向へと回転するとき、センサの抵抗が最小値から最大値に変化する。
【００７０】
更に、好ましい例では、２つの外側強磁性体層における磁化方向が平行で、共に中間の強磁性体自由層における磁化方向に垂直な、多層スピンバルブ構造とすることができる。
【００７１】
再生ヘッドの反強磁性膜１６としてＦｅＭｎを用いたスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果膜の膜構成にはＦｅＭｎ（１０ｎｍ）／ＮｉＦｅ（５ｎｍ）／Ｃｕ（２ｎｍ）／ＮｉＦｅ（５ｎｍ）２３と電流を流す電極及び巨大磁気抵抗効果膜の磁区を安定化させる磁区制御膜からなる。再生トラック幅は、０.８ μｍである。更に、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果膜２３の代わりにトンネル接合型巨大磁気抵抗効果膜の膜構成にはＦｅＭｎ（１０ｎｍ）／ＮｉＦｅ（５ｎｍ）／Ｃｏ  （３ｎｍ）／Ａｌ2Ｏ3（１ｎｍ）／Ｃｏ（３ｎｍ）／ＮｉＦｅ（５ｎｍ）を用いることができる。
【００７２】
図１０は記録再生分離型磁気ヘッドの製造工程を示す断面図である。記録ヘッド部は上部磁気コア９及び下部磁気コアと磁気ギャップ膜５と導体コイル７と導体コイル７と上下の磁気コアとの絶縁膜６，８からなり、この図では再生ヘッドの上部磁気シールドと記録ヘッドの下部磁気コアを兼用している。図１０（ａ）に、下部磁気シールド１，スピンバルブ型磁気抵抗効果膜２，電極及び磁区制御膜３，記録ヘッドの下部磁気コア兼用上部磁気シールド４を形成することにより再生ヘッド部分を形成し、ギャップ膜５を形成したところを示す。再生トラック幅は０.８μｍ で、スピンバルブ型の代りにトンネル接合型の巨大磁気抵抗効果膜を用いても良い。図１０（ｂ）に、フォトレジストに、メラミン樹脂（サイメル３０３，三井サイデク製）を全樹脂量の２５ｗｔ％となる量および１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼンを５ｗｔ％混合したものを塗布後、フォトマスクを介して紫外線の照射，現像液（ＤＥ−４：東京応化工業製）による現像を順次行いパターンを形成し、真空中で２００℃，３０分ベークし、絶縁膜６を形成したところを示す。もちろんメラミンの代りにエポキシを用いても良く、酸発生剤として１，３，５−トリス（ジブロモアセチル）ベンゼン等、上述したその他の物質を単独或いは２種以上を混合して用いても良い。絶縁膜６の端部のテーパ角度は、約４５度が得られた。２００℃，３０分の従来条件よりも、大幅に低温かつ短時間のベークであるにもかかわらず、熱分解による酸触媒の発生のためノボラック樹脂とメラミン樹脂との架橋が進み、高分子化しているため、密着力も大きく、パターン剥離等の不良はなく、かつスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果膜の特性劣化もなかった。図１０（ｃ）に、導体コイル７を形成後、絶縁膜６と同様の工程により絶縁膜８を形成し、この上に上部磁気コア９を形成したところを示す。コイル間の隙間へのレジストの埋込性及びコイル上の平坦化性も通常のレジストと変わらず、良好な記録ヘッドが作製できた。記録トラック幅は1.0μｍである。この時、絶縁膜の熱処理条件が、従来の２５０℃、数時間から200℃，３０分に大幅に緩和されているため、再生ヘッドの特性を劣化させることなく記録再生分離型磁気ヘッドを作製でき、このヘッドを搭載することにより面記録密度５Ｇbit／ｉｎ2の磁気ディスク装置を得ることができた。
【００７３】
【発明の効果】
絶縁膜としてフォトレジストにメラミンまたはエポキシ及び架橋促進剤を混合したものを用いることにより、密着力を良好に保ったまま硬化処理条件を緩和できるため、耐熱性が高く，性能が劣化しにくい巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを作製でき、高性能な磁気ディスク装置が作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハードディスク装置の概略図。
【図２】記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの斜視図。
【図３】本発明に係る負圧スライダーの斜視図。
【図４】本発明に係る磁気ディスク装置の全体図。
【図５】本発明に係るディスクアレイ装置の概念図。
【図６】本発明に係るスピンバルブヘッドの断面図。
【図７】本発明に係るスピンバルブヘッドの断面図。
【図８】本発明に係るスピンバルブヘッドの断面図。
【図９】本発明に係るインダクティブ型記録ヘッドの断面図。
【図１０】本発明に係る記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造工程図。
【符号の説明】
１，２１…下部磁気シールド、２…スピンバルブ型磁気抵抗効果膜、３…電極及び磁区制御膜、４…下部磁気コア兼用上部磁気シールド、５…ギャップ膜、６，８，２９…絶縁膜、７…導体コイル、９…上部磁気コア、１０…磁気抵抗効果膜、１２，２５…磁区制御層、１４…電極、１６，４０…反強磁性膜、１８…第一の強磁性膜、２０，３４…非磁性膜、２２，２４…第二の強磁性膜、２３…スピンバルブ型磁気ギャップ膜、２６…磁気抵抗効果膜の幅、２７…磁気ギャップ膜、２８…永久磁石膜、３０…配向制御下地膜、３２…電極間隔、３６，３８…第三の強磁性膜。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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