(57)【要約】【課題】  再生性能を向上させることが可能なＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを提供する。【解決手段】  タンタル（Ｔａ）により構成された下部シード層２１およびニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成された上部シード層３１がこの順に積層された積層構造を有するようにシード層３０を構成する。このシード層３０上に形成される一連の層（反強磁性ピンニング層２２など）の結晶性が向上するため、ニッケルクロム合金の単層構造を有するようにシード層を構成した場合と比較して、ＧＭＲ比が増加する。【選択図】  図１
2006024349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマエッチング法を使用して下部シールド層の表面をエッチングすることにより清浄化する第１の工程と、
前記下部シールド層の清浄面上に、シード層を形成する第２の工程と、
前記シード層上に、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）を使用して反強磁性ピンニング層を形成する第３の工程と、
前記反強磁性ピンニング層上に、第１のピンド層を形成する第４の工程と、
前記第１のピンド層上に、反強磁性結合層を形成する第５の工程と、
前記反強磁性結合層上に、第２のピンド層を形成する第６の工程と、
前記第２のピンド層上に、非磁性スペーサ層を形成する第７の工程と、
前記非磁性スペーサ層上に、フリー層を形成する第８の工程と、
前記フリー層上に、保護層を形成する第９の工程と、を含み、
前記第２の工程が、
前記下部シールド層の清浄面上に、タンタル（Ｔａ）を使用して第１のシード層を０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、
前記第１のシード層上に、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）を使用して第２のシード層を３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、を含む
ことを特徴とするＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記反強磁性ピンニング層を４ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する
ことを特徴とする請求項１記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項３】
５％よりも大きな巨大磁気抵抗効果比を有するようにする
ことを特徴とする請求項１記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第８の工程において、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）を積層構造を含む群から選択される構造を有するように前記フリー層を形成する
ことを特徴とする請求項１記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第８の工程において、前記フリー層を１．５ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する
ことを特徴とする請求項１記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第９の工程において、銅（Ｃｕ）／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金（ＣｕＲｕ）の単層構造および銅／ルテニウム（Ｒｕ）／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有するように前記保護層を形成する
ことを特徴とする請求項１記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１の工程において、１０分間に５０Ｗの電力レベルにおいて１８０×１０-5ｍ3 ／ｈの流量でアルゴン（Ａｒ）を流しながら前記下部シールド層の表面をエッチングする
ことを特徴とする請求項１記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項８】
プラズマエッチング法を使用して下部シールド層の表面をエッチングすることにより清浄化する第１の工程と、
前記下部シールド層の清浄面上に、シード層を形成する第２の工程と、
前記シード層上に、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）を使用して反強磁性ピンニング層を形成する第３の工程と、
前記反強磁性ピンニング層上に、第１のピンド層を形成する第４の工程と、
前記第１のピンド層上に、反強磁性結合層を形成する第５の工程と、
前記反強磁性結合層上に、第２のピンド層を形成する第６の工程と、
前記第２のピンド層上に、非磁性スペーサ層を形成する第７の工程と、
前記非磁性スペーサ層上に、フリー層を形成する第８の工程と、
前記フリー層上に、保護層を形成する第９の工程と、を含み、
前記第２の工程が、
前記下部シールド層の清浄面上に、タンタル（Ｔａ）を使用して第１のシード層を０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、
前記第１のシード層上に、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）を使用して第２のシード層を３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、を含むと共に、
前記第７の工程が、
前記第２のピンド層上に、銅（Ｃｕ）を使用して第１の非磁性層を０．１５ｎｍ以上０．６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、
前記第１の非磁性層上に、アルミニウム銅合金（ＡｌＣｕ）を使用して前駆ナノ酸化層を０．６ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、
プラズマエッチング法を使用して前記前駆ナノ酸化層を０．１ｎｍ以上０．３ｎｍ以下の範囲内だけエッチングすることにより選択的に除去する工程と、
プラズマ酸化法を使用してエッチング済みの前記前駆ナノ酸化層を酸化することによりナノ酸化層に変換する工程と、
前記ナノ酸化層上に、銅を使用して第２の非磁性層を形成する工程と、を含む
ことを特徴とするＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記第３の工程において、前記反強磁性ピンニング層を４ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
５％よりも大きな巨大磁気抵抗効果比を有するようにする
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記第８の工程において、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）を積層構造を含む群から選択される構造を有するように前記フリー層を形成する
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記第８の工程において、前記フリー層を１．５ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記第９の工程において、銅／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金（ＣｕＲｕ）の単層構造および銅／ルテニウム（Ｒｕ）／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有するように前記保護層を形成する
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記第１の工程において、１０分間に５０Ｗの電力レベルにおいて１８０×１０-5ｍ3 ／ｈの流量でアルゴン（Ａｒ）を流しながら前記下部シールド層の表面をエッチングする
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記第７の工程において、２０秒間以上６０秒間以下の範囲内に１７Ｗ以上２０Ｗ以下の範囲内の電力レベルにおいて３００×１０-5ｍ3 ／ｈの流量でアルゴンを流しながら前記前駆ナノ酸化層をエッチングする
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記第７の工程において、１５秒間以上４５秒間以下の範囲内に２０Ｗ以上３０Ｗ以下の範囲内の電力レベルにおいて９０×１０-5ｍ3 ／ｈの流量で酸素（Ｏ2 ）を流すと共に３００×１０-5ｍ3 ／ｈの流量でアルゴンを流しながら前記前駆ナノ酸化層を酸化する
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
０．４Ωμｍ2 よりも大きなＲ（抵抗）Ａ（面積）積を有するようにする
ことを特徴とする請求項８記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造するために、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）により構成された下部シールド層上に形成されるシード層であって、
タンタル（Ｔａ）により構成されていると共に０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１のシード層と、
ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成されていると共に３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第２のシード層と、がこの順に積層された積層構造を有している
ことを特徴とするシード層。
【請求項１９】
下部シールド層と、
シード層と、
イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）により構成された反強磁性ピンニング層と、
第１のピンド層と、
反強磁性結合層と、
第２のピンド層と、
非磁性スペーサ層と、
フリー層と、
保護層と、がこの順に積層された積層構造を有しており、
前記シード層が、
タンタル（Ｔａ）により構成されていると共に０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１のシード層と、
ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成されていると共に３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第２のシード層と、がこの順に積層された積層構造を有している
ことを特徴とするＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２０】
前記反強磁性ピンニング層が、４ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲内の厚さを有している
ことを特徴とする請求項１９記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２１】
５％よりも大きな巨大磁気抵抗効果比を有している
ことを特徴とする請求項１９記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２２】
前記フリー層が、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の積層構造を含む群から選択される構造を有している
ことを特徴とする請求項１９記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２３】
前記フリー層が、１．５ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有している
ことを特徴とする請求項１９記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２４】
前記保護層が、銅（Ｃｕ）／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金（ＣｕＲｕ）の単層構造および銅／ルテニウム（Ｒｕ）／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有している
ことを特徴とする請求項１９記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２５】
下部シールド層と、
シード層と、
イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）により構成された反強磁性ピンニング層と、
第１のピンド層と、
反強磁性結合層と、
第２のピンド層と、
非磁性スペーサ層と、
フリー層と、
保護層と、がこの順に積層された積層構造を有しており、
前記シード層が、
タンタル（Ｔａ）により構成されていると共に０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１のシード層と、
ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成されていると共に３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第２のシード層と、がこの順に積層された積層構造を有していると共に、
前記非磁性スペーサ層が、
銅（Ｃｕ）により構成されていると共に０．１５ｎｍ以上０．６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１の非磁性層と、
０．６ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有するナノ酸化層と、
銅により構成された第２の非磁性層と、がこの順に積層された積層構造を有している
ことを特徴とするＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２６】
前記反強磁性ピンニング層が、４ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲内の厚さを有している
ことを特徴とする請求項２５記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２７】
５％よりも大きな巨大磁気抵抗効果比を有している
ことを特徴とする請求項２５記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２８】
前記フリー層が、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の積層構造を含む群から選択される構造を有している
ことを特徴とする請求項２５記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項２９】
前記フリー層が、１．５ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有している
ことを特徴とする請求項２５記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項３０】
前記保護層が、銅（Ｃｕ）／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金（ＣｕＲｕ）の単層構造および銅／ルテニウム（Ｒｕ）／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有している
ことを特徴とする請求項２５記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【請求項３１】
０．４Ωμｍ2 よりも大きなＲ（抵抗）Ａ（面積）積を有している
ことを特徴とする請求項２５記載のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜面に対して直交する方向に電流が流れることにより動作するＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドおよびその製造方法、ならびにＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドに適用されるシード層に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気再生ヘッド（以下、単に「再生ヘッド」という。）は、外部磁界の存在下において磁性材料の抵抗、すなわち磁気抵抗またはＭＲ（mageto-resistance ）が変換する原理を利用して動作する。この磁気抵抗は、スピンバルブと呼ばれる積層構造（いわゆるスピンバルブ構造）を再生ヘッドに適用することにより、著しく増加する。このスピンバルブ構造では、電子スピンに基づく磁化方向が周辺の磁化方向に対して平行または反平行な場合に、磁化された固体中において結晶格子による電子の散乱性が変化するため、磁気抵抗も変化する。このスピンバルブ構造の磁気抵抗は、特に、巨大磁気抵抗またはＧＭＲ（giant magneto-resistance）と呼ばれている。
【０００３】
図５は、スピンバルブ構造が適用された従来の再生ヘッドの断面構成を表している。この磁気再生ヘッドは、図５に示したように、下部シールド層１１０上に、シード層１１１と、反強磁性ピンニング層１１２と、ピンド層１２０と、非磁性スペーサ層１１６と、フリー層１１７と、保護層１１８とがこの順に積層された積層構造を有している。特に、ピンド層１２０は、反強磁性ピンニング層１１２に近い側から順に、下部ピンド層１１３（反平行強磁性層＝ＡＰ２）と、反強磁性結合層１１４と、上部ピンド層１１５（反平行強磁性層＝ＡＰ１）とが積層された積層構造を有している。この再生ヘッドでは、主に、反強磁性ピンニング層１１２からフリー層１１７に至る積層部分が、スピンバルブ構造を構成している。
【０００４】
フリー層１１７の磁化方向は、スピンバルブ構造に外部磁界が供給された場合に、その外部磁界の方向に応じて自由に回転可能であり、一方、スピンバルブ構造から外部磁界が取り除かれた場合に、結晶磁気異方性、形状磁気異方性、電流磁界、結合磁界および消磁磁界などの影響を受けて最小のエネルギー状態となる方向を向く。
【０００５】
フリー層１１７の磁化方向がピンド層１２０の磁化方向に対して平行である場合には、それらのフリー層１１７とピンド層１２０との間を移動する電子が散乱されにくくなるため、スピンバルブ構造が低抵抗状態となる。一方、フリー層１１７の磁化方向がピンド層１２０の磁化方向に対して反平行である場合には、それらのフリー層１１７とピンド層１２０との間を移動する電子が散乱されやすくなるため、スピンバルブ構造が高抵抗状態となる。このスピンバルブ構造の抵抗変化率は、一般に、１０％〜２０％程度である。
【０００６】
スピンバルブ構造が適用された初期の再生ヘッドは、そのスピンバルブ構造を構成する一連の層の膜面に対して平行な方向に電流を流しながらフリー層の抵抗を測定することが可能となるように設計された。この種の再生ヘッドは、いわゆる膜面平行電流型巨大磁気抵抗効果（ＣＩＰ（current-in-the-plane）−ＧＭＲ）再生ヘッドと呼ばれている。これに対して、記録密度の飛躍的な増加に対応するために開発された再生ヘッドは、膜面に対して直交する方向に電流を流しながらフリー層の抵抗を測定することが可能となるように設計された。この種の磁気再生ヘッドは、いわゆる膜面直交電流型巨大磁気抵抗効果（ＣＰＰ（current-perpendicular-to-the-plane）−ＧＭＲ）再生ヘッドと呼ばれている。このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、約１００Ｇｂ／ｉｎ2 を越える記録密度に対応し得るものと期待されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】米国特許第５６２７７０４号明細書
【特許文献２】米国特許第５６６８６８８号明細書
【０００７】
スピンバルブ構造の構成に関しては、既にいくつかの態様が知られている。
【０００８】
具体的には、リ（Li）等により、シード層の構成としてタンタル（Ｔａ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造、反強磁性ピンニング層の有力な構成材料としてイリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）がそれぞれ提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献３】米国特許第６６８３７６２号明細書
【０００９】
また、サン（Sun ）等により、シード層の構成材料としてタンタル（Ｔａ）およびニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。なお、サン等は、タンタルニッケルクロム合金（ＴａＮｉＣｒ）も提案している。
【特許文献４】米国特許第６５７４０７９号明細書
【００１０】
また、ハセガワ（Hasegawa）等により、ＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドに関して、下地層の構成材料としてタンタル（Ｔａ）、シード層の構成材料としてニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）、反強磁性ピンニング層の構成材料としてイリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）がそれぞれ提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
【特許文献５】米国特許公開公報２００２／０１９１３５６号公報
【００１１】
また、ジル（Gill）により、２つのフリー層の間にナノ酸化層（nano-oxide layer）を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。このナノ酸化層は、タカハシ（Takahashi ）等によっても提案されている（例えば、特許文献７参照。）。この場合のナノ酸化層としては、ピンド層（ＡＰ１）またはフリー層の構成材料として反金属酸化層が検討されている。
【特許文献６】米国特許第６６３６３８９号明細書
【特許文献７】米国特許公開公報２００４／０００４２６１号公報
【００１２】
また、フクザワ（Fukuzawa）等により、シード層の構成材料としてタンタル（Ｔａ）、反強磁性ピンニング層の構成材料としてイリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）がそれぞれ提案されている（例えば、特許文献８参照。）。フクザワ等は、ＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのうちのピンド層（ＡＰ１）を鏡面反射ナノ酸化層とするために、プラズマエッチング法およびプラズマ酸化法を使用してナノ酸化層を形成する技術を教示している。
【特許文献８】米国特許公開公報２００２／００４８１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの性能を向上させるためには、ＧＭＲの変化率（巨大磁気抵抗効果比＝ＧＭＲ比）を向上させる必要がある。しかしながら、従来のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、未だＧＭＲ比が十分であるとは言えないため、多分に改善の余地がある。この場合には、特に、ＧＭＲ比と共に、抵抗（Ｒ；resistance）および面積（Ａ；area）の積、すなわちＲＡ積を向上させることも重要である。このＲＡ積は、従来のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドに関して０．６Ωμｍ2 〜１Ωμｍ2 程度である。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、性能を向上させることが可能なＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの性能向上に寄与することが可能なシード層を提供することにある。
【００１６】
さらに、本発明の第３の目的は、性能が向上したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを容易に製造することが可能なＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法は、プラズマエッチング法を使用して下部シールド層の表面をエッチングすることにより清浄化する第１の工程と、下部シールド層の清浄面上にシード層を形成する第２の工程と、シード層上にイリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）を使用して反強磁性ピンニング層を形成する第３の工程と、反強磁性ピンニング層上に第１のピンド層を形成する第４の工程と、第１のピンド層上に反強磁性結合層を形成する第５の工程と、反強磁性結合層上に第２のピンド層を形成する第６の工程と、第２のピンド層上に非磁性スペーサ層を形成する第７の工程と、非磁性スペーサ層上にフリー層を形成する第８の工程と、フリー層上に保護層を形成する第９の工程とを含み、第２の工程が、下部シールド層の清浄面上にタンタル（Ｔａ）を使用して第１のシード層を０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、第１のシード層上にニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）を使用して第２のシード層を３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程とを含むものである。
【００１８】
本発明の第１の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法では、既存の薄膜プロセスのみを使用し、新規かつ煩雑なプロセスを使用しない。
【００１９】
本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法は、プラズマエッチング法を使用して下部シールド層の表面をエッチングすることにより清浄化する第１の工程と、下部シールド層の清浄面上にシード層を形成する第２の工程と、シード層上にイリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）を使用して反強磁性ピンニング層を形成する第３の工程と、反強磁性ピンニング層上に第１のピンド層を形成する第４の工程と、第１のピンド層上に反強磁性結合層を形成する第５の工程と、反強磁性結合層上に第２のピンド層を形成する第６の工程と、第２のピンド層上に非磁性スペーサ層を形成する第７の工程と、非磁性スペーサ層上にフリー層を形成する第８の工程と、フリー層上に保護層を形成する第９の工程とを含み、第２の工程が、下部シールド層の清浄面上にタンタル（Ｔａ）を使用して第１のシード層を０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、第１のシード層上にニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）を使用して第２のシード層を３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程とを含むと共に、第７の工程が、第２のピンド層上に銅（Ｃｕ）を使用して第１の非磁性層を０．１５ｎｍ以上０．６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、第１の非磁性層上にアルミニウム銅合金（ＡｌＣｕ）を使用して前駆ナノ酸化層を０．６ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成する工程と、プラズマエッチング法を使用して前駆ナノ酸化層を０．１ｎｍ以上０．３ｎｍ以下の範囲内だけエッチングすることにより選択的に除去する工程と、プラズマ酸化法を使用してエッチング済みの前駆ナノ酸化層を酸化することによりナノ酸化層に変換する工程と、ナノ酸化層上に銅を使用して第２の非磁性層を形成する工程とを含むものである。
【００２０】
本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法では、既存の薄膜プロセスのみを使用し、新規かつ煩雑なプロセスを使用しない。
【００２１】
本発明に係るシード層は、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造するためにニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）により構成された下部シールド層上に形成されるものであり、タンタル（Ｔａ）により構成されていると共に０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１のシード層と、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成されていると共に３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第２のシード層とがこの順に積層された積層構造を有しているものである。
【００２２】
本発明に係るシード層では、タンタル（Ｔａ）により構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成された第２のシード層がこの順に積層された積層構造を有しているため、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドに適用された場合に巨大磁気抵抗効果比を増加させる。
【００２３】
本発明の第１の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、下部シールド層と、シード層と、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）により構成された反強磁性ピンニング層と、第１のピンド層と、反強磁性結合層と、第２のピンド層と、非磁性スペーサ層と、フリー層と、保護層とがこの順に積層された積層構造を有しており、シード層が、タンタル（Ｔａ）により構成されていると共に０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１のシード層と、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成されていると共に３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第２のシード層とがこの順に積層された積層構造を有しているものである。
【００２４】
本発明の第１の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、タンタル（Ｔａ）により構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成された第２のシード層がこの順に積層された積層構造を有するようにシード層が構成されているため、そのシード層上に形成される一連の層（反強磁性ピンニング層など）の結晶性が向上する。これにより、巨大磁気抵抗効果比が増加する。
【００２５】
本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、下部シールド層と、シード層と、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）により構成された反強磁性ピンニング層と、第１のピンド層と、反強磁性結合層と、第２のピンド層と、非磁性スペーサ層と、フリー層と、保護層とがこの順に積層された積層構造を有しており、シード層が、タンタル（Ｔａ）により構成されていると共に０．３ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１のシード層と、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成されていると共に３ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第２のシード層とがこの順に積層された積層構造を有していると共に、非磁性スペーサ層が、銅（Ｃｕ）により構成されていると共に０．１５ｎｍ以上０．６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有する第１の非磁性層と、０．６ｎｍ以上１ｎｍ以下の範囲内の厚さを有するナノ酸化層と、銅により構成された第２の非磁性層とがこの順に積層された積層構造を有しているものである。
【００２６】
本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、タンタル（Ｔａ）により構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成された第２のシード層がこの順に積層された積層構造を有するようにシード層が構成されているため、上記したように、巨大磁気抵抗効果比が増加する。しかも、銅（Ｃｕ）により構成された第１の非磁性層、ナノ酸化層および銅により構成された第２の非磁性層がこの順に積層された積層構造を有するように非磁性スペーサ層が構成されているため、ＲＡ積も併せて増加する。
【００２７】
本発明の第１または第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法では、第３の工程において、反強磁性ピンニング層を４ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるように形成し、第８の工程において、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）を積層構造を含む群から選択される構造を有すると共に１．５ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さとなるようにフリー層を形成し、第９の工程において、銅（Ｃｕ）／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金（ＣｕＲｕ）の単層構造および銅／ルテニウム（Ｒｕ）／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有するように保護層を形成してもよい。この場合には、５％よりも大きな巨大磁気抵抗効果比を有するようにするのが好ましい。特に、第１の工程において、１０分間に５０Ｗの電力レベルにおいて１８０×１０-5ｍ3 ／ｈの流量でアルゴン（Ａｒ）を流しながら下部シールド層の表面をエッチングしてもよい。
【００２８】
また、本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法では、第７の工程において、２０秒間以上６０秒間以下の範囲内に１７Ｗ以上２０Ｗ以下の範囲内の電力レベルにおいて３００×１０-5ｍ3 ／ｈの流量でアルゴン（Ａｒ）を流しながら前駆ナノ酸化層をエッチングすると共に、１５秒間以上４５秒間以下の範囲内に２０Ｗ以上３０Ｗ以下の範囲内の電力レベルにおいて９０×１０-5ｍ3 ／ｈの流量で酸素（Ｏ2 ）を流すと共に３００×１０-5ｍ3 ／ｈの流量でアルゴンを流しながら前駆ナノ酸化層を酸化してもよい。この場合には、０．４Ωμｍ2 よりも大きなＲ（抵抗）・Ａ（面積）積を有するようにするのが好ましい。
【００２９】
また、本発明の第１または第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、反強磁性ピンニング層が、４ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲内の厚さを有しており、フリー層が、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の積層構造を含む群から選択される構造を有すると共に１．５ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内の厚さを有しており、保護層が、銅／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金（ＣｕＲｕ）の単層構造および銅／ルテニウム（Ｒｕ）／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有していてもよい。この場合には、５％よりも大きな巨大磁気抵抗効果比を有しているのが好ましい。
【００３０】
また、本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、０．４Ωμｍ2 よりも大きなＲ（抵抗）Ａ（面積）積を有しているのが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の第１の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法によれば、タンタルにより構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金により構成された第２のシード層がこの順に積層された積層構造を有するシード層を備えたＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造するために、既存の薄膜プロセスしか使用しないので、その既存の薄膜プロセスを使用して、再生性能が向上したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを容易に製造することができる。
【００３２】
また、本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法によれば、タンタルにより構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金により構成された第２のシード層がこの順に積層された積層構造を有するシード層と共に、銅により構成された第１の非磁性層、アルミニウム銅合金酸化物により構成されたナノ酸化層および銅により構成された第２の非磁性層がこの順に積層された積層構造を有する非磁性スペーサ層を併せて備えたＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造するために、既存の薄膜プロセスしか使用しないので、その既存の薄膜プロセスを使用して、再生性能が向上したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを容易に製造することができる。
【００３３】
また、本発明に係るシード層によれば、タンタルにより構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金により構成された第２のシード層がこの順に積層された積層構造を有しているので、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能向上に寄与することができる。
【００３４】
また、本発明の第１の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドによれば、タンタルにより構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金により構成された第２のシード層がこの順に積層された積層構造を有するようにシード層が構成されているので、巨大磁気抵抗効果比が増加する。したがって、巨大磁気抵抗効果比が確保されるため、再生性能を向上させることができる。
【００３５】
さらに、本発明の第２の観点に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドによれば、タンタルにより構成された第１のシード層およびニッケルクロム合金により構成された第２の上部シード層がこの順に積層された積層構造を有するようにシード層が構成されていると共に、銅により構成された第１の非磁性層、ナノ酸化層および銅により構成された第２の非磁性層がこの順に積層された積層構造を有するように非磁性スペーサ層が構成されているので、巨大磁気抵抗効果比が増加すると共に、ＲＡ積も併せて増加する。したがって、巨大磁気抵抗効果比と共にＲＡ積が併せて確保されるため、再生性能をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド（ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド）の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの断面構成を表している。
【００３８】
なお、本発明に係るシード層は、シード層３０として本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのうちの一部を構成するものであるため、そのシード層については、以下で併せて説明する。
【００３９】
このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、図１に示したように、下部シールド層１０上に、シード層３０と、反強磁性ピンニング層２２と、ピンド層２０と、非磁性スペーサ層１６と、フリー層１７と、保護層１８とがこの順に積層された積層構造を有している。
【００４０】
下部シールド層１０は、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのうちの主要部（反強磁性ピンニング層２２からフリー層１７に至る積層部分）を周辺から磁気的に分離するものであり、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）により構成されている。
【００４１】
シード層３０は、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのＧＭＲ比を向上させるためのものである。このシード層３０は、下部シールド層１０に近い側から順に、下部シード層２１（第１のシード層）および上部シード層３１（第２のシード層）が積層された積層構造（２層構造）を有している。下部シード層２１は、タンタル（Ｔａ）により構成されていると共に、約０．３ｎｍ〜１ｎｍの厚さを有している。上部シード層３１は、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）により構成されていると共に、約３ｎｍ〜６ｎｍの厚さを有している。
【００４２】
反強磁性ピンニング層２２は、ピンド層２０の磁化方向を固定させるものである。この反強磁性ピンニング層２２は、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）により構成されていると共に、約４ｎｍ〜８ｎｍの厚さを有している。
【００４３】
ピンド層２０は、反強磁性ピンニング層２２により磁化方向が固定されたものである。このピンド層２０は、反強磁性ピンニング層２２に近い側から順に、下部ピンド層１３（反平行強磁性層（第１のピンド層）＝ＡＰ２）と、反強磁性結合層１４と、上部ピンド層１５（反平行強磁性層（第２のピンド層）＝ＡＰ１）とが積層された積層構造（３層構造）を有しており、いわゆるシンセティック反強磁性ピンド層である。
【００４４】
非磁性スペーサ１６は、例えば、銅（Ｃｕ）などの非磁性材料により構成されている。
【００４５】
フリー層１７は、外部磁界に応じて磁化方向が回転可能なものである。このフリー層１７は、例えば、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の積層構造を含む群から選択される構造を有していると共に、約１．５ｎｍ〜６ｎｍ以下の厚さを有している。
【００４６】
保護層１８は、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのうちの主要部を周辺から保護するものである。この保護層１７は、例えば、銅／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金（ＣｕＲｕ）の単層構造および銅／ルテニウム（Ｒｕ）／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有している。
【００４７】
このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、磁気ディスク（図示せず）に記録されている情報を再生するために使用される。すなわち、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、図１に示したように、一連の層の膜面に対して直交する方向に電流（センス電流）が流れている際に、フリー層１７の磁化方向が外部磁界（磁気ディスクの信号磁界）に応じて回転すると、そのフリー層１７とピンド層２０との間の相対的な磁化方向に応じて抵抗が変化する。この抵抗の変化がセンス電流の変化として検出されることにより、磁気ディスクに記載されている情報が磁気的に再生される。このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、特に、約５％よりも大きなＧＭＲ比が得られる。
【００４８】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド（ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド）の製造方法について説明する。
【００４９】
このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、成膜手法やエッチング手法などを含む既存の薄膜プロセスを使用して、一連の構成要素を順次形成して積層させることにより製造可能である。すなわち、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造する際には、下部シールド層１０を準備したのち、まず、プラズマエッチング法を使用して下部シールド層１０の表面をエッチングすることにより清浄化する。この場合には、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）により構成された下部シールド層１０を準備する。また、約１０分間に約５０Ｗの電力レベルにおいて、約１８０×１０-5ｍ3 ／ｈ（＝約３０ＳＣＣＭ）の流量でアルゴン（Ａｒ）を流しながら、下部シールド層１０の表面をエッチングする。
【００５０】
続いて、下部シールド層１０の清浄面上に、シード層３０を形成する。この場合には、下部シールド層１０の清浄面上に、タンタルを使用して下部シード層２１を約０．３ｎｍ〜１ｎｍの厚さとなるように形成したのち、その下部シード層２１上に、ニッケルクロム合金を使用して上部シード層３１を約３ｎｍ〜６ｎｍの厚さとなるように形成することにより、それらの下部シード層２１および上部シード層３１を含む２層構造を有するようにする。
【００５１】
続いて、シード層３０上に、反強磁性ピンニング層２２を形成する。この場合には、イリジウムマンガン合金を使用すると共に、約４ｎｍ〜８ｎｍの厚さとなるようにする。
【００５２】
続いて、反強磁性ピンニング層２２上に、ピンド層２０を形成する。この場合には、反強磁性ピンニング層２２上に、下部ピンド層１３（ＡＰ２）、反強磁性結合層１４および上部ピンド層１５（ＡＰ１）をこの順に形成して積層させることにより、それらの下部ピンド層１３、反強磁性結合層１４および上部ピンド層１５を含む３層構造を有するようにする。
【００５３】
続いて、ピンド層２０（上部ピンド層１５）上に、非磁性スペーサ層１６を形成する。この場合には、例えば、銅などの非磁性材料を使用する。
【００５４】
続いて、非磁性スペーサ層１６上に、フリー層１７を形成する。この場合には、例えば、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の単層構造、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）／ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）の積層構造およびコバルト鉄銅合金［ＣｏＦｅＣｕ］2 ／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）を積層構造を含む群から選択される構造を有すると共に、約１．５ｎｍ〜６ｎｍの厚さとなるようにする。
【００５５】
最後に、フリー層１７上に、保護層１８を形成する。この場合には、例えば、銅／タンタルの積層構造、銅ルテニウム合金の単層構造および銅／ルテニウム／タンタル／ルテニウムの積層構造を含む群から選択される構造を有するようにする。これにより、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドが完成する。
【００５６】
本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、タンタルにより構成された下部シード層２１と、ニッケルクロム合金により構成された上部シード層３１とがこの順に積層された２層構造を有するようにシード層３０を構成したので、タンタルにより構成された単層構造を有するようにシード層を構成した場合と比較して、シード層３０上に形成される一連の層（反強磁性ピンニング層２２など）の結晶性が向上する。これにより、ＧＭＲ比が増加し、より具体的には約５％よりも大きなＧＭＲ比が得られる。したがって、ＧＭＲ比が確保されるため、再生性能を向上させることができる。
【００５７】
また、上記した他、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法では、上記した２層構造を有するシード層３０を備えたＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造するために、既存の薄膜プロセスのみを使用し、新規かつ煩雑なプロセスを使用しない。したがって、既存の薄膜プロセスを使用して、再生性能が向上したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを容易に製造することができる。
【００５８】
また、本実施の形態に係るシード層では、タンタルにより構成された下部シード層２１と、ニッケルクロム合金により構成された上部シード層３１とがこの順に積層された２層構造を有するようにしたので、上記したように、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドに適用された場合にＧＭＲ比を増加させる。したがって、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能向上に寄与することができる。
【００５９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６０】
図２は、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド（ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド）の構成を表しており、上記第１の実施の形態において説明した図１に対応する断面構成を表している。なお、図２では、上記第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付している。
【００６１】
このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、図２に示したように、非磁性スペーサ層１６に代えて非磁性スペーサ層４０を備える点を除き、上記第１の実施の形態において説明したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド（図１参照）と同様の構成を有してる。すなわち、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、下部シールド層１０上に、シード層３０と、反強磁性ピンニング層２２と、ピンド層２０（下部ピンド層１３（ＡＰ２）／反強磁性結合層１４／上部ピンド層１５（ＡＰ１））と、非磁性スペーサ層４０と、フリー層１７と、保護層１８とがこの順に積層された積層構造を有している。
【００６２】
非磁性スペーサ層４０は、ピンド層２０に近い側から順に、下部非磁性層３２（第１の非磁性層）と、ナノ酸化層（ＮＯＬ）３３と、上部非磁性層３４（第２の非磁性層）とが積層された積層構造（３層構造）を有している。下部非磁性層３２は、銅により構成されていると共に、約０．１５ｎｍ〜０．６ｎｍの厚さを有している。ナノ酸化層３３は、アルミニウム銅合金酸化物（ＡｌＣｕＯ）により構成されていると共に、約０．６ｎｍ〜１ｎｍの厚さを有している。上部非磁性層３４は、銅により構成されている。
【００６３】
このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、上記したように、非磁性スペーサ層４０がナノ酸化層３３を含む３層構造を有していることに伴い、約０．４Ωμｍ2 よりも大きなＲＡ積を有している。
【００６４】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド（ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッド）の製造方法について説明する。
【００６５】
このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、成膜手法やエッチング手法などを含む既存の薄膜プロセスを使用して、一連の構成要素を形成して積層させることにより製造可能である。特に、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、非磁性スペーサ層１６に代えて非磁性スペーサ層４０を形成する点を除き、上記第１の実施の形態において説明したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法と同様の手順を経ることにより製造可能である。以下では、非磁性スペーサ４０の形成工程のみについて言及する。
【００６６】
すなわち、ＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのうちの非磁性スペーサ層４０を形成する際には、ピンド層２０を形成したのち、まず、ピンド層２０（上部ピンド層１５）上に、下部非磁性層３２を形成する。この場合には、銅を使用すると共に、約０．１５ｎｍ〜０．６ｎｍの厚さとなるようにする。続いて、下部非磁性層３２上に、前駆ナノ酸化層３３Ｚを形成する。この場合には、アルミニウム銅合金（ＡｌＣｕ）を使用すると共に、約０．６ｎｍ〜１ｎｍの厚さとなるようにする。この前駆ナノ酸化層３３Ｚは、後工程において酸化処理を利用してナノ酸化層３３に変換される前準備層である。
【００６７】
続いて、プラズマエッチング法を使用して前駆ナノ酸化層３３Ｚを約０．１ｎｍ〜０．３ｎｍだけエッチングすることにより選択的に除去する。この場合には、約２０秒間〜６０秒間に約１７Ｗ〜２０Ｗの電力レベルにおいて、約３００×１０-5ｍ3 ／ｈ（＝約５０ＳＣＣＭ）の流量でアルゴンを流しながら、前駆ナノ酸化層３３Ｚをエッチングする。
【００６８】
続いて、プラズマ酸化法を使用してエッチング済みの前駆ナノ酸化層３３Ｚを酸化することによりナノ酸化層３３に変換する。この場合には、約１５秒間〜４５秒間に約２０Ｗ〜３０Ｗの電力レベルにおいて、約９０×１０-5ｍ3 ／ｈ（＝約１５ＳＣＣＭ）の流量で酸素を流すと共に約３００×１０-5ｍ3 ／ｈ（＝約５０ＳＣＣＭ）の流量でアルゴンを流しながら、前駆ナノ酸化層３３Ｚを酸化する。この酸化処理では、アルミニウム銅合金が酸化される結果、複数の孔を有すると共にその複数の孔が銅で満たされた多孔質構造を有するようにアルミニウム銅合金酸化物が生成されることにより、ナノ酸化層３３が形成される。
【００６９】
最後に、ナノ酸化層３３上に、上部非磁性層３４を形成する。この場合には、銅を使用する。これにより、下部非磁性層３２、ナノ酸化層３３および上部非磁性層３４を含む３層構造を有するように非磁性スペーサ層４０が形成される。
【００７０】
本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、タンタルにより構成された下部シード層２１と、ニッケルクロム合金により構成された上部シード層３１とがこの順に積層された２層構造を有するようにシード層３０を構成したので、上記第１の実施の形態において説明したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドと同様の作用により、ＧＭＲ比が増加する。したがって、やはり再生性能を向上させることができる。
【００７１】
特に、本実施の形態では、銅により構成された下部非磁性層３２と、アルミニウム銅合金酸化物により構成されたナノ酸化層３３と、銅により構成された上部非磁性層３４とがこの順に積層された３層構造を有するように非磁性スペーサ層４０を構成したので、そのナノ酸化層３３の存在に基づいてＲＡ積が著しく増加する。より具体的には、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、約０．６Ωμｍ2 〜１Ωμｍ2 のＲＡ積が得られる。なぜなら、下部非磁性層３２と上部非磁性層３４との間では、ナノ酸化層３３にピンホールが生じている場合のみにおいて導電性が得られるため、面積（Ａ）を減少させなくても抵抗（Ｒ）が増加するからである。したがって、ＧＭＲ比と共にＲＡ積が併せて確保されるため、再生性能をより向上させることができる。
【００７２】
また、上記した他、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの製造方法では、上記した２層構造を有するシード層３０と共に３層構造を有する非磁性スペーサ層４０を備えたＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造するために、既存の薄膜プロセスのみを使用し、新規かつ煩雑なプロセスを使用しない。したがって、既存の薄膜プロセスを使用して、再生性能が向上したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを容易に製造することができる。
【００７３】
特に、本実施の形態では、酸化処理用のガスを流しながら前駆ナノ酸化層３３Ｚを酸化することによりナノ酸化層３３に変換し、より具体的にはイオンを供給しながらアルミニウム銅合金を酸化することによりアルミニウム銅合金酸化物に変換するようにしたので、上記したように、複数の孔に銅が満たされた多孔質構造を有するようにナノ酸化層３３が形成される。この場合には、ナノ酸化層３３のうちの複数の孔に満たされた銅を導電パスとして非磁性スペーサ層４０中（下部非磁性層３２と上部非磁性層３４との間）を電流が安定に流れるため、上記したようにナノ酸化層３３中のピンホールを導電パスとして電流が流れる場合と比較して、非磁性スペーサ層４０の導電性を安定に確保することができる。なぜなら、ピンホールを導電パスとして電流が流れる場合には、そのピンホールの発生確率に応じて導電性が左右されるのに対して、複数の孔に満たされた銅を導電パスとして電流が流れる場合には、その銅の存在に基づいて導電性が安定に確保されるからである。
【００７４】
また、本実施の形態では、前駆ナノ酸化層３３Ｚを酸化する前に、エッチング処理用のガスを流しながら前駆ナノ酸化層３３Ｚをエッチングし、より具体的には前駆ナノ酸化層３３Ｚにプレイオンビーム処理を施すことによりアルミニウム銅合金中の銅を露出させるようにしたので、その前駆ナノ酸化層３３Ｚを酸化することにより形成されるナノ酸化層３３中では、下部非磁性層３２と上部非磁性層３４との間を電気的に安定に経由するように銅により導電パスが構築され、すなわち導電パスが再現性よく構築される。したがって、この観点においても、非磁性スペーサ層４０の導電性を安定に確保することができる。
【００７５】
なお、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドおよびその製造方法に関する上記以外の構成、手順および効果の詳細、ならびに本実施の形態に係るシード層に関する効果は、上記第１の実施の形態と同様である。
【実施例】
【００７６】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００７７】
（実施例１，比較例１）
まず、上記第１の実施の形態において説明したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を評価するために、そのＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの代わりにＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を調べたところ、図３および図４に示した結果が得られた。図３および図４はいずれもＧＭＲ比曲線を表しており、「横軸」は磁界Ｈ（×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ＝Ｏｅ）を示し、「縦軸」はＧＭＲ比Ｒ（％）を示している。図３は、従来のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの構成を反映し、すなわちシード層が単層構造（４．５ｎｍ厚のＮｉＣｒ）を有している比較例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を示し、一方、図４は、本発明のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの構成を反映し、すなわちシード層が２層構造（０．５ｎｍ厚のＴａ／４．５ｎｍ厚のＮｉＣｒ）を有している実施例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を示している。なお、シード層を除く他の一連の層の構成は、比較例１および実施例１の間において共通であり、その構成は、以下の通りである。なお、「ＣｏＦｅ」は、鉄（Ｆｅ）を２５原子％含むコバルト鉄合金である。また、最後尾の「ＣｏＦｅ／Ｃｕ／ＮｉＣｒ」のうち、「ＣｏＦｅ」はフリー層であり、「Ｃｕ／ＮｉＣｒ」は保護層である。
ＮｉＦｅ（２０ｎｍ厚）／シード層／ＩｒＭｎ（７ｎｍ厚）／ＣｏＦｅ（３ｎｍ厚）／Ｒｕ（０．７５ｎｍ厚）／ＣｏＦｅ（３．５ｎｍ厚）／Ｃｕ（３ｎｍ厚）／ＣｏＦｅ（３ｎｍ厚）／Ｃｕ（１ｎｍ厚）／ＮｉＣｒ（５ｎｍ厚）
【００７８】
図３および図４に示した結果から判るように、比較例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッド（図３参照）と実施例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッド（図４参照）との間においてＧＭＲ比Ｒを比較したところ、そのＧＭＲ比Ｒは、比較例１よりも実施例１において大きくなった。このことから、本発明（実施例１）のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、２層構造（Ｔａ／ＮｉＣｒ）を有するシード層を備えていることに基づいてＧＭＲ比が増加するため、その実施例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドと同様の構成的特徴を有する本発明のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドにおいても、やはりＧＭＲ比が増加し得ることが確認された。この場合には、特に、実施例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、比較例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドと比較して良好なピンニング磁界が得られたことから、本発明のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドにおいて下部ピンド層および上部ピンド層の厚さを大きくすることにより、ＧＭＲ比を増加させることが可能であることも確認された。
【００７９】
（実施例２−１〜２−４，比較例２−１〜２−４）
続いて、上記第２の実施の形態において説明したＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を調べたところ、表１および表２に示した結果が得られた。表１および表２はＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を表しており、表１では構成（「シード層」，「反強磁性ピンニング層」，「下部ピンド層」，「上部ピンド層」，「非磁性スペーサ層」）を示し、表２では再生性能を示している。この表２では、再生性能として「ＲＡ積（Ωμｍ2 ）」および「ＤＲ／Ｒ（＝ＧＭＲ比；％）」を示している。このＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を調べる際には、２層構造（Ｔａ／ＮｉＣｒ）のシード層および３層構造（Ｃｕ／ＮＯＬ／Ｃｕ）の非磁性スペーサ層を含み、すなわち下記の基本構成と共に表１に示した具体的構成を有するように実施例２−１〜２−４のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造した。
シード層／反強磁性ピンニング層／下部ピンド層／反強磁性結合層（Ｒｕ）／上部ピンド層／非磁性スペーサ層（Ｃｕ／ＮＯＬ／Ｃｕ）／フリー層（ＣｏＦｅ（１．２ｎｍ厚）／ＮｉＦｅ（３．５ｎｍ厚））／保護層
【００８０】
なお、実施例２−１〜２−４のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの再生性能を調べる際には、その再生性能を比較評価するために、２層構造（Ｔａ／Ｒｕ）のシード層および３層構造（Ｃｕ／ＮＯＬ／Ｃｕ）の非磁性スペーサ層を含み、すなわち下記の基本構成と共に表１に示した具体的構成を有するように比較例２−１〜２−４のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドを製造して同様に再生性能を調べることにより、その結果も表２に併せて示した。なお、表１に示したかっこ内の数値は、厚さ（ｎｍ）を示している。また、表２に示した「ＣｏＦｅ」は、鉄（Ｆｅ）を２５原子％含むコバルト鉄合金であり、「ＣｏＦｅＣｕ」は、鉄（Ｆｅ）を２５原子％含むコバルト鉄銅合金である。下記の基本構成および表１に示した具体的構成から明らかなように、比較例２−１〜２−４のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドは、シード層、反強磁性ピンニング層および下部ピンド層の材質および厚さが異なる点を除き、それぞれ実施例２−１〜２−４のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドとほぼ同様の構成を有している。
シード層／反強磁性ピンニング層／下部ピンド層／反強磁性結合層（Ｒｕ）／上部ピンド層／非磁性スペーサ層（Ｃｕ／ＮＯＬ／Ｃｕ）／フリー層／保護層
【００８１】
【表１】
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【００８２】
【表２】
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【００８３】
表１および表２に示した結果から判るように、比較例２−１〜２−４のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドと実施例２−１〜２−４のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドとの間のそれぞれにおいてＲＡ積およびＧＭＲ比（ＤＲ／Ｒ）を比較したところ、それらのＲＡ積およびＧＭＲ比は、いずれの場合においても比較例よりも実施例において大きくなった。このことから、本発明（実施例２−１〜２−４）のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、２層構造（Ｔａ／ＮｉＣｒ）を有するシード層および反強磁性ピンニング層（ＩｒＭｎ）と共に、３層構造（Ｃｕ／ＮＯＬ／Ｃｕ）を有する非磁性スペーサ層を併せて備えていることに基づいて、ＧＭＲ比と共にＲＡ積が併せて増加することが確認された。特に、表２に示した結果から得られる知見を踏まえて、比較例のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドに対する本発明のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの利点をまとめると、その本発明のＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドでは、（１）ＧＭＲ比が増加し、（２）ＧＭＲ比を増加させる上でシード層および反強磁性ピンニング層が薄くて済むため、シールド間隔（下部シールド層と上部シールド層との間の間隔）を狭めることにより高記録密度に対応可能であり、（３）ピンド層において磁気ヒステリシスが小さくなる。
【００８４】
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、本発明に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドおよびその製造方法に関する詳細な構成や手順は、第１のシード層（タンタル）および第２のシード層（ニッケルクロム合金）がこの順に積層された積層構造を有するようにシード層を構成することにより、ＧＭＲ比を増加させることにより再生性能を向上させることが可能な限り、自由に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドおよびその製造方法、あるいはシード層は、例えばハードディスクドライブなどに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＰ−ＧＭＲ再生ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図３】比較例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのＧＭＲ比曲線を表す図である。
【図４】実施例１のＣＩＰ−ＧＭＲ再生ヘッドのＧＭＲ比曲線を表す図である。
【図５】従来の再生ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０…下部シールド層、１３…下部ピンド層（ＡＰ２）、１４…反強磁性結合層、１５…上部ピンド層（ＡＰ１）、１６，４０…非磁性スペーサ層、１７…フリー層、１８…保護層、２０…ピンド層、２１…下部シード層、２２…反強磁性ピンニング層、３０…シード層、３１…上部シード層、３２…下部非磁性層、３３…ナノ酸化層、３３Ｚ…前駆ナノ酸化層、３４…上部非磁性層。
【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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