(57)【要約】      （修正有）【課題】リーダのシールド間距離を減少させ、磁気センサーのパルス幅変動ＰＷ５０やクロストラック分解能を向上させるリーダヘッドを提供する。【解決手段】変換器ヘッドのＭＲセンサー２００は、磁性自由層２１０および障壁層２１２を有するセンサースタック２０２を含み、障壁層は、底部シールドと接触する。底部シールド２０６は第１の合成反強磁性（ＳＡＦ）構造を備える。このＳＡＦ構造は、非磁性層２２４によって分離される基準層２２０およびピン止め層２２２を備える。ＭＲセンサーは、センサースタックから反強磁性体（ＡＦＭ）およびＳＡＦ層を除去することで、シールド間距離を減少させる。【選択図】図２
2015011754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性自由層と、
前記自由層の第１の側にある第１の障壁層と、を備え、
前記障壁層は、ダウントラック方向において底部シールドと直接接触する、リーダー。
【請求項２】
前記底部シールドは、第１の合成反強磁性（ＳＡＦ）構造を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ＳＡＦ構造は、非磁性層によって分離される基準層およびピン止め層を備える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記基準層の磁化方向は、休止状態において、前記自由層の磁化方向と鈍角を成す、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記自由層の第２の側にある第２の障壁層をさらに備え、前記第２の側は、前記自由層の前記第１の側の反対にある、請求項２に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第２の障壁層は、第２のＳＡＦ構造を有する上部シールドと接触する、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記自由層は、クロストラック方向において、２つの側面シールドの間に位置する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記自由層は、クロストラック方向において、２つの永久磁石の間に位置する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記底部シールドのクロストラック幅は、前記自由層のクロストラック幅と実質的に同様である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記底部シールドのクロストラック幅は、前記自由層および２つの側面シールドの組み合わされたクロストラック幅と実質的に同様である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
自由層および障壁層を含むセンサースタックであって、前記センサースタックは、ダウントラック方向において、上部シールドと底部シールドとの間に位置し、前記障壁層は、前記底部シールドと接触する、センサースタックを備える、リーダー。
【請求項１２】
前記底部シールドは、ＳＡＦ構造をさらに備える、請求項１１に記載のリーダー。
【請求項１３】
前記底部シールドのクロストラック幅および前記自由層のクロストラック幅は、空気軸受表面において実質的に同一である、請求項１２に記載のリーダー。
【請求項１４】
空気軸受表面における前記底部シールドのクロストラック幅は、前記空気軸受表面における前記自由層のクロストラック幅と、前記空気軸受表面における前記自由層および２つの側面シールドの組み合わされたクロストラック幅との間である、請求項１２に記載のリーダー。
【請求項１５】
前記自由層の磁化方向および前記基準層の磁化方向は、休止状態において、鈍角を成す、請求項１４に記載のリーダー。
【請求項１６】
自由層および障壁層を備えるセンサースタックと、
基準層およびピン止め層を備える合成反強磁性（ＳＡＦ）シールド層と、を備え、
前記基準層の磁化方向は、休止状態において、前記自由層の磁化方向と鈍角を成す、デバイス。
【請求項１７】
前記障壁層は、前記ＳＡＦシールド層と接触する、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記ＳＡＦシールド層のクロストラック幅は、前記自由層のクロストラック幅と実質的に同様である、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１９】
空気軸受表面における前記ＳＡＦシールド層のクロストラック幅は、空気軸受表面における前記自由層のクロストラック幅と、前記空気軸受表面における前記自由層および２つの側面シールドの組み合わされたクロストラック幅との間である、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記ＳＡＦシールド層の前記基準層および前記障壁層は、前記ＳＡＦシールド層から切り離された薄い磁性層によって分離される、請求項１６に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
磁気データ記憶および検索システムにおいて、磁気読み取り／書き込みヘッドは、磁気ディスクに記憶された磁気的に符号化された情報を検索するための、磁気抵抗（ＭＲ）センサーを有するリーダー部分を含む。ディスクの表面からの磁束は、ＭＲセンサーの感知層の磁化ベクトルを回転させ、ＭＲセンサーの電気抵抗率を変化させる。ＭＲセンサーの抵抗率の変化は、ＭＲセンサーに電流を通し、ＭＲセンサーにわたる電圧を測定することによって検出することができる。その後、外部回路は、電圧情報を適切なフォーマットに変換し、その情報を操作して、ディスクの符号化された情報を回復する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
この発明の概要は、発明を実施するための形態においてさらに詳述されるいくつかの概念を簡略化された形で紹介するために提供される。この発明の概要は、特許請求される主題の重要な特徴または必須の特徴を特定するよう意図されず、また特許請求される主題の範囲を限定するために使用されるようにも意図されない。特許請求される主題の他の特徴、詳細、有用性、および利点は、種々の実施および添付の図面にさらに説明され、添付の特許請求の範囲で定義された実施の以下のより具体的に記載された発明を実施するための形態から明らかとなる。
【０００３】
本明細書に開示される装置は、第１の層および障壁層を含むセンサースタックを含み、障壁層は、底部シールドと接触する。これらおよび種々の他の特徴および利点は、以下の発明を実施するための形態を読むことによって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、例示的なＭＲセンサーを有するデータ記憶デバイスを説明する。
【図２】図２は、ＭＲセンサーの例示的な実施のＡＢＳ図を説明する。
【図３】図３は、ＭＲセンサーの代替的な例示的な実施のＡＢＳ図を説明する。
【図４】図４は、ＭＲセンサーの代替的な例示的な実施のＡＢＳ図を説明する。
【図５】図５は、本明細書に開示されるＭＲセンサーの種々の磁性層の磁化マップを説明する。
【図６】図６は、種々のＭＲセンサー構成のダウントラック方向における転移リードバック誘導体のグラフを説明する。
【図７】図７は、種々のＭＲセンサー構成の比較的ＰＷ５０性能および振幅のグラフを説明する。
【図８】図８は、種々のＭＲセンサー構成のクロストラック方向におけるマイクロトラックリードバックの代替的なグラフを説明する。
【図９】図９は、本明細書に説明される磁気抵抗センサーの製造を説明する例示的な操作を説明する。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
磁気媒体からデータを読み取るために、高データ密度および高感度センサーに対する需要が増加している。増加した感度を有する巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサーは、銅等の薄い導電性の非磁性スペーサー層によって分離される２つの強磁性層から成る。トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）センサーでは、電子は、薄い絶縁障壁にわたって層に垂直の方向に移動する。反強磁性（ＡＦＭ）材料は、回転から防ぐために、第１の磁性層（ピン止め層（ＰＬ）と呼ばれる）に隣接して設置される。この性質を示すＡＦＭ材料は、「ピン止め材料」と称される。その回転が抑制された状態で、第１の軟層は、「ピン止め層」と称される。第２の軟層は、外部磁界に応答して自由に回転し、「自由層（ＦＬ）」と称される。
【０００６】
磁壁移動は、データ回復を困難にさせる電気的雑音をもたらすため、ＭＲセンサーを適切に操作するために、センサーは、エッジドメインの形成に対して安定化される。安定化を達成するための一般的な方法は、永久磁石隣接型設計の使用である。このスキームにおいて、高保磁力（すなわち、硬磁石）を有する永久磁石は、センサーの各端に設置される。永久磁石からの磁界は、センサーを安定化し、エッジドメイン形成を防ぎ、ならびに適切なバイアスを提供する。ＰＬの剛性を増加させるために、ＰＬに「合成反強磁性」（ＳＡＦ）が使用される。ＡＦＭ／ＰＬの使用は、ＳＡＦ構造の一貫した予想可能な配向を可能にする。さらに、ＡＦＭ／ＰＬの使用はまた、安定した構造を提供して、ＭＲセンサーを用いるリーダーに対して高振幅線形応答を可能にする。
【０００７】
しかしながら、ＡＦＭ／ＰＬ構造の使用は、リーダーのシールド間距離（ＳＳＳ）を増加させる。記録システムにおける信号対雑音（ＳＮＲ）比を判定する、磁気センサーのパルス幅変動ＰＷ５０は、ヘッダーのＳＳＳに依存するため、より低下したＳＳＳを達成すると、ＰＷ５０の低下およびＳＮＲの増加につながる。モデル化および実験の両方によって示唆されるように、ＰＷ５０とＳＳＳとの間の関係の例は、以下のように示される。
【０００８】
【数１】
2015011754.tif 000003
【０００９】
したがって、ＳＳＳの減少は、ＰＷ５０の値の減少につながり、したがって、記録システムのＳＮＲの値の増加につながる。したがって、リーダーのより高い線密度は、ＳＳＳを減少させることによって達成することができる。さらに、より小さいＳＳＳは、媒体リーダーのクロストラック分解能も向上させ、クロストラック分解能のそのような減少は、媒体リーダーによって達成することができる面密度のさらなる向上に寄与する。
【００１０】
本明細書に開示されるＭＲセンサーは、センサースタックからＡＦＭおよびＳＡＦ層を除去し、ＭＲセンサーの底部シールドと直接接触する障壁層を提供することによって、ＳＳＳを減少させる。具体的には、ＭＲセンサーは、自由層と、自由層に隣接する障壁層とを有するセンサースタック、および障壁層と直接接触する底部シールドを含む。代替的な実施において、センサースタックはまた、自由層と上部シールドとの間に障壁層を含み得る。
【００１１】
図１は、分解図１０２により詳細に示される例示的なＭＲセンサーを有するデータ記憶デバイス１００を説明する。他の実施も検討されるが、説明された実施において、データ記憶デバイス１００は、書き込み磁極を用いてデータビットを記録することができ、かつ磁気抵抗要素を用いてデータビットを読み取ることができる、記憶媒体１０４（例えば、磁気データ記憶ディスク）を含む。記憶媒体１０４は、回転時に、スピンドルセンターまたはディスクの回転軸１０５の周りを回転し、内径１０６および外径１０８を含み、内径と外径との間に多数の同心円状のデータトラック１１０がある。記載された技術は、連続磁気媒体、離散トラック（ＤＴ）媒体、瓦状の媒体等を含む、種々の記憶フォーマットと共に使用され得ることが理解されるべきである。
【００１２】
情報は、記憶媒体１０４上のデータトラック１１０のデータビット位置に書き込まれ得、データビット位置から読み取られ得る。変換器ヘッドアセンブリ１２４は、アクチュエータの回転軸１２２の遠位端でアクチュエータアセンブリ１２０に搭載される。変換器ヘッドアセンブリ１２４は、ディスク回転時に、記憶媒体１０４の表面上部に近接して浮上する。アクチュエータアセンブリ１２０は、シーク操作時に、アクチュエータの回転軸１２２の周りを回転する。シーク操作は、読み取りおよび書き込み操作のために、対象データトラック上に変換器ヘッドアセンブリ１２４を位置付ける。
【００１３】
分解図１０２は、ＭＲセンサー１３０の空気軸受表面（ＡＢＳ）図を模式的に説明する。ＭＲセンサー１３０は、底部シールド１３２、上部シールド１３４、およびダウントラック方向に沿って底部シールド１３２と上部シールド１３４との間に位置するセンサースタック１３６を含む。センサースタック１３６は、自由層１４０および障壁層１４２を含み得、障壁層１４２は、底部シールド１３２と接触する。さらに代替的に、センサースタック１３６はまた、自由層１４０と上部シールド１３４との間に障壁層（図示せず）を含み得る。
【００１４】
底部シールド１３２は、ＳＡＦ基準層およびＳＡＦピン止め層を含むＳＡＦ構造（図示せず）を含み得、ＳＡＦ基準層およびＳＡＦピン止め層は、非磁性層によって分離される。代替的なある実施において、底部シールド１３２が除去され、底部シールド１３２の代わりにＳＡＦスタック（図示せず）が使用され、ＳＡＦスタックは、非磁性層によって分離されるＳＡＦ基準層およびＳＡＦピン止め層を含む。図１に開示されるＭＲセンサー１３０は、センサースタック１３６および底部シールド１３２が、クロストラック方向において実質的に同一の厚さを有するように提供するが、一方で、代替的な実施において、センサースタック１３６および底部シールド１３２の厚さは、互いに異なり得る。例えば、底部シールド１３２、または底部シールド１３２の代わりに提供されるＳＡＦスタックの厚さは、センサースタック１３６の厚さよりも薄い場合がある。
【００１５】
底部シールド１３２のＳＡＦ構造は、ＳＡＦ構造のピン止め層のピン止め方向が、ＭＲセンサー１３０のＡＢＳに実質的に直交するようにピン止めされ得る。さらに、底部シールド１３２内のＳＡＦ構造の基準層の磁化方向は、底部シールド１３２内のＳＡＦ構造のピン止め層の磁化に実質的に逆平行する。ＳＡＦ構造の種々の層の磁化方向は、概して、ＡＢＳに直交するが、一方で、センサー１３０のＡＢＳの近くにおいて、磁化方向は、（以下の図５に開示されるように）センサー１３０のＡＢＳに平行するコンポーネントを有し得ることに留意されたい。
【００１６】
上部シールド１３４は、クロストラック方向においてセンサースタック１３６の両側に位置する側面シールド（図示せず）も備え得る。代替的な実施において、永久磁石（図示せず）は、クロストラック方向においてセンサースタック１３６の両側に提供される。代替的に、上部シールド１３４は、非磁性層によって分離されるＳＡＦ基準層およびＳＡＦピン止め層を有するＳＡＦ構造（図示せず）も含み得る。底部シールド１３２内のＳＡＦ構造のピン止め方向は、センサー１３０のＡＢＳに実質的に直交する方向にあるが、一方で、上部シールド１３４内のＳＡＦ構造のピン止め方向は、センサー１３０のＡＢＳに実質的に平行する方向にある。
【００１７】
図２は、ＭＲセンサー２００の例示的な実施のＡＢＳ図を説明する。具体的には、ＭＲセンサー２００は、（ダウントラック方向において）上部シールド２０４と底部シールド２０６との間に位置するセンサースタック２０２を含む。さらに、センサースタック２０２は、（クロストラック方向において）強磁性材料で作られる２つの側面シールド２０８と２０９との間にある。しかしながら、代替的な実施において、側面シールド２０８および２０９は、永久磁石に置き換えられ得る。
【００１８】
ある実施において、センサースタック２０２は、自由層２１０および障壁層２１２を含む。自由層２１０の磁性配向は、媒体からの磁界等の外部磁界に応答して自由に回転する。具体的には、自由層２１０は、いかなる反強磁性体（ＡＦＭ）とも交換結合されない。結果として、自由層２１０の磁気モーメントは、関心範囲における印加磁界の影響下で自由に回転する。自由層２１０は、キャップ層（図示せず）も含み得る。
【００１９】
底部シールド２０６は、非磁性層２２４によって分離されるＳＡＦ基準層２２０およびＳＡＦピン止め層２２２を含むＳＡＦ構造を含み得る。ＳＡＦ基準層２２０およびＳＡＦピン止め層２２２は、層２２０と２２２との間のＲＫＫＹ交換相互作用を介して、ルテニウム（Ｒｕ）等の非磁性層２２４を通じて反強磁性的に結合される。そのようなＲＫＫＹ  ＳＡＦ構造は、反磁界の効果を低減させ、したがって、底部シールド２０６によって提供される安定性を向上させる。ＳＡＦピン止め層２２２の磁性配向は、センサー２００のＡＢＳに実質的に直交する。さらに、ＳＡＦ基準層２２０の磁性配向もまた、センサー２００のＡＢＳに直交し、ＳＡＦピン止め層２２２の磁性配向に逆平行する。ＳＡＦピン止め層２２２は、反強磁性（ＡＦＭ）層２２６によってピン止めされる。代替的な実施において、ＳＡＦピン止め層２２２は、ＳＡＦ基準層２２０の結果として生じる磁性配向が、休止状態において自由層２１０の磁性配向に対して鈍角を作るように、センサー２００のＡＢＳに直交するコンポーネントを有するようにピン止めされる。
【００２０】
障壁層２１２は、底部シールド２０６のＳＡＦ構造から自由層２１０を分離する。障壁層２１２は、量子力学的電子トンネル効果が基準層２２０と自由層２１０との間に生じる十分な薄さである。電子トンネル効果は、電子スピンに依存し、センサー２００の磁気応答を、基準層２２０のＳＡＦ構造および自由層２１０の相対配向およびスピン偏極の関数にする。電子トンネル効果の最も高い確率は、基準層２２０のＳＡＦ構造および自由層２１０の磁気モーメントが並行の場合に生じ、電子トンネル効果の最も低い確率は、基準層２２０のＳＡＦ構造および自由層２１０の磁気モーメントが逆平行の場合に生じる。したがって、センサー２００の電気抵抗は、印加磁界に応答して変化する。ディスクドライブにおけるデータディスク上のデータビットは、図２の面に直交する方向において、図２の面内に、または図２の面から磁化する。したがって、センサー２００がデータビット上を通過するとき、自由層２１０の磁気モーメントは、図２の面内に、または図２の面から回転し、センサー２１０の電気抵抗を変化させる。したがって、センサー２００によって感知されるビットの値（例えば、１または０のいずれか）は、第１の電極から、センサー２００に接続される第２の電極へ流れる電流に基づいて判定され得る。
【００２１】
図３は、ＭＲセンサー３００の代替的な例示的な実施のＡＢＳ図を説明する。具体的には、ＭＲセンサー３００は、（ダウントラック方向において）上部シールド３０４と底部シールド３０６との間に位置するセンサースタック３０２を含む。さらに、センサースタック３０２は、（クロストラック方向において）２つの側面シールド３０８と３０９との間にある。しかしながら、代替的な実施において、側面シールド３０８および３０９は、永久磁石に置き換えられ得る。センサースタック３０２内の種々の層の配置は、センサースタック３０２が自由層３１０と上部シールド３０４との間に障壁層３１４も含むことを除けば、センサースタック２０２と実質的に同様である。具体的には、障壁層３１４は、上部シールド３０２のＳＡＦ構造と接触する。自由層３１０と上部シールド３０４との間に障壁層３１４を提供することは、信号雑音を低減することによってＳＮＲをさらに向上させ、かつセンサー３００の性能を制御するための付加的な調整パラメータを提供する。
【００２２】
図４は、ＭＲセンサー４００の代替的な例示的な実施のＡＢＳ図を説明する。具体的には、ＭＲセンサー４００は、（ダウントラック方向において）上部シールド４０４とＳＡＦスタック４０６との間に位置するセンサースタック４０２を含む。さらに、センサースタック４０２は、（クロストラック方向において）２つの側面シールド４０８と４１０との間にある。しかしながら、代替的な実施において、側面シールド４０８および４０９は、永久磁石に置き換えられ得る。センサースタック４０２内の種々の層の配置は、センサースタック４０２と実質的に同様である。ＳＡＦスタック４０６は、上部シールド４０４の（クロストラック方向における）幅よりも実質的に狭い（クロストラック方向における）幅を有し得る。例えば、ＳＡＦスタック４０６の幅は、センサースタック４０２の幅と実質的に同様に同様であり得る。代替的な実施において、ＳＡＦスタック４０６の幅は、センサースタック４０２の幅と上部シールド４０４の幅との間であり得る。さらに、ＳＡＦスタック４０２の（ダウントラック方向における）厚さは、図２に開示されるセンサースタック２０２の厚さよりも大きい場合がある。
【００２３】
図２〜４の実施は、底部シールド内のＳＡＦ構造と、またはＳＡＦスタックと接触する障壁層（２１２、３１２、４１２）を説明するが、一方で、代替的な実施において、底部シールド（図示せず）から切り離された薄い磁性層が、底部シールドから障壁層を分離している場合がある。
【００２４】
図５は、本明細書に開示されるＭＲセンサーの種々の磁性層の磁化マップ５００を説明する。具体的には、図５は、自由層磁性配向５０２の方向および基準層磁性配向５０４の方向を示す。基準層は、底部シールドのＳＡＦ構造内にある。説明された方向は、休止状態の方向、すなわち、磁気媒体のデータビットからの磁界等の外部磁界がない方向にある。図５に説明されるように、ＡＢＳにおける自由層磁性配向５０２および基準層磁性配向５０４の方向は、鈍角５１０を成し、第１の電極からセンサーに接続される第２の電極に流れる電流の形で、センサーによってより強力な信号が生成される。磁性配向の方向間のそのような鈍角は、センサーのＡＢＳに直交する、または角度がさらに鈍角となるように傾斜されるＳＡＦ構造内のピン止めに起因して達成される。外部信号が存在する場合（非休止状態）、矢印５２０で説明されるように、自由層磁性配向５０２は、基準層磁性配向５０４に向かって回転する。
【００２５】
図６は、種々のＭＲセンサー構成のダウントラック方向における転移リードバック誘導体のグラフ６００を説明し、転移は、デジタル媒体に記憶される情報によって生じる。具体的には、グラフ６００は、媒体上のセンサーのダウントラック移動の関数としての転移リードバック信号ｄＲ／ｄｚにおける変化を説明する。パルス６０２は、センサースタックがスタックの一部としてＳＡＦ構造を含む、転移リードバックを説明する。パルス６０４は、６０度のＳＡＦ構造のピン止め方向と自由層との間の角度に対する、自由層と、底部シールドのＳＡＦ構造と（またはＳＡＦスタックと）接触する障壁とを含む、本明細書に開示されるセンサーの転移リードバックを説明する。具体的には、パルス６０４は、底部シールドＳＡＦ構造の基準層の磁性配向のクロストラックコンポーネントが、自由層の磁性配向の反対にある実施を表す。この場合において、自由層の磁性配向および底部シールドのＳＡＦ構造の基準層の磁性配向は、自由層の磁性配向の回転方向と反対に、底部シールド内のＳＡＦ構造の基準層の磁化が回転することに起因して、互いに鈍角を成す。図示されるように、パルス６０４は、パルス６０２の幅と比べて、より狭い幅を有し、ＰＷ５０の向上（低減）を示す。さらに、図６はまた、それぞれ９０度および８０度のＳＡＦ構造のピン止め方向と自由層との間の角度に対する、自由層と、底部シールドのＳＡＦ構造と（またはＳＡＦスタックと）接触する障壁とを含む、本明細書に開示されるセンサーの転移リードバックのパルス６０６および６０８を説明する。
【００２６】
図７は、種々のＭＲセンサー構成の比較的ＰＷ５０性能および振幅性能のグラフ７００を説明する。具体的には、グラフ７０２は、本明細書に開示されるセンサーの種々のバリエーションのＰＷ５０  ７１２、７１４、および７１６と比較した、（センサースタック内にＳＡＦ構造を含む）フルセンサースタックを有するセンサーのＰＷ５０  ７１０を説明する。説明されるように、ＰＷ５０  ７１０は、ＰＷ５０  ７１２〜７１６より高いが、しかしながら、ＰＷ５０の向上（低減）は、底部シールド内のＳＡＦ構造のピン止め角度がＡＢＳに対して垂直（９０度）に満たないときにより大きい。
【００２７】
一方で、グラフ７０４は、本明細書に開示されるセンサーの種々のバリエーションのリードバック信号の振幅７２２、７２４、および７２６と比較した、（センサースタック内にＳＡＦ構造を含む）フルセンサースタックを有するセンサーのリードバック信号の振幅７２０を説明する。説明されるように、振幅７２０は、振幅７２４〜７２６より小さいが、振幅７２２より大きい。これは、底部シールド内のＳＡＦ構造のピン止め角度が、ＡＢＳに対して垂直（９０度）に満たないときに、振幅の向上（増加）がより多きいことを説明する。ＰＷ５０の向上のうちのいくつかは、センサーのＳＳＳの低減に起因するが、一方で、ＰＷ５０の残りの向上は、自由層の磁性配向と反対の方向への底部シールド内のＳＡＦ構造の磁性配向の移動に起因する。底部シールドは、ＦＬよりも早くリードバック転移によって影響を受けるため（これは、底部シールドが、ダウントラック方向において自由層に先行するという事実に起因する）、底部シールドＳＡＦ構造の磁性配向における移動は、より早く起こることに留意されたい。
【００２８】
リードバック信号の振幅の増加は、センサーのＳＮＲの向上につながる。グラフ７０２および７０４で説明されるように、センサーのＡＢＳに対して、底部シールド内のＳＡＦ構造のピン止め角度を制御することによって、センサーのＰＷ５０およびリードバック振幅を制御することができる。したがって、ピン止め角度は、センサーの設計および性能を制御するための調整パラメータとして使用することができる。さらなる制御は、センサーの自由層と、センサーの上部シールド内のＳＡＦ構造との間に障壁を提供することによって達成され得る。
【００２９】
図８は、種々のＭＲセンサー構成のクロストラック方向におけるマイクロトラックリードバックの代替的なグラフ８００を説明する。具体的には、線８０２は、センサースタックがスタックの一部としてＳＡＦ構造を含む、クロストラック方向におけるマイクロトラックリードバックを説明し、一方で、線８０４は、ＳＡＦ構造が底部シールド内にある、クロストラック方向における転移リードバックを説明する。説明されるように、リードバック信号間に著しい差はなく、センサーのクロストラック性能が、底部シールド内にＳＡＦ構造を有する設計によって悪影響を受けないことを示す。
【００３０】
図９は、本明細書に説明される磁気抵抗センサーの製造を説明する例示的な操作９００を説明する。操作９０２は、底部シールドＳＡＦ構造を形成する。操作９０２は、強磁性層、障壁層、および強磁性層を堆積して、底部シールドＳＡＦ構造を形成することを含み得る。その後、操作９０４は、センサースタックの障壁層を形成する。操作９０６は、センサースタックの幅が、底部シールドの幅と実質的に同一であるかを判定する。幅が異なる場合、操作９０８は、底部シールドＳＡＦ構造の幅と異なる幅となるように、センサースタックの障壁層をパターン形成する。ある実施において、障壁層は、センサースタックの自由層の上部にも形成され得る。その後、操作９１０は、センサースタックの障壁層上に自由層を形成する。操作９１２は、側面シールド（または永久磁石）を形成する。最後に、操作９１４は、自由層および側面シールド上に、単一層として上部シールドを堆積する。代替的に、操作９１４は、ＳＡＦ構造として上部シールドを堆積し得る。
【００３１】
上記の明細、実施例、およびデータは、本発明の例示的な実施の構造および使用の完全な記載を提供する。本発明の多くの実施は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく行うことができるため、本発明は、以下に添付の特許請求の範囲内に存在する。さらに、異なる実施の構造上の特徴は、記載の特許請求の範囲から逸脱することなく、さらに別の実施に組み合わせられ得る。上記の実施および他の実施は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
【図１】
2015011754.tif 000004
【図２】
2015011754.tif 000005
【図３】
2015011754.tif 000006
【図４】
2015011754.tif 000007
【図５】
2015011754.tif 000008
【図６】
2015011754.tif 000009
【図７】
2015011754.tif 000010
【図８】
2015011754.tif 000011
【図９】
2015011754.tif 000012