(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１反強磁性層を形成する工程と、
前記第１反強磁性層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第１強磁性サブシールド層を形成する工程と、
前記第１強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共に前記２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する第１反強磁性結合層を形成する工程と、
前記第１反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第２強磁性サブシールド層を形成することにより、前記第１反強磁性層、前記第１強磁性サブシールド層、前記第１反強磁性結合層および前記第２強磁性サブシールド層を含む複合下部シールド層を形成して、その複合下部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程と、
前記複合下部シールド層の上に、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスを形成する工程と、
前記磁気抵抗効果デバイスの上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第３強磁性サブシールド層を形成する工程と、
前記第３強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する第２反強磁性結合層を形成する工程と、
前記第２反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第４強磁性サブシールド層を形成する工程と、
前記第４強磁性サブシールド層の上に第２反強磁性層を形成する工程と、
前記第２反強磁性層の上に保護層を形成することにより、前記第３強磁性サブシールド層、前記第２反強磁性結合層、前記第４強磁性サブシールド層、前記第２反強磁性層および前記保護層を含む複合上部シールド層を形成して、その複合上部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程と
を含む磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する追加反強磁性結合層、および追加強磁性サブシールド層をこの順に形成することにより、前記複合下部サブシールド層が前記追加反強磁性結合層および前記追加強磁性サブシールド層を含むようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記前記磁気抵抗効果デバイスが追加保護層を含むようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第４強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する追加反強磁性結合層、および追加強磁性サブシールド層をこの順に形成することにより、前記複合上部シールド層が前記追加反強磁性結合層および前記追加強磁性サブシールド層を含むようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第１ないし第４強磁性サブシールド層が、ＮｉＦｅ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＮ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢおよびＣｏＺｒＮｂから選択される１種または２種以上の材料を含むようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１および第２反強磁性層がＮｉＭｎ、ＦｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＰｔＰｄＭｎおよびＮｉＯから選択される１種または２種以上の材料を含むようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記Ｒｕ層の厚さが０．２ｎｍ以上２ｎｍ以下となるようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第１ないし第４強磁性サブシールド層のうちの１つの厚さと前記第１および第２反強磁性層のうちの１つの厚さとの和が０．２５μｍよりも小さくなるようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記複合下部シールド層および前記複合上部シールド層が互いに独立した平面形状および平面サイズを有するようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第１ないし第４強磁性サブシールド層、ならびに前記第２反強磁性結合層を構成する強磁性サブシールド層が、３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有することにより、前記複合下部シールド層および前記複合上部シールド層が異なる磁気モーメントを有し、その磁気モーメントが外部磁場に応じて回転可能となるようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記複合下部シールド層、前記磁気抵抗効果デバイスおよび前記複合上部シールド層を形成したのち、外部磁場中において１５０℃以上２８０℃以下の温度でアニールする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記複合下部シールド層および前記複合上部シールド層が、矩形、台形、六角形、八角形および四辺形から選択される形状を有するようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記磁気抵抗効果デバイスが巨大磁気抵抗効果またはトンネル磁気抵抗効果を利用した膜面直交電流型デバイスとなるようにする、
請求項１記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
反強磁性層を形成する工程と、
前記反強磁性層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第１強磁性サブシールド層を形成する工程と、
前記第１強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共に前記２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層を形成する工程と、
前記反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第２強磁性サブシールド層を形成することにより、前記反強磁性層、前記第１強磁性サブシールド層、前記反強磁性結合層および前記第２強磁性サブシールド層を含む複合下部シールド層を形成して、その複合下部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程と、
前記複合下部シールド層の上に、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスを形成する工程と、
前記磁気抵抗効果デバイスの上に上部シールド層を形成する工程と
を含む磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記第２強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する追加反強磁性結合層、および追加強磁性サブシールド層をこの順に形成することにより、前記複合下部シールド層が前記追加反強磁性結合層および前記追加強磁性サブシールド層を含むようにする、
請求項１４記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
下部シールド層を形成する工程と、
前記下部シールド層の上に、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスを形成する工程と、
前記磁気抵抗効果デバイスの上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第１強磁性サブシールド層を形成する工程と、
前記第１強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共に前記２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層を形成する工程と、
前記反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第２強磁性サブシールド層を形成する工程と、
前記第２強磁性サブシールド層の上に反強磁性層を形成する工程と、
前記第２反強磁性層の上に保護層を形成することにより、前記第１強磁性サブシールド層、前記反強磁性結合層、前記第２強磁性サブシールド層、前記反強磁性層および前記保護層を含む複合上部シールド層を形成して、その複合上部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程と
を含む磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記第２強磁性サブシールド層の上に、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する追加反強磁性結合層、および追加強磁性サブシールド層をこの順に形成することにより、前記複合上部シールド層が前記追加反強磁性結合層および前記追加強磁性サブシールド層を含むようにする、
請求項１６記載の磁気再生記録ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
第１反強磁性層と、前記第１反強磁性層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第１強磁性サブシールド層と、前記第１強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共に前記２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する第１反強磁性結合層と、前記第１反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第２強磁性サブシールド層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合下部シールド層と、
前記複合下部シールド層の上に形成され、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスと、
前記磁気抵抗効果デバイスの上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第３強磁性サブシールド層と、前記第３強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する第２反強磁性結合層と、前記第２反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第４強磁性サブシールド層と、前記第４強磁性サブシールド層の上に形成された第２反強磁性層と、前記第２反強磁性層の上に形成された保護層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合上部シールド層と
を備えたことを特徴とする磁気再生記録ヘッド。
【請求項１９】
前記複合下部シールド層は、前記第２強磁性サブシールド層の上に順に形成された追加反強磁性結合層および追加強磁性サブシールド層を含み、前記追加強磁性結合層は、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２０】
前記前記磁気抵抗効果デバイスは、追加保護層を含む、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２１】
前記複合上部シールド層は、前記第４強磁性サブシールド層の上に順に形成された追加反強磁性結合層および追加強磁性サブシールド層を含み、前記前記追加反強磁性結合層は、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２２】
前記第１ないし第４強磁性サブシールド層は、ＮｉＦｅ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＮ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢおよびＣｏＺｒＮｂから選択される１種または２種以上の材料を含む、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド
【請求項２３】
前記第１および第２反強磁性層は、ＮｉＭｎ、ＦｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＰｔＰｄＭｎおよびＮｉＯから選択される１種または２種以上の材料を含む、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２４】
前記Ｒｕ層の厚さは、０．２ｎｍ以上２ｎｍ以下である、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２５】
前記第１ないし第４強磁性サブシールド層のうちの１つの厚さと前記第１および第２反強磁性層のうちの１つの厚さとの和は、０．２５μｍよりも小さい、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２６】
前記複合下部シールド層および前記複合上部シールド層は、互いに独立した平面形状および平面サイズを有する、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２７】
前記第１ないし第４強磁性サブシールド層、ならびに前記第２反強磁性結合層を構成する強磁性サブシールド層は３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有することにより、前記複合下部シールド層および前記複合上部シールド層は異なる磁気モーメントを有し、その磁気モーメントは外部磁場に応じて回転可能である、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２８】
前記複合下部シールド層および前記複合上部シールド層は、矩形、台形、六角形、八角形および四辺形から選択される形状を有する、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項２９】
前記磁気抵抗効果デバイスは、巨大磁気抵抗効果またはトンネル磁気抵抗効果を利用した膜面直交電流型デバイスである、
請求項１８記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項３０】
反強磁性層と、前記反強磁性層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第１強磁性サブシールド層と、前記第１強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共に前記２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層と、前記反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第２強磁性サブシールド層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合下部シールド層と、
前記複合下部シールド層の上に形成され、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスと、
前記磁気抵抗効果デバイスの上に形成された上部シールド層と
を備えた磁気再生記録ヘッド。
【請求項３１】
前記複合下部シールド層は、前記第２強磁性サブシールド層の上に順に形成された追加反強磁性結合層および追加強磁性サブシールド層を含み、前記追加反強磁性結合層は、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する、
請求項３０記載の磁気再生記録ヘッド。
【請求項３２】
下部シールド層と、
前記下部シールド層の上に形成され、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスと、
前記磁気抵抗効果デバイスの上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第１強磁性サブシールド層と、前記第１強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共に前記２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層と、前記反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第２強磁性サブシールド層と、前記第２強磁性サブシールド層の上に形成された反強磁性層と、前記第２反強磁性層の上に形成された保護層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合上部シールド層と
を備えた磁気再生記録ヘッド。
【請求項３３】
前記複合上部サブシールド層は、前記第２強磁性サブシールド層の上に順に形成された追加反強磁性結合層および追加強磁性サブシールド層を含み、前記追加反強磁性結合層は、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する、
請求項３２記載の磁気再生記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部シールド層、磁気抵抗効果デバイスおよび上部シールド層を備えた磁気再生記録ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気再生記録ヘッドは、再生ヘッド部および記録ヘッド部を有する複合型ヘッドである。再生ヘッド部は、再生センサおよびシールド層を備えており、そのシールド層は、再生センサの下側に配置された下部シールド層（Ｓ１）および上側に配置された上部シールド層（Ｓ２）を含んでいる。
【０００３】
再生ヘッド部の構成については、既にいくつかの提案がなされている。具体的には、Min Li等により、Ｒｕを用いた積層シールド層が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。Richard Michel等により、反強磁性層を用いて非積層シールド層をピン止めすることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。MackenおよびDaclenにより、反強磁性層によりピン止めされた２層構造のシールド層が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。Gillにより、強磁性層、反強磁性層および非磁性層を含む第２シールド層が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。Carey 等により、テクスチャート加工された表面を有する異方性のシールド層が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。Gillにより、Ｒｕなどのスペーサ層により分離された強磁性層を含むシールド層が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。Mao 等により、反平行磁化状態を有する積層シールド層が提案されている（例えば、特許文献７参照。）。この他、Michelにより、アニール時に反強磁性層を用いてシールド層の磁気ドメインを安定に固定することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７１８０７１２号明細書
【特許文献２】米国特許第６８０１４０９号明細書
【特許文献３】米国特許第７２３６３３３号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０１９５４６７号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０１３９８２６号
【特許文献６】米国特許第６４９６３３５号明細書
【特許文献７】米国特許第６４５６４６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では、シールド層の厚さが厚くなる傾向にあるため、いくつかの問題が生じている。この問題とは、シールド層の磁気的安定性が十分でないこと、再生ヘッド部（再生ギャップ）と記録ヘッド部（記録ギャップ）との間の距離（スペーシング）が増加すること、再生ヘッド部の形成工程が困難になることなどである。
【０００６】
中でも、シールド層の磁気的安定性に関する問題は、深刻である。なぜなら、シールド層の磁気的ドメイン配向性が変化すると、再生センサにより検出されるセンサ信号が乱れてしまうからである。この磁気的ドメイン配向性の変化は、再生ヘッド部の周辺（環境）磁場、記録媒体からの磁場、記録ヘッド部からの磁場、熱ストレス、熱的平衡状態の変化などに起因して生じ得る。このため、シールド層の磁気的安定性に関する問題を改善することが望まれている。
【０００７】
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、シールド層の磁気的安定性を改善することが可能な磁気再生記録ヘッドを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、シールド層の磁気的安定性が改善された磁気再生記録ヘッドを容易に製造することが可能な磁気再生記録ヘッドの製造方法を提供することにある。
【０００９】
さらに、本発明の第３の目的は、磁気的ドメイン配向性が反復的に再現可能であると共に外部磁場に対する応答性に優れた磁気的ドメイン配向性を有するシールド層を備えた磁気再生記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の磁気記録再生ヘッドの製造方法は、第１反強磁性層を形成する工程と、第１反強磁性層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第１強磁性サブシールド層を形成する工程と、第１強磁性サブシールド層の上に２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共にその２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する第１反強磁性結合層を形成する工程と、第１反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第２強磁性サブシールド層を形成することにより、第１反強磁性層、第１強磁性サブシールド層、第１反強磁性結合層および第２強磁性サブシールド層を含む複合下部シールド層を形成して、その複合下部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程と、複合下部シールド層の上にピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスを形成する工程と、磁気抵抗効果デバイスの上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第３強磁性サブシールド層を形成する工程と、第３強磁性サブシールド層の上に２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する第２反強磁性結合層を形成する工程と、第２反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第４強磁性サブシールド層を形成する工程と、第４強磁性サブシールド層の上に第２反強磁性層を形成する工程と、第２反強磁性層の上に保護層を形成することにより、第３強磁性サブシールド層、第２反強磁性結合層、第４強磁性サブシールド層、第２反強磁性層および保護層を含む複合上部シールド層を形成して、その複合上部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程とを含むようにしたものである。
【００１１】
本発明の第２の磁気再生記録ヘッドの製造方法は、反強磁性層を形成する工程と、反強磁性層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第１強磁性サブシールド層を形成する工程と、第１強磁性サブシールド層の上に２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共にその２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層を形成する工程と、反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第２強磁性サブシールド層を形成することにより、反強磁性層、第１強磁性サブシールド層、反強磁性結合層および第２強磁性サブシールド層を含む複合下部シールド層を形成して、その複合下部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程と、複合下部シールド層の上にピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスを形成する工程と、磁気抵抗効果デバイスの上に上部シールド層を形成する工程とを含むようにしたものである。
【００１２】
本発明の第３の磁気再生記録ヘッドの製造方法は、下部シールド層を形成する工程と、下部シールド層の上にピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスを形成する工程と、磁気抵抗効果デバイスの上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第１強磁性サブシールド層を形成する工程と、第１強磁性サブシールド層の上に２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共にその２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層を形成する工程と、反強磁性結合層の上に、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さとなるように第２強磁性サブシールド層を形成する工程と、第２強磁性サブシールド層の上に反強磁性層を形成する工程と、第２反強磁性層の上に保護層を形成することにより、第１強磁性サブシールド層、反強磁性結合層、第２強磁性サブシールド層、反強磁性層および保護層を含む複合上部シールド層を形成して、その複合上部シールド層の磁気モーメントを大きく低下させる工程とを含むようにしたものである。
【００１３】
本発明の第１の磁気再生記録ヘッドは、第１反強磁性層と、第１反強磁性層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第１強磁性サブシールド層と、第１強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共にその２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する第１反強磁性結合層と、第１反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第２強磁性サブシールド層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合下部シールド層と、複合下部シールド層の上に形成され、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスと、磁気抵抗効果デバイスの上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第３強磁性サブシールド層と、第３強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有する第２反強磁性結合層と、第２反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第４強磁性サブシールド層と、第４強磁性サブシールド層の上に形成された第２反強磁性層と、第２反強磁性層の上に形成された保護層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合上部シールド層とを備えたものである。
【００１４】
本発明の第２の磁気再生記録ヘッドは、反強磁性層と、反強磁性層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第１強磁性サブシールド層と、第１強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共にその２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層と、反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第２強磁性サブシールド層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合下部シールド層と、複合下部シールド層の上に形成され、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスと、磁気抵抗効果デバイスの上に形成された上部シールド層とを備えたものである。
【００１５】
本発明の第３の磁気再生記録ヘッドは、下部シールド層と、下部シールド層の上に形成され、ピンニング層、ピンド層、転移層、フリー層および長手バイアス層を含む磁気抵抗効果デバイスと、磁気抵抗効果デバイスの上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第１強磁性サブシールド層と、第１強磁性サブシールド層の上に形成され、２つの強磁性サブシールド層によりＲｕ層が挟まれた構造を有すると共にその２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層と、反強磁性結合層の上に形成されると共に５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを有する第２強磁性サブシールド層と、第２強磁性サブシールド層の上に形成された反強磁性層と、第２反強磁性層の上に形成された保護層とを含み、磁気モーメントが大きく低下された複合上部シールド層とを備えたものである。
【００１６】
本発明の第３の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法では、第１強磁性サブシールド層、２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層、第２強磁性サブシールド層および反強磁性層がこの順に積層された構造を有する複合上部シールド層を形成していると共に、第１および第２強磁性サブシールドのそれぞれの厚さが５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるため、その反強磁性層により第１および第２強磁性サブシールド層が反強磁性結合層を介して反強磁性的に結合される。これにより、複合上部シールド層では、第１および第２強磁性サブシールド層がピン止めされると共に磁気モーメントが大きく低下するため、その複合上部シールド層の磁気的ドメインは、安定かつ強固に固定される。
【００１７】
本発明の第２の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法では、反強磁性層、第１強磁性サブシールド層、２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層および第２強磁性サブシールド層がこの順に積層された構造を有する複合下部シールド層を形成していると共に、第１および第２強磁性サブシールドのそれぞれの厚さが５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるため、その反強磁性層により第１および第２強磁性サブシールド層が反強磁性結合層を介して反強磁性的に結合される。これにより、複合下部シールド層では、第１および第２強磁性サブシールド層がピン止めされると共に磁気モーメントが大きく低下するため、その複合下部シールド層の磁気的ドメインは、安定かつ強固に固定される。
【００１８】
本発明の第１の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法では、上記した複合上部シールド層および複合下部シールド層を形成しているため、それらの磁気的ドメインは、安定かつ強固に固定される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第３の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法によれば、第１強磁性サブシールド層、２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層、第２強磁性サブシールド層および反強磁性層がこの順に積層された構造を有する複合上部シールド層を形成していると共に、第１および第２強磁性サブシールドのそれぞれの厚さが５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるので、その複合上部シールド層の磁気的ドメインが安定かつ強固に固定される。よって、複合上部シールド層の磁気的安定性を改善することができる。また、磁気的ドメイン配向性が反復的に再現可能であると共に外部磁場に対する応答性に優れた磁気的ドメイン配向性を有する複合上部シールド層を実現することができる。この他、複合上部シールド層を形成するために既存プロセスしか用いないため、その複合上部シールド層を備えた磁気再生記録ヘッドを容易に製造することができる。
【００２０】
本発明の第２の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法によれば、反強磁性層、第１強磁性サブシールド層、２つの強磁性サブシールド層が３０％以下の範囲内の互いに異なる厚さを有する反強磁性結合層および第２強磁性サブシールド層がこの順に積層された構造を有する複合下部シールド層を形成してと共に、第１および第２強磁性サブシールドのそれぞれの厚さが５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるいるので、その複合下部シールド層の磁気的ドメインが安定かつ強固に固定される。よって、複合下部シールド層の磁気的安定性を改善することができる。また、磁気的ドメイン配向性が反復的に再現可能であると共に外部磁場に対する応答性に優れた磁気的ドメイン配向性を有する複合下部シールド層を実現することができる。この他、複合下部シールド層を形成するために既存プロセスしか用いないため、その複合下部シールド層を備えた磁気再生記録ヘッドを容易に製造することができる。
【００２１】
本発明の第１の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法によれば、上記した複合上部シールド層および複合下部シールド層を形成しているので、双方のシールド層に関する利点が得られる。よって、複合上部シールド層および複合下部シールド層の磁気的安定性を改善することができる。また、磁気的ドメイン配向性が反復的に再現可能であると共に外部磁場に対する応答性に優れた磁気的ドメイン配向性を有する複合上部シールド層および複合下部シールド層を実現することができる。この他、複合上部シールド層および複合下部シールド層を備えた磁気再生記録ヘッドを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態の磁気再生記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の磁気再生記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図４】外部磁場に対する電圧の変化曲線を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の磁気再生記録ヘッドのエアベアリング面に平行な断面構成を表している。
【００２５】
この磁気再生記録ヘッドは、再生ヘッド部および記録ヘッド部を有しており、その再生ヘッド部は、下部シールド層Ｓ１と、磁気抵抗効果（ＭＲ：magneto-resistive effect）デバイス１００と、導電性スペーサ層１５と、複合上部シールド層Ｓ２ｐと、導電性スペーサ層２１と、補助上部シールド層Ｓ２ｂとがこの順に積層された構造を有している。
【００２６】
下部シールド層Ｓ１は、鍍金膜などからなる単層構造を有している。
【００２７】
ＭＲデバイス１００は、例えば、隣接接合型構造を有する再生センサであり、下部シールド層Ｓ１の上にパターン形成された積層体１１と、その積層体１１の側壁１３（再生トラック幅方向における右側の側壁１３および左側の側壁１３）に沿うように形成された絶縁層１２と、その絶縁層１２の上に形成された長手バイアス層１４とを含んでいる。
【００２８】
このＭＲデバイス１００は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：giant magneto-resistive effect）、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：tunneling magneto-resistive effect）または磁気トンネル接合（ＭＴＪ：magnetic tunneling junction ）を利用した膜面直交電流型（ＣＰＰ：current perpendicular to plane）デバイスである。積層体１１は、ピンニング層、ピンド層、転移層（transition layer）およびフリー層を含む積層構造を有している。これらの一連の層の積層順は、下部シールド層Ｓ１に近い側からピンニング層、ピンド層、転移層およびフリー層の順でもよいし、その逆でもよい。転移層は、ＧＭＲを利用する場合には非磁性層であり、ＴＭＲを利用する場合には絶縁層である。なお、積層体１１は、最上層であるフリー層またはピンニング層などの上に追加保護層を含んでいてもよい。
【００２９】
複合上部シールド層Ｓ２ｐは、下部シールド層Ｓ１とは異なり、多層構造を有している。この複合上部シールド層Ｓ２ｐは、ＭＲデバイス１００に近い側から順に、強磁性（ＦＭ：ferromagnetic ）層Ｓ２ａ−１と、ＦＭサブ層１６と、反強磁性結合層（ＡＦＣＴ：antiferromagnetic coupling trilayer ）１７と、ＦＭサブ層１８と、ＦＭ層Ｓ２ａ−２と、反強磁性（ＡＦＭ：antiferromagnetic ）層１９と、保護層２０とが積層された構造を有している。なお、図１においてＦＭ層Ｓ２ａ−１，Ｓ２ａ−２中に示した矢印は、磁気的ドメインの配向方向（磁化方向）を表している。
【００３０】
ＦＭ層Ｓ２ａ−１およびＦＭサブ層１６（以下、単に「ＦＭ層Ｓ２ａ−１等」ともいう。）は、本発明の「第１強磁性サブシールド層」である。この「第１強磁性サブシールド層」の主要部は、あくまでＦＭ層Ｓ２ａ−１であり、ＦＭサブ層１６は、あってもなくてもよい。このＦＭサブ層１６は、ＦＭ層Ｓ２ａ−１とＡＦＭ層１９とが交換結合することを補助する役割を果たす。ＦＭ層Ｓ２ａ−１等は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、鉄ケイ素アルミニウム合金（ＦｅＳｉＡｌ）、窒化鉄（ＦｅＮ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルトニッケル鉄合金（ＣｏＮｉＦｅ）、コバルト鉄ホウ素合金（ＣｏＦｅＢ）およびコバルトジルコニウムニオブ合金（ＣｏＺｒＮｂ）などから選択される１種あるいは２種以上の磁性材料を含んでおり、その厚さ（総厚）は、例えば、５ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは７ｎｍ〜２００ｎｍである。ＦＭ層Ｓ２ａ−１とＦＭサブ層１６との間において、構成材料および厚さは、同じでもよいし、異なってもよい。なお、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等の構成材料は、上記以外のものでもよい。
【００３１】
ＡＦＣＴ層１７は、２つのＦＭサブシールド層によりルテニウム（Ｒｕ）層が挟まれた３層構造（ＦＭサブシールド層／Ｒｕ層／ＦＭサブシールド層）を有している。このＡＦＣＴ層１７では、２つのＦＭサブシールド層がＲｕ層を介して反強磁性的（反平行）に結合される。Ｒｕ層の厚さは、極薄であり、例えば、０．２ｎｍ〜２ｎｍである。ＡＦＣＴ層１７を構成する２つのＦＭサブシールド層は、例えば、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等と同様の磁性材料により構成されており、各層の厚さは、例えば、２ｎｍ以下である。なお、ＡＦＣＴ層１７は、一方のＦＭサブシールド層の上に、Ｒｕ層と他方のＦＭサブシールド層との組み合わせが２組以上積層されたものでもよい。この場合におけるＡＦＣＴ層１７の積層構造は、ＦＭサブシールド層／［Ｒｕ層／ＦＭサブシールド層］n と表される。
【００３２】
ＦＭサブ層１８およびＦＭ層Ｓ２ａ−２（以下、単に「ＦＭ層Ｓ２ａ−２等」ともいう。）は、本発明の「第２強磁性サブシールド層」である。この「第２強磁性サブシールド層」の主要部は、あくまでＦＭ層Ｓ２ａ−２であり、ＦＭサブ層１８は、あってもなくてもよい。ＦＭ層Ｓ２ａ−２等の機能、構成材料および厚さは、例えば、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等と同様である。
【００３３】
「第１強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ２ａ−１等と「第２強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ２ａ−２等とは、ＡＦＣＴ層１７を介して反強磁性的に結合される。この場合において、反強磁性的に結合されるＦＭ層Ｓ２ａ−１等とＦＭ層Ｓ２ａ−２等とは、意図的に異なる磁気モーメントを有するために、３０％以下の範囲内の異なる厚さを有している。このことは、ＡＦＣＴ層１７を構成する２つのＦＭサブシールド層の厚さについても、同様である。これにより、下部シールド層Ｓ１および複合上部シールド層Ｓ２ｐは、異なる磁気モーメントを有することになるため、その複合上部シールド層Ｓ２ｐの磁気モーメントは、外部磁場に応じて応答（回転）可能である。
【００３４】
ＡＦＭ層１９は、例えば、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、鉄マンガン合金（ＦｅＭｎ）、白金マンガン合金（ＰｔＭｎ）、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、白金パラジウムマンガン合金（ＰｔＰｄＭｎ）および酸化ニッケル（ＮｉＯ）などから選択される１種または２種以上の反強磁性材料を含んでいる。なお、ＡＦＭ層１９の構成材料は、上記以外のものでもよい。
【００３５】
このＡＦＭ層１９により、ＡＦＣＴ層１７では、２つのＦＭサブシールド層がＲｕ層を介して反強磁性的にピン止めされる。また、ＡＦＭ層１９により、「第１強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ２ａ−１等と「第２強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ２ａ−２とがＡＦＣＴ層１７を介して反強磁性的にピン止めされる。これらのＡＦＭ層１９により反強磁性的にピン止めされた積層構造は、いわゆるシンセティック反強磁性（ＳＡＦ：synthetic antiferromagnetic ）層である。この場合において、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等の厚さとＡＦＭ層１９の厚さとの総和は、０．２５μｍ以下であることが好ましく、０．２５μｍ未満であることがより好ましい。ＦＭ層Ｓ２ａ−２等の厚さとＡＦＭ層１９の厚さとの総和についても、同様である。
【００３６】
この複合上部シールド層Ｓ２ｐは、例えば、矩形、台形、六角形、八角形および四辺形などから選択される平面形状を有している。ただし、複合上部シールド層Ｓ２ｐの平面形状は、上記した形状に類似する形状でもよい。このような類似形状とは、例えば、変形台形（modified trapezoid）、補助台形（assisted trapezoid）、規格外八角形（irregular octagon ）または切り欠き四辺形（notched quadrilateral ）などが挙げられる。この複合上部シールド層Ｓ２ｐの平面形状は、例えば、磁気的ドメイン配向性の安定性および外部磁場に対する初期応答性などの条件に応じて決定される。特に、複合上部シールド層Ｓ２ｐの平面形状は、記録媒体に記録された情報が消去されることを抑制するために、エアベアリング面において浅いエッジカット部を有する形状であることが好ましい。
【００３７】
なお、複合上部シールド層Ｓ２ｐでは、例えば、ＦＭ層Ｓ２ａ−２とＡＦＭ層１９との間に、ＦＭ層Ｓ２ａ−２に近い側から順に積層された追加ＡＦＣＴ層および追加ＦＭサブシールド層が挿入されていてもよい。追加ＡＦＣＴ層の構成は、例えば、ＡＦＣＴ層１７と同様であり、追加ＦＭサブシールド層の構成は、例えば、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等（またはＦＭ層Ｓ２ａ−２等）と同様である。
【００３８】
ここで、追加ＡＦＣＴ層および追加ＦＭサブシールド層を１組とした場合、ＦＭ層Ｓ２ａ−２とＡＦＭ層１９との間に挿入される組は、１組だけでもよいし、２組以上でもよい。この場合における複合上部シールド層Ｓ２ｐの主要部の積層構造は、「第１強磁性サブシールド層」／ＡＦＣＴ層／「第２強磁性サブシールド層」／［追加ＡＦＣＴ層／追加ＦＭサブシールド層］n と表される。このような積層構造は、ＡＦＣＴ層１７と同様にＳＡＦ層であるため、ＡＦＭ層１９まで含めた全体の積層構造は、ＳＡＦ層／ＡＦＭ層と表される。このＳＡＦ層／ＡＦＭ層において、ＡＦＣＴ層を介して隣り合う２つのＦＭ層等は、反平行な磁気的ドメイン配向性を有する。また、ＭＲデバイス１００に最も近いＦＭ層等は、他のＦＭ層等よりも高い磁気モーメントを有する。
【００３９】
補助上部シールド層Ｓ２ｂは、例えば、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等（またはＦＭ層Ｓ２ａ−２等）と同様の磁性材料を含んでいる。なお、補助上部シールド層Ｓ２ｂは、なくてもよい。この補助上部シールド層Ｓ２ｂの有無は、例えば、上記したＳＡＦ層／ＡＦＭ層の磁気的安定性、または再生ヘッド部と記録ヘッド部との熱的な分離条件などに依存して決定される。
【００４０】
ここで、ＦＭ層２ａ−１（／ＦＭサブ層１６）／ＡＦＣＴ層１７（＝ＦＭサブシールド層／Ｒｕ層／ＦＭサブシールド層）／（ＦＭサブ層１８／）ＦＭ層２ａ−２／ＡＦＭ層１９からなる積層構造の一例（括弧内は厚さ）をいくつか挙げると、以下の通りである。
ＮｉＦｅ（５０ｎｍ）／ＣｏＦｅ（２ｎｍ以下）／Ｒｕ（０．７ｎｍ）／ＣｏＦｅ（２ｎｍ以下）／ＮｉＦｅ（５０ｎｍ）／ＩｒＭｎ（７ｎｍ）
ＮｉＦｅ（５０ｎｍ）／ＣｏＦｅ（２ｎｍ以下）／Ｒｕ（０．７ｎｍ）／ＣｏＦｅ（２ｎｍ以下）／ＮｉＦｅ（５０ｎｍ）／ＣｏＦｅ（２ｎｍ以下）／ＩｒＭｎ（７ｎｍ）／
ＮｉＦｅ（５０ｎｍ）／Ｒｕ（０．７ｎｍ）／ＮｉＦｅ（５０ｎｍ）／ＣｏＦｅ（２ｎｍ）／ＩｒＭｎ（７ｎｍ）
【００４１】
この再生ヘッド部は、ドライプロセス（気相成膜法）などの既存のプロセスを用いて一連の層を積層形成することにより製造される。具体的には、まず、下部シールド層Ｓ１を形成したのち、その下部シールド層Ｓ１の上にＭＲデバイス１００を形成する。
【００４２】
ＭＲデバイス１００の詳細な形成手順は、例えば、以下の通りである。まず、下部シールド層Ｓ１の表面を覆うように、ピンニング層、ピンド層、転移層およびフリー層を積層形成する。続いて、フォトリソグラフィ法およびエッチング法（例えば、イオンミリングなど）を用いて一連の層をパターニングすることにより、積層体１１を形成する。この場合には、例えば、再生トラック幅方向における積層体１１の幅が下部シールド層Ｓ１に近づくにしたがって次第に広がるようにする。これにより、積層体１１は傾斜した２つの側壁１３を有することになる。最後に、積層体１１の側壁１３を覆うように絶縁層１２を形成したのち、その絶縁層１２の上に長手バイアス層１４を形成する。これにより、隣接接合型のＭＲデバイス１００が完成する。
【００４３】
続いて、ＭＲデバイス１００の上に、ＦＭ層Ｓ２ａ−１およびＦＭサブ層１６をこの順に積層形成する。続いて、ＦＭサブ層１６の上に、一方のＦＭサブシールド層と、Ｒｕ層と、他方のＦＭサブシールド層とをこの順に積層形成してＡＦＣＴ層１７を形成する。続いて、ＡＦＣＴ層１７の上に、ＦＭサブ層１８およびＦＭ層Ｓ２ａ−２をこの順に積層形成する。続いて、ＦＭ層Ｓ２ａ−２の上にＡＦＭ層１９を形成することにより、複合上部シールド層Ｓ２ｐを形成する。
【００４４】
続いて、複合上部シールド層Ｓ２ｐの上に、保護層２０、導電性スペーサ層２１および補助上部シールド層Ｓ２ｂをこの順に積層形成する。
【００４５】
最後に、必要に応じて、下部シールド層Ｓ１から補助上部シールド層Ｓ２ｂに至る積層構造体を１５０℃〜２８０℃の温度でアニールする。このアニールは、磁場中で行われてもよい。これにより、再生ヘッド部が完成する。
【００４６】
本実施形態の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法では、「第１強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ２ａ−１等と、ＡＦＣＴ層１７と、「第２強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ２ａ−２等と、ＡＦＭ層１９とが積層された構造を有する複合上部シールド層Ｓ２ｐを形成している。
【００４７】
この場合には、ＡＦＭ層１９によりＦＭ層Ｓ２ａ−１等とＦＭ層Ｓ２ａ−２等とがＡＦＣＴ層１７を介して反強磁性的に結合される。これにより、複合上部シールド層Ｓ２ｐでは、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等およびＦＭ層Ｓ２ａ−２等がピン止めされると共にネットモーメントが大きく低下するため、その複合上部シールド層Ｓ２ｐ（一連の層）の磁気的ドメインは、安定かつ強固に固定される。
【００４８】
なお、本実施形態とは異なり、ＡＦＭ層１９を含んでいない場合には、一連の層の磁気的ドメインが各自で安定となるように多様な方向に個別に固定されてしまう。また、ＡＦＣＴ層１７（Ｒｕ層）を含んでいない場合には、ＦＭ層Ｓ２ａ−１等およびＦＭ層Ｓ２ａ−２等の磁気的ドメインが安定かつ強固に固定されない。さらに、単一のＦＭ層だけを含んでいる場合には、ネットモーメントが高くなると共に、エッジ部の消磁磁界の強度が高くなり、さらに磁気的ドメイン配向性が不安定になる。
【００４９】
これらのことから、本実施の形態では、複合上部シールド層Ｓ２ｐの磁気的安定性を改善することができる。また、磁気ドメイン配向性が反復的に再現可能であると共に、指向性かつ異方性を有するように磁気的ドメイン配向性が制御され、さらに外部磁場に対する応答性（回転性）に優れた磁気的ドメイン配向性を有する複合上部シールド層Ｓ２ｐを実現することができる。この他、複合上部シールド層Ｓ２ｐを形成するために既存プロセスしか用いないため、その複合上部シールド層Ｓ２ｐを備えた磁気再生記録ヘッドを容易に製造することができる。
【００５０】
この場合には、特に、複合上部シールド層Ｓ２ｐの厚さが薄くても磁気ドメイン配向性が良好に制御されるため、再生ヘッド部と記録ヘッド部との間の距離（スペーシング）が小さくなる。具体的には、複合上部シールド層Ｓ２ｐの厚さは０．２５μｍ以下で済み、最低では２０ｎｍになるため、スペーシングは極めて小さくなる。よって、再生性能を維持したまま、磁気再生記録ヘッドを薄型化することができる。また、薄い複合上部シールド層Ｓ２ｐは熱膨張しにくいため、熱プロトリュージョンを抑制することができる。さらに、複合上部シールド層Ｓ２ｐの厚さが薄くてもよいため、その平面形状に関する自由度を広げることができる。この他、ＭＲデバイス１００は隣接接合型であるため、再生ギャップを狭くすることができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態の磁気再生記録ヘッドの構成を表しており、図１に対応する断面構成を示している。
【００５２】
この磁気再生記録ヘッドの再生ヘッド部は、補助下部シールド層Ｓ１ｂと、導電性スペーサ層４１と、保護層４０と、複合下部シールド層Ｓ１ｐと、導電性スペーサ層３５と、第１実施形態で説明したＭＲデバイス１００と、上部シールド層Ｓ２とがこの順に積層された構造を有している。すなわち、本実施の形態では、第１実施形態とは異なり、複合下部シールド層Ｓ１が多層構造を有しているのに対して、上部シールド層Ｓ２が鍍金膜などからなる単層構造を有している。
【００５３】
補助下部シールド層Ｓ１ｂ、導電性スペーサ層４１および保護層４０は、それぞれ補助上部シールド層Ｓ２ｂ、導電性スペーサ層２１および保護層２０に対応するものであり、それらと同様の構成を有している。なお、保護層４０は、あってもなくてもよい。
【００５４】
複合下部シールド層Ｓ１ｐは、ＭＲデバイス１００に遠い側から順に、ＡＦＭ層３９と、ＦＭ層Ｓ１ａ−２と、ＦＭサブ層３８と、ＡＦＣＴ３７と、ＦＭサブ層３６と、ＦＭ層Ｓ１ａ−１とが積層された構造を有している。ＡＦＭ層３９、ＦＭ層Ｓ１ａ−２、ＦＭサブ層３８、ＡＦＣＴ３７、ＦＭサブ層３６およびＦＭ層Ｓ１ａ−１は、それぞれＡＦＭ層１９と、ＦＭ層Ｓ２ａ−２、ＦＭサブ層１８、ＡＦＣＴ１７、ＦＭサブ層１６およびＦＭ層Ｓ２ａ−１に対応するものであり、それらと同様の構成を有している。この場合において、ＦＭ層Ｓ１ａ−２およびＦＭサブ層３８（以下、単に「ＦＭ層Ｓ１ａ−２等」ともいう。）は、本発明の「第１強磁性サブシールド層」であり、ＦＭサブ層３６およびＦＭ層Ｓ１ａー１（以下、単に「ＦＭ層Ｓ１ａ−１等」ともいう。）は、本発明の「第２強磁性サブシールド層」である。ＦＭ層Ｓ１ａ−１，Ｓ１ａ−２の磁気的ドメインの配向方向は、図２中に矢印で示した通りである。この複合下部シールド層Ｓ１ｐは、複合上部シールド層Ｓ２ｐと同様の平面形状有している。
【００５５】
なお、複合下部シールド層Ｓ１ｐでは、例えば、ＦＭ層Ｓ１ａ−２とＡＦＭ層３９との間に、ＦＭ層Ｓ１ａ−２に近い側から順に積層された追加ＡＦＣＴ層および追加ＦＭサブシールド層が挿入されていてもよい。追加ＡＦＣＴ層の構成は、例えば、ＡＦＣＴ層３７と同様であり、追加ＦＭサブシールド層の構成は、例えば、ＦＭ層Ｓ１ａ−１等（またはＦＭ層Ｓ１ａ−２等）と同様である。追加ＡＦＣＴ層および追加ＦＭサブシールド層の組数は、１組でも２組以上でもよい。これにより、複合下部シールド層Ｓ１ｐの主要部の積層構造は、ＡＦＭ層／［追加ＦＭサブシールド層／追加ＡＦＣＴ層］n ／「第１強磁性サブシールド層」／ＡＦＣＴ層／「第２強磁性サブシールド層」、すなわちＡＦＭ層／ＳＡＦ層と表される。
【００５６】
また、複合下部シールド層Ｓ１ｐでは、例えば、ＦＭ層Ｓ１ａ−２とＡＦＭ層３９との間に、追加保護層が挿入されていてもよい。追加保護層の構成は、例えば、保護層４０と同様である。なお、ＦＭ層Ｓ１ａ−２とＡＦＭ層３９との間に追加ＡＦＣＴ層および追加ＦＭサブシールド層が挿入される場合には、その追加ＦＭサブシールド層（追加ＦＭサブシールド層が複数ある場合には最上層）の上に追加保護層が挿入されてもよい。
【００５７】
この再生ヘッド部は、第１実施形態と同様に、ドライプロセスなどの既存のプロセスを用いて一連の層を積層形成することにより製造される。具体的には、補助下部シールド層Ｓ１ｂから上部シールド層Ｓ２まで積層形成したのち、必要に応じて全体をアニールすることにより、再生ヘッド部が完成する。
【００５８】
本実施形態の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法では、ＡＦＭ層３９と、「第１強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ１ａ−２等と、ＡＦＣＴ層３７と、「第２強磁性サブシールド層」であるＦＭ層Ｓ１ａ−１等とがこの順に積層された構造を有する複合下部シールド層Ｓ１ｐを形成している。この場合には、ＡＦＭ層３９によりＦＭ層Ｓ１ａ−１等およびＦＭ層Ｓ１ａ−２がＡＦＣＴ層３７を介して反強磁性的に結合されるため、第１実施形態と同様の作用により、複合下部シールド層Ｓ１ｐの磁気的ドメインが安定かつ強固に固定される。よって、複合下部シールド層Ｓ１ｐの磁気的安定性を改善することができる。また、磁気ドメイン配向性が反復的に再現可能であると共に、指向性かつ異方性を有するように磁気的ドメイン配向性が制御されると共に、さらに外部磁場に対する応答性（回転性）に優れた磁気的ドメイン配向性を有する複合下部シールド層Ｓ１ｐを実現することができる。この他、複合下部シールド層Ｓ１ｐを形成するために既存プロセスしか用いないため、その複合下部シールド層Ｓ１ｐを備えた磁気再生記録ヘッドを容易に製造することができる。なお、上記以外の作用および効果は、第１実施形態と同様である。
【００５９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態の磁気再生記録ヘッドの構成を表しており、図１および図２に対応する断面構成を示している。
【００６０】
この磁気再生記録ヘッドの再生ヘッド部は、第１および第２実施形態を組み合わせた構造を有しており、補助下部シールド層Ｓ１ｂと、導電性スペーサ層４１と、保護層４０と、複合下部シールド層Ｓ１ｐと、導電性スペーサ層３５と、ＭＲデバイス１００と、導電性スペーサ層１５と、複合上部シールド層Ｓ２ｐと、導電性スペーサ層２１と、補助上部シールド層Ｓ２ｂとがこの順に積層された構造を有している。すなわち、本実施の形態では、複合下部シールド層Ｓ１ｐおよび複合上部シールド層Ｓ２ｐの双方が多層構造を有している。この場合において、ＡＦＣＴ層３７は、本発明の「第１反強磁性結合層」であり、ＡＦＣＴ層１７は、本発明の「第２反強磁性結合層」である。複合下部シールド層Ｓ１ｐおよび複合上部シールド層Ｓ２ｐは、例えば、互いに独立した平面形状および平面サイズを有している。
【００６１】
この再生ヘッド部は、第１および第２実施形態と同様に、ドライプロセスなどの既存のプロセスを用いて一連の層を積層形成することにより製造される。具体的には、補助下部シールド層Ｓ１ｂから補助上部シールド層Ｓ２ｂまで積層形成したのち、必要に応じて全体をアニールすることにより、再生ヘッド部が完成する。
【００６２】
本実施形態の磁気再生記録ヘッドまたはその製造方法では、複合下部シールド層Ｓ１ｐおよび複合上部シールド層Ｓ２ｐを形成しているので、第１および第２実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。この場合には、複合下部シールド層Ｓ１ｐおよび複合上部シールド層Ｓ２ｐの双方に関する利点が得られるため、第１および第２実施形態よりも高い効果を得ることができる。
【００６３】
ここで、第１〜第３実施形態を代表して、第１実施形態の磁気再生記録ヘッドにおける再生ヘッド部の特性を調べたところ、図４に示した結果が得られた。図４は、外部磁場（×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ＝Ｏｅ）に対する電圧（μＶ）の変化曲線を表している。図４から明らかなように、複合上部シールド層Ｓ２ｐを備えた再生ヘッド部では、抵抗値に依存せずに、外部磁場と電圧との間に直線的な関係が得られた。
【００６４】
以上、いくつかの実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、一連の層の材質、寸法および形成方法などは、適宜変更することが可能である。また、本発明は、磁気再生記録ヘッドに限らず、磁気再生専用ヘッドに適用されてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１１…積層体、１３…側壁、１４…、長手バイアス層、１５，２１，３５…導電性スペーサ層、１６，１８，３６，３８…ＦＭサブ層、１７，３７…ＡＦＣＴ層、１９，３９…ＡＦＭ層、２０，４０…保護層、Ｓ１…下部シールド層、Ｓ１ｂ…補助下部シールド層、Ｓ１ａ−１，Ｓ１ａ−２，Ｓ２ａ−１，Ｓ２ａ−２…ＦＭ層、Ｓ１ｐ…複合下部シールド層、Ｓ２…上部シールド層、Ｓ２ｂ…補助上部シールド層、Ｓ２ｐ…複合上部シールド層。
【図１】
0005771352.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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