(57)【要約】【課題】トラック幅を小さくしながら大きな再生出力が得られるようにする。【解決手段】磁気抵抗効果装置５は、第１のＭＲ素子５０と、この第１のＭＲ素子５０の上に形成された絶縁層５５と、この絶縁層５５を介して第１のＭＲ素子５０の上に積層された第２のＭＲ素子６０とを備えている。磁気抵抗効果装置５は、更に、２つのバイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒと、導電層８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒとを備えている。導電層８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒは、ＭＲ素子５０，６０を直列に接続すると共に、直列に接続されたＭＲ素子５０，６０に対してセンス電流を流す。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された第１および第２の磁気抵抗効果素子と、
前記第１の磁気抵抗効果素子と第２の磁気抵抗効果素子との間に配置された絶縁層と、
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子を直列に接続すると共に、直列に接続された第１および第２の磁気抵抗効果素子に対して磁気的信号検出用の電流を流す導電部と
を備えたことを特徴とする磁気抵抗効果装置。
【請求項２】
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性導電層と、前記非磁性導電層における一方の面に隣接するように配置され、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する軟磁性層と、前記非磁性導電層の他方の面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定されたピンド層と、前記ピンド層における前記非磁性導電層とは反対側の面に隣接するように配置され、前記ピンド層における磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性層と前記ピンド層のうち、軟磁性層の方が前記絶縁層に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果装置。
【請求項３】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記媒体対向面の近傍に配置され、且つ積層された第１および第２の磁気抵抗効果素子と、
前記第１の磁気抵抗効果素子と第２の磁気抵抗効果素子との間に配置された絶縁層と、
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子を直列に接続すると共に、直列に接続された第１および第２の磁気抵抗効果素子に対して磁気的信号検出用の電流を流す導電部と
を備えたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性導電層と、前記非磁性導電層における一方の面に隣接するように配置され、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する軟磁性層と、前記非磁性導電層の他方の面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定されたピンド層と、前記ピンド層における前記非磁性導電層とは反対側の面に隣接するように配置され、前記ピンド層における磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性層と前記ピンド層のうち、軟磁性層の方が前記絶縁層に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項３記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
更に、前記第１の磁気抵抗効果素子における前記絶縁層とは反対側に配置された第１のシールド層と、前記第１の磁気抵抗効果素子と前記第１のシールド層との間に配置された第１の絶縁膜と、前記第２の磁気抵抗効果素子における前記絶縁層とは反対側に配置された第２のシールド層と、前記第２の磁気抵抗効果素子と前記第２のシールド層との間に配置された第２の絶縁膜とを備えたことを特徴とする請求項３または４記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記第１のシールド層と第２のシールド層の少なくとも一方は、前記第１の絶縁膜または第２の絶縁膜に接する、抵抗率が１０４μΩ・ｃｍ〜１０６μΩ・ｃｍの軟磁性材料よりなる層を含むことを特徴とする請求項５記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
積層された第１および第２の磁気抵抗効果素子と、前記第１の磁気抵抗効果素子と第２の磁気抵抗効果素子との間に配置された絶縁層と、前記第１および第２の磁気抵抗効果素子を直列に接続すると共に、直列に接続された第１および第２の磁気抵抗効果素子に対して磁気的信号検出用の電流を流す導電部とを備えた磁気抵抗効果装置を製造する方法であって、
前記第１の磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
前記第１の磁気抵抗効果素子の上に前記絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の上に前記第２の磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
前記導電部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする磁気抵抗効果装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性導電層と、前記非磁性導電層における一方の面に隣接するように配置され、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する軟磁性層と、前記非磁性導電層の他方の面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定されたピンド層と、前記ピンド層における前記非磁性導電層とは反対側の面に隣接するように配置され、前記ピンド層における磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子を形成する工程は、前記第１の磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性層と前記ピンド層のうち、軟磁性層の方を前記絶縁層に近い位置に配置し、
前記第２の磁気抵抗効果素子を形成する工程は、前記第２の磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性層と前記ピンド層のうち、軟磁性層の方を前記絶縁層に近い位置に配置することを特徴とする請求項７記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
【請求項９】
記録媒体に対向する媒体対向面と、前記媒体対向面の近傍に配置され、且つ積層された第１および第２の磁気抵抗効果素子と、前記第１の磁気抵抗効果素子と第２の磁気抵抗効果素子との間に配置された絶縁層と、前記第１および第２の磁気抵抗効果素子を直列に接続すると共に、直列に接続された第１および第２の磁気抵抗効果素子に対して磁気的信号検出用の電流を流す導電部とを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記第１の磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
前記第１の磁気抵抗効果素子の上に前記絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の上に前記第２の磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
前記導電部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第１および第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性導電層と、前記非磁性導電層における一方の面に隣接するように配置され、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する軟磁性層と、前記非磁性導電層の他方の面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定されたピンド層と、前記ピンド層における前記非磁性導電層とは反対側の面に隣接するように配置され、前記ピンド層における磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、
前記第１の磁気抵抗効果素子を形成する工程は、前記第１の磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性層と前記ピンド層のうち、軟磁性層の方を前記絶縁層に近い位置に配置し、
前記第２の磁気抵抗効果素子を形成する工程は、前記第２の磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性層と前記ピンド層のうち、軟磁性層の方を前記絶縁層に近い位置に配置することを特徴とする請求項９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項３ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
前記スライダを弾性的に支持するサスペンションと
を備えたことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１２】
請求項３ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドを含み、回転駆動される円盤状の記録媒体に対向するように配置されるスライダと、前記スライダを支持すると共に前記記録媒体に対して位置決めする位置決め装置と
を備えたことを特徴とするハードディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気的信号読み出しのための磁気抵抗効果素子を備えた磁気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッド、およびそれらの製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッドを含むヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、基板に対して、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）効果を用いたＡＭＲ素子や、巨大磁気抵抗（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ）効果を用いたＧＭＲ素子や、トンネル磁気抵抗（Ｔｕｎｎｅｌ−ｔｙｐｅ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）効果を用いたＴＭＲ素子等がある。
【０００４】
ＧＭＲ素子としては、スピンバルブ型ＧＭＲ素子が多く用いられている。スピンバルブ型ＧＭＲ素子は、一般的には、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性導電層と、この非磁性導電層の一方の面に隣接するように配置されたフリー層と、非磁性導電層の他方の面に隣接するように配置されたピンド層と、このピンド層における非磁性導電層とは反対側の面に隣接するように配置された反強磁性層とを有している。フリー層は信号磁界に応じて磁化の方向が変化する層である。ピンド層は、反強磁性層からの磁界によって、磁化の方向が固定された層である。
【０００５】
再生ヘッドの特性としては、出力が大きいことと、バルクハウゼンノイズが小さいことが要求される。バルクハウゼンノイズを低減する手段としては、ＭＲ素子に対して長手方向にバイアス磁界（以下、縦バイアス磁界と言う。）を印加することが行われている。ＭＲ素子に対する縦バイアス磁界の印加は、例えば、ＭＲ素子の両側に、永久磁石や、強磁性層と反強磁性層との積層体等によって構成されたバイアス磁界印加層を配置することによって行われる。
【０００６】
ところで、ハードディスク装置における高記録密度化は、薄膜磁気ヘッドのトラック幅の縮小、ＭＲ素子の上下に配置された２つのシールド層の間の距離であるシールドギャップ長の縮小、磁気記録媒体の薄膜化、磁気記録媒体に含まれる磁性粒子の微細化等によって達成される。このような高記録密度化に伴い、再生ヘッドの出力は小さくなる。特に、再生ヘッドのトラック幅の縮小は、出力の減少に直結する。そこで、高記録密度化に対応できるように、再生ヘッドでは、効率よく信号磁界を検出できるようにすることが望まれる。具体的には、再生ヘッドでは、信号磁界の変化に対するＭＲ素子の抵抗変化量を増大させることが望まれる。一般に、ＭＲ素子の抵抗変化量を増大させるためには、ＭＲ素子を構成する各膜を薄くする手法が採られる。
【０００７】
また、例えば特許文献１に示されるように、ＭＲ素子の抵抗変化率を向上させるために、いわゆるデュアルスピンバルブ膜を用いたＭＲ素子も提案されている。デュアルスピンバルブ膜は、フリー層を中心にした２つの対称なスピンバルブ膜構造を有している。
【０００８】
また、特許文献２には、２つのＭＲ素子を重ねた構造のデュアルエレメント型のＭＲセンサが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−２２３３３６号公報
【特許文献２】
特開平７−２９６３３９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＲ素子の抵抗変化量を増大させるために、ＭＲ素子を構成する各膜を薄くする手法は、ＭＲ素子の信頼性や歩留りの低下をまねくため、あまり好ましくはない。
【００１１】
また、デュアルスピンバルブ膜を用いたＭＲ素子では、抵抗変化率を向上させることができる。しかしながら、デュアルスピンバルブ膜は、回路的に見ると、磁気的信号検出用の電流の流路に対して、２つのスピンバルブ膜が並列に接続された構成になる。そのため、デュアルスピンバルブ膜を用いたＭＲ素子では、ＭＲ素子の抵抗値は小さくなり、抵抗変化率が大きくなっても、抵抗変化量はあまり大きくならない。そのため、出力の向上もあまり望めない。
【００１２】
また、同様に、デュアルエレメント型のＭＲセンサも、磁気的信号検出用の電流の流路に対して、２つのＭＲ素子が並列に続された構成になる。そのため、このＭＲセンサでも、出力の向上は望めない。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、幅を小さくしながら大きな再生出力が得られるようにした磁気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッド、およびそれらの製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッドを含むヘッドジンバルアセンブリならびにハードディスク装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気抵抗効果装置は、
積層された第１および第２の磁気抵抗効果素子と、
第１の磁気抵抗効果素子と第２の磁気抵抗効果素子との間に配置された絶縁層と、
第１および第２の磁気抵抗効果素子を直列に接続すると共に、直列に接続された第１および第２の磁気抵抗効果素子に対して磁気的信号検出用の電流を流す導電部とを備えたものである。
【００１５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
媒体対向面の近傍に配置され、且つ積層された第１および第２の磁気抵抗効果素子と、
第１の磁気抵抗効果素子と第２の磁気抵抗効果素子との間に配置された絶縁層と、
第１および第２の磁気抵抗効果素子を直列に接続すると共に、直列に接続された第１および第２の磁気抵抗効果素子に対して磁気的信号検出用の電流を流す導電部とを備えたものである。
【００１６】
本発明の磁気抵抗効果装置または薄膜磁気ヘッドでは、積層された第１および第２の磁気抵抗効果素子が直列に接続されている。従って、本発明の磁気抵抗効果装置では、磁気抵抗効果素子を１つだけ設けた場合と比べて、トラック幅は変わらずに、磁気抵抗効果素子を通過する電流の流路の長さが２倍になる。従って、本発明によれば、磁気抵抗効果素子を１つだけ設けた場合と比べて、トラック幅を変えることなく、再生出力を大きくすることができる。
【００１７】
本発明の磁気抵抗効果装置または薄膜磁気ヘッドにおいて、第１および第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性導電層と、非磁性導電層における一方の面に隣接するように配置され、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する軟磁性層と、非磁性導電層の他方の面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定されたピンド層と、ピンド層における非磁性導電層とは反対側の面に隣接するように配置され、ピンド層における磁化の方向を固定する反強磁性層とを有していてもよい。この場合、第１および第２の磁気抵抗効果素子において、軟磁性層とピンド層のうち、軟磁性層の方が絶縁層に近い位置に配置されていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、第１の磁気抵抗効果素子における絶縁層とは反対側に配置された第１のシールド層と、第１の磁気抵抗効果素子と第１のシールド層との間に配置された第１の絶縁膜と、第２の磁気抵抗効果素子における絶縁層とは反対側に配置された第２のシールド層と、第２の磁気抵抗効果素子と第２のシールド層との間に配置された第２の絶縁膜とを備えていてもよい。この場合、第１のシールド層と第２のシールド層の少なくとも一方は、第１の絶縁膜または第２の絶縁膜に接する、抵抗率が１０４μΩ・ｃｍ〜１０６μΩ・ｃｍの軟磁性材料よりなる層を含んでいてもよい。
【００１９】
本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法または薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
第１の磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
第１の磁気抵抗効果素子の上に絶縁層を形成する工程と、
絶縁層の上に第２の磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
導電部を形成する工程と
を備えている。
【００２０】
本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法または薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第１および第２の磁気抵抗効果素子は、それぞれ、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性導電層と、非磁性導電層における一方の面に隣接するように配置され、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する軟磁性層と、非磁性導電層の他方の面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定されたピンド層と、ピンド層における非磁性導電層とは反対側の面に隣接するように配置され、ピンド層における磁化の方向を固定する反強磁性層とを有していてもよい。この場合、第１の磁気抵抗効果素子を形成する工程は、第１の磁気抵抗効果素子において、軟磁性層とピンド層のうち、軟磁性層の方を絶縁層に近い位置に配置し、第２の磁気抵抗効果素子を形成する工程は、第２の磁気抵抗効果素子において、軟磁性層とピンド層のうち、軟磁性層の方を絶縁層に近い位置に配置することが好ましい。
【００２１】
本発明のヘッドジンバルアセンブリは、本発明の薄膜磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、スライダを弾性的に支持するサスペンションとを備えたものである。
【００２２】
本発明のハードディスク装置は、本発明の薄膜磁気ヘッドを含み、回転駆動される円盤状の記録媒体に対向するように配置されるスライダと、スライダを支持すると共に記録媒体に対して位置決めする位置決め装置とを備えたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
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。始めに、図２および図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成および製造方法の概略について説明する。図２は薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面および基板に垂直な断面を示し、図３は薄膜磁気ヘッドの磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００２４】
本実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１の上に、スパッタ法等によって、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等の絶縁材料よりなる絶縁層２を、例えば０．５〜２０μｍの厚さに形成する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料によって、再生ヘッドの下部シールド層３を、例えば０．１〜５μｍの厚さに形成する。下部シールド層３に用いる磁性材料は、ＦｅＡｌＳｉ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＴａＮ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ等である。下部シールド層３は、スパッタ法またはめっき法等によって形成される。
【００２５】
次に、下部シールド層３の上に、スパッタ法等によって、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁材料よりなる下部シールドギャップ膜４を、例えば１０〜２００ｎｍの厚さに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置５を形成する。後で詳しく説明するが、磁気抵抗効果装置５は、積層された２つのＭＲ素子とバイアス磁界印加層とを有している。バイアス磁界印加層は、この２つのＭＲ素子に対して縦バイアス磁界を印加する。次に、磁気抵抗効果装置５および下部シールドギャップ膜４の上に、磁気抵抗効果装置５に電気的に接続される一対のリード層６を、数十ｎｍの厚さに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４および磁気抵抗効果装置５の上に、スパッタ法等によって、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁材料よりなる上部シールドギャップ膜７を、例えば１０〜２００ｎｍの厚さに形成する。
【００２６】
なお、上記の再生ヘッドを構成する各層は、レジストパターンを用いた一般的なエッチング方法やリフトオフ法やこれらを併用した方法によってパターニングされる。
【００２７】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、再生ヘッドの上部シールド層８、非磁性層９および記録ヘッドの下部磁極層１０を順に形成する。上部シールド層８および下部磁極層１０は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の軟磁性材料によって形成される。また、上部シールド層８および下部磁極層１０は、スパッタ法またはめっき法等によって形成される。非磁性層９は、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の非磁性材料によって形成される。また、非磁性層９は例えばスパッタ法によって形成される。上部シールド層８、非磁性層９および下部磁極層１０の合計の厚さは、例えば３〜４μｍである。なお、上部シールド層８、非磁性層９および下部磁極層１０の代わりに、上部シールド層と下部磁極層とを兼ねた１つの磁性層を設けてもよい。
【００２８】
次に、下部磁極層１０の上に、スパッタ法等によって、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層１１を、例えば１０〜５００ｎｍの厚さに形成する。次に、磁路形成のために、後述する薄膜コイルの中心部分において、記録ギャップ層１１を部分的にエッチングしてコンタクトホール１１ａを形成する。
【００２９】
次に、記録ギャップ層１１の上において、薄膜コイルを形成する部分に、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる絶縁層１２を形成する。次に、絶縁層１２の上に、フレームめっき法等によって、Ｃｕ等の導電性材料よりなる薄膜コイルの第１層部分１３を形成する。次に、絶縁層１２および薄膜コイルの第１層部分１３を覆うように、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる絶縁層１４を形成する。次に、絶縁層１４の上に、フレームめっき法等によって、Ｃｕ等の導電性材料よりなる薄膜コイルの第２層部分１５を形成する。次に、絶縁層１４および薄膜コイルの第２層部分１５を覆うように、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる絶縁層１６を形成する。薄膜コイルの第１層部分１３と第２層部分１５は、互いに接続され、コンタクトホール１１ａの回りに巻回される。第１層部分１３と第２層部分１５を合わせた部分の厚さは例えば２〜５μｍとし、絶縁層１２，１４，１６を合わせた部分の厚さは例えば３〜２０μｍとする。
【００３０】
次に、エアベアリング面（媒体対向面）２０から絶縁層１４，１６の上を経て、コンタクトホール１１ａにかけて、磁性材料によって、記録ヘッドの上部磁極層１７を、例えば３〜５μｍの厚さに形成する。上部磁極層１７に用いる磁性材料は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の軟磁性材料である。
【００３１】
下部磁極層１０および上部磁極層１７のうち、エアベアリング面２０側において記録ギャップ層１１を介して互いに対向する部分が、それぞれ下部磁極層１０の磁極部分および上部磁極層１７の磁極部分である。本実施の形態では、上部磁極層１７の磁極部分は、記録トラック幅に等しい幅を有し、記録トラック幅を規定している。また、下部磁極層１０と上部磁極層１７は、コンタクトホール１１ａを介して互いに磁気的に連結されている。
【００３２】
次に、上部磁極層１７の磁極部分をマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１１を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ３，Ｃｌ２等の塩素系ガスや、ＣＦ４，ＳＦ６等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチングが用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層１０を選択的に例えば０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図３に示したようなトリム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効的なトラック幅の増加を防止することができる。
【００３３】
次に、スパッタ法等によって、全体に、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁材料よりなる保護層１８を、例えば１〜５０μｍの厚さに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドを含む薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面２０を形成して薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００３４】
このようにして製造される本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面２０）と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドは、エアベアリング面２０の近傍に配置された磁気抵抗効果装置５と、エアベアリング面２０側の一部が磁気抵抗効果装置５を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗効果装置５をシールドする下部シールド層３および上部シールド層８と、下部シールド層３と磁気抵抗効果装置５との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、上部シールド層８と磁気抵抗効果装置５との間に配置された上部シールドギャップ膜７とを有している。下部シールド層３は本発明における第１のシールド層に対応し、上部シールド層８は本発明における第２のシールド層に対応する。また、下部シールドギャップ膜４は本発明における第１の絶縁膜に対応し、上部シールドギャップ膜７は本発明における第２の絶縁膜に対応する。
【００３５】
記録ヘッドは、エアベアリング面２０側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された下部磁極層１０および上部磁極層１７と、下部磁極層１０の磁極部分と上部磁極層１７の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層１１と、少なくとも一部が下部磁極層１０と上部磁極層１７との間に、これらに対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル（１３，１５）とを備えている。
【００３６】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置５の構成について詳しく説明する。図１は、磁気抵抗効果装置５のエアベアリング面および基板１に垂直な断面を示している。磁気抵抗効果装置５は、下部シールドギャップ膜４の上に形成された第１のＭＲ素子５０と、この第１のＭＲ素子５０の上に形成された絶縁層５５と、この絶縁層５５を介して第１のＭＲ素子５０の上に積層された第２のＭＲ素子６０とを備えている。以下、ＭＲ素子５０，６０および絶縁層５５からなる積層体を、ＭＲ素子積層体７０と呼ぶ。ＭＲ素子積層体７０は、上面と、底面と、エアベアリング面２０に配置された端部と、その反対側の端部と、２つの側部とを有している。
【００３７】
磁気抵抗効果装置５は、更に、ＭＲ素子積層体７０の２つの側部に絶縁膜７１Ｌ，７１Ｒを介して隣接するように配置された２つのバイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒを備えている。絶縁膜７１Ｌ，７１Ｒは、それぞれ、バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒの上面以外の各面を覆うように配置されている。磁気抵抗効果装置５は、更に、導電性材料によって形成された導電層８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒを備えている。
【００３８】
導電層８１Ｌは、バイアス磁界印加層７２Ｌの下方において、下部シールドギャップ膜４と絶縁膜７１Ｌとの間に配置されている。導電層８１Ｌは、第１のＭＲ素子５０の底面におけるバイアス磁界印加層７２Ｌ側の端部近傍の部分に接続されている。
【００３９】
導電層８１Ｒは、バイアス磁界印加層７２Ｒの下方において、下部シールドギャップ膜４と絶縁膜７１Ｒとの間に配置されている。導電層８１Ｒは、第１のＭＲ素子５０の底面におけるバイアス磁界印加層７２Ｒ側の端部近傍の部分に接続されている。
【００４０】
導電層８２Ｌは、バイアス磁界印加層７２Ｌの上に配置されている。導電層８２Ｌは、第２のＭＲ素子６０の上面におけるバイアス磁界印加層７２Ｌ側の端部近傍の部分に接続されている。
【００４１】
導電層８２Ｒは、バイアス磁界印加層７２Ｒの上に配置されている。導電層８２Ｒは、第２のＭＲ素子６０の上面におけるバイアス磁界印加層７２Ｒ側の端部近傍の部分に接続されている。また、導電層８２Ｒは、導電層８１Ｒに接続されている。
【００４２】
磁気抵抗効果装置５は、更に、導電層８２Ｌ，８２Ｒの間において、第２のＭＲ素子６０の上に配置されたキャップ層７３を備えている。上部シールドギャップ膜７は、導電層８２Ｌ，８２Ｒおよびキャップ層７３を覆うように配置されている。
【００４３】
導電層８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒは、ＭＲ素子５０，６０を直列に接続すると共に、直列に接続されたＭＲ素子５０，６０に対して磁気的信号検出用の電流であるセンス電流を流す。導電層８１Ｌは一方のリード層６に接続され、導電層８２Ｌは他方のリード層６に接続される。導電層８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒは、本発明における導電部に対応する。
【００４４】
本実施の形態では、ＭＲ素子５０，６０として、スピンバルブ型ＧＭＲ素子を用いている。ＭＲ素子５０は、下部シールドギャップ膜４の上に順に積層された反強磁性層５１、ピンド層５２、非磁性導電層５３およびフリー層５４を有している。絶縁層５５はフリー層５４の上に配置されている。ＭＲ素子６０は、絶縁層５５の上に順に積層されたフリー層６４、非磁性導電層６３、ピンド層６２および反強磁性層６１を有している。キャップ層７３は反強磁性層６１の上に配置されている。
【００４５】
ピンド層５２，６２は磁化の方向が固定された層であり、反強磁性層５１，６１はピンド層５２，６２における磁化の方向を固定する層である。フリー層５４，６４は、軟磁性層からなり、記録媒体からの信号磁界に応じて磁化の方向が変化する層である。
【００４６】
本実施の形態では、ＭＲ素子５０，６０は、絶縁層５５を中心として対称な層構造を有している。また、ＭＲ素子５０，６０において、フリー層５４，６４とピンド層５２，６２のうち、フリー層５４，６４の方が絶縁層５５に近い位置に配置されている。
【００４７】
また、磁気抵抗効果装置５を含む再生ヘッドにおいて、下部シールド層３と上部シールド層８の少なくとも一方は、下部シールドギャップ膜４または上部シールドギャップ膜７に接する、高抵抗の軟磁性材料よりなる層（以下、高抵抗軟磁性層と言う。）を含んでいることが好ましい。高抵抗軟磁性層の抵抗率は、１０４μΩ・ｃｍ〜１０６μΩ・ｃｍの範囲内であることが好ましい。
【００４８】
図１に示した例では、下部シールド層３は、積層された磁性層３ａと高抵抗軟磁性層３ｂとを有している。磁性層３ａは、軟磁性材料よりなる層であれば、高抵抗である必要はない。高抵抗軟磁性層３ｂは、下部シールドギャップ膜４に接している。また、図１に示した例では、上部シールド層８は、積層された高抵抗軟磁性層８ａと磁性層８ｂとを有している。高抵抗軟磁性層８ａは、上部シールドギャップ膜７に接している。磁性層８ｂは、軟磁性材料よりなる層であれば、高抵抗である必要はない。なお、下部シールド層３と上部シールド層８の少なくとも一方は、全体が高抵抗軟磁性層になっていてもよい。高抵抗軟磁性層３ｂ，８ａの材料としては、ＣｏＡｌ−Ｏ、ＣｏＦｅＢ−Ｏ、Ｆｅ−ＳｉＯ２等が用いられる。
【００４９】
バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒは、硬磁性層（ハードマグネット）や、強磁性層と反強磁性層との積層体等を用いて構成されている。キャップ層７３は、高抵抗の非磁性層である。
【００５０】
次に、図４ないし図１２を参照して、本実施の形態における再生ヘッドの製造方法について説明する。図４ないし図１２において、（ａ）は積層体の上面を示し、（ｂ）は積層体におけるエアベアリング面および基板に垂直な断面を示している。なお、図１２において、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面を拡大して示している。図４ないし図１１においても、（ａ）と（ｂ）は、図１２（ａ），（ｂ）と同様の関係にある。
【００５１】
再生ヘッドの製造方法では、まず、図４に示したように、下部シールド層３を形成する。ここでは、下部シールド層３は、磁性層３ａと高抵抗軟磁性層３ｂとを有しているものとする。この場合、例えば、磁性層３ａをめっき法によって形成し、磁性層３ａの上にスパッタ法によって高抵抗軟磁性層３ｂを形成してもよい。次に、下部シールド層３の上に下部シールドギャップ膜４を形成する。
【００５２】
次に、下部シールドギャップ膜４の上に導電層８１Ｌ，８１Ｒを形成する。導電層８１Ｌ，８１Ｒは、スパッタ法によって形成された膜を選択的にエッチングして形成してもよいし、リフトオフ法によって形成してもよいし、フレームめっき法によって形成してもよい。導電層８１Ｌ，８１Ｒの材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｏ等の非磁性金属が用いられる。導電層８１Ｌ，８１Ｒの厚さが薄すぎる場合には再生ヘッドの抵抗値の上昇をもたらし、厚すぎる場合には導電層８１Ｌ，８１Ｒと下部シールドギャップ膜４との段差が後の工程に悪影響をもたらす。そこで、導電層８１Ｌ，８１Ｒの厚さは、５ｎｍ〜２０ｎｍ程度が好ましい。導電層８１Ｌ，８１Ｒの間隔は、再生トラック幅よりも若干小さくなるようにする。これは、導電層８１Ｌ，８１Ｒと第１のＭＲ素子５０とを電気的に接続するためである。
【００５３】
次に、図５に示したように、ここのまでの工程で得られた積層体の上面全体の上に、例えばスパッタ法によって、第１のＭＲ素子５０となるＭＲ膜５０Ａ、絶縁層５５、第２のＭＲ素子６０となるＭＲ膜６０Ａを順に積層する。絶縁層５５の材料としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴａＯＸ等の絶縁材料が用いられる。ＭＲ膜５０ＡおよびＭＲ膜６０Ａの膜構成は、それぞれ図１に示したＭＲ素子５０，６０と同様である。
【００５４】
次に、図６に示したように、ＭＲ膜６０Ａの上に、バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒを形成するためのマスク９１を形成する。マスク９１は、例えばフォトレジストをパターニングすることによって形成される。また、マスク９１は、バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒを形成すべき位置に開口部９２Ｌ，９２Ｒを有している。
【００５５】
次に、図７に示したように、マスク９１を用いて、ＭＲ膜５０Ａ、絶縁層５５およびＭＲ膜６０Ａを選択的にエッチングして、バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒを形成すべき位置に溝部を形成する。なお、エッチングとしては、イオンミリング等のドライエッチングが用いられる。次に、例えばスパッタ法によって、溝部内に絶縁膜７１Ｌ，７１Ｒとバイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒを順に形成する。バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒは、ＣｏＰｔ等の永久磁石材料によって形成してもよいし、ＮｉＦｅ層とＩｒＭｎ層等の組み合わせの強磁性体層と反強磁性体層から構成される２層膜によって形成してもよい。バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２ＲとＭＲ膜５０Ａ，６０Ａとは、絶縁膜７１Ｌ，７１Ｒによって電気的に絶縁される。次に、有機溶剤等を用いてマスク９１を除去する。この工程において決定されたＭＲ膜５０Ａ，６０Ａの幅は、再生トラック幅に相当する。
【００５６】
次に、図８に示したように、積層体の上面の上に、ＭＲ膜５０Ａ，６０ＡをエッチングしてＭＲ素子高さを規定するためのマスク９３を形成する。なお、ＭＲ素子高さとは、エアベアリング面２０に垂直な方向のＭＲ素子５０，６０の長さを言う。
【００５７】
次に、図９に示したように、マスク９３を用いて、ＭＲ膜５０Ａ、絶縁層５５およびＭＲ膜６０Ａを選択的にエッチングする。これにより、パターニングされたＭＲ膜５０Ａ，６０ＡによってＭＲ素子５０，６０が形成される。エッチングとしては、イオンミリング等のドライエッチングが用いられる。なお、この工程では、導電層８１Ｌ，８１Ｒがエッチングされないように、エッチングの条件を最適化する必要がある。次に、マスク９３を残したまま、エッチングによって除去された部分を埋めるように絶縁層９４を形成する。次に、マスク９３を除去する。
【００５８】
次に、図１０に示したように、積層体の上面の上に、後で形成する導電層と導電層８１Ｌ，８１Ｒとの接続用のビアホールを形成するためマスク９５を形成する。マスク９５は、例えばフォトレジストをパターニングすることによって形成される。また、マスク９５は、ビアホールを形成すべき位置に開口部９５ａ，９５ｂを有している。
【００５９】
次に、図１１に示したように、マスク９５を用いて、絶縁層９４を選択的にエッチングして、ビアホール９６ａ，９６ｂを形成する。エッチングとしては、イオンミリング等のドライエッチングが用いられる。ビアホール９６ａは、バイアス磁界印加層７２Ｌよりもエアベアリング面２０から離れた位置に配置される。ビアホール９６ｂは、バイアス磁界印加層７２ＲのＭＲ素子５０，６０とは反対側の側部に絶縁膜７１Ｒを介して隣接する位置に配置される。次に、マスク９５を除去する。
【００６０】
次に、図１２に示したように、絶縁層９４の上に、導電層８２Ｌ，８２Ｒ，８３Ｌ，８３Ｒ，８４，８５，８６を形成する。これらの導電層は、スパッタ法によって形成された膜を選択的にエッチングして形成してもよいし、リフトオフ法によって形成してもよいし、フレームめっき法によって形成してもよい。これらの導電層の材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｏ等の非磁性金属が用いられる。これらの導電層の厚さが薄すぎると、再生ヘッドの抵抗値の上昇をもたらすため、好ましくない。一方、導電層の厚さが厚すぎると、上部シールド層８の形状が、ＭＲ素子６０の上方の位置でＭＲ素子６０側に大きく突出した形状になり、再生ヘッドにおいてビット配列方向の分解能が低下するという問題が発生する。そこで、導電層の厚さは、５ｎｍ〜１００ｎｍ程度が好ましい。
【００６１】
導電層８２Ｌは、バイアス磁界印加層７２Ｌの上に配置され、第２のＭＲ素子６０の上面におけるバイアス磁界印加層７２Ｌ側の端部近傍の部分に接続されている。導電層８２Ｒは、バイアス磁界印加層７２Ｒの上に配置され、第２のＭＲ素子６０の上面におけるバイアス磁界印加層７２Ｒ側の端部近傍の部分に接続されている。また、導電層８２Ｒは、ビアホール９６ｂを通して導電層８１Ｒに接続されている。
【００６２】
導電層８３Ｌは、導電層８４を介して導電層８２Ｌに接続されている。導電層８３Ｒは、導電層８６を介して導電層８５に接続されている。導電層８５は、ビアホール９６ａを通して導電層８１Ｌに接続されている。後に形成される２つのリード層６のうち、一方は導電層８３Ｌに接続され、他方は導電層８３Ｒに接続される。
【００６３】
導電層８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒ，８３Ｌ，８３Ｒ，８４〜８６は、ＭＲ素子５０，６０を直列に接続すると共に、直列に接続されたＭＲ素子５０，６０に対してセンス電流を流す。センス電流は、導電層８３Ｌを起点として見ると、導電層８３Ｌ、導電層８４、導電層８２Ｌ、ＭＲ素子６０、導電層８２Ｒ、導電層８１Ｒ、ＭＲ素子５０、導電層８１Ｌ、導電層８５、導電層８６、導電層８３Ｒの順に流れる。
【００６４】
この後、図１に示したように、キャップ層７３、上部シールドギャップ膜７および上部シールド層８が形成される。キャップ層７３は、ＭＲ素子６０における反強磁性層６１の上に形成される図示しないキャップ層を酸化させて形成してもよい。次に、薄膜磁気ヘッドにおける上部シールド層８より上の部分を形成した後に、研磨によりエアベアリング面２０を形成することによって再生ヘッドが完成する。エアベアリング面２０の位置は、例えば、図１２（ａ）におけるＡ−Ａ線の位置である。
【００６５】
次に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの作用について説明する。薄膜磁気ヘッドは、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。
【００６６】
再生ヘッドにおいて、バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒによるバイアス磁界の方向は、エアベアリング面２０に垂直な方向と直交している。磁気抵抗効果装置５において、信号磁界がない状態では、フリー層５４，６４の磁化の方向は、バイアス磁界の方向に揃えられている。一方、ピンド層５２，６２の磁化の方向は、エアベアリング面２０に垂直な方向に固定されている。
【００６７】
磁気抵抗効果装置５では、記録媒体からの信号磁界に応じてフリー層５４，６４の磁化の方向が変化し、これにより、フリー層５４，６４の磁化の方向とピンド層５２，６２の磁化の方向との間の相対角度が変化し、その結果、磁気抵抗効果装置５の抵抗値が変化する。磁気抵抗効果装置５の抵抗値は、２つのリード層６によって磁気抵抗効果装置５にセンス電流を流したときの２つのリード層６間の電位差より求めることができる。このようにして、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生することができる。
【００６８】
磁気抵抗効果装置５は、絶縁層５５を介して積層された第１のＭＲ素子５０と第２のＭＲ素子６０とを備えている。磁気抵抗効果装置５は、更に、ＭＲ素子５０，６０を直列に接続すると共に、直列に接続されたＭＲ素子５０，６０に対してセンス電流を流す導電部としての導電層８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒを備えている。この磁気抵抗効果装置５では、ＭＲ素子を１つだけ設けた場合と比べて、トラック幅は変わらずに、ＭＲ素子を通過する電流の流路の長さが２倍になる。これにより、本実施の形態によれば、磁気抵抗効果素子を１つだけ設けた場合と比べて、トラック幅を変えることなく、原理的には再生出力を約２倍にすることができる。従って、本実施の形態によれば、トラック幅を小さくしながら大きな再生出力を得ることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、ＭＲ素子５０，６０において、フリー層５４，６４とピンド層５２，６２のうち、フリー層５４，６４の方が絶縁層５５に近い位置に配置されている。この配置によれば、他の配置に比べて、フリー層５４，６４同士を接近させることができる。これにより、再生ヘッドより出力される再生信号の波形において、トラック方向への広がりを防止することができ、線記録密度の向上に対応可能になる。
【００７０】
ところで、シールド層３，８の間隔は、線記録密度を高めるために、小さく設定する必要がある。そのため、シールドギャップ膜４，７はできるだけ薄くする必要がある。本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置５は、積層された２つのＭＲ素子５０，６０を有しているため、ＭＲ素子を１つだけ設けた場合と比べて、厚さが約２倍になる。そのため、本実施の形態において、シールド層３，８の間隔を、ＭＲ素子を１つだけ設けた場合と同じにするためには、シールドギャップ膜４，７をより薄くする必要が生じる。ところが、シールドギャップ膜４，７を薄くしすぎると、その絶縁耐圧が低下して、製品としての薄膜磁気ヘッドの信頼性を著しく損なうおそれがある。
【００７１】
そこで、本実施の形態では、図１に示したように、シールド層３，８が、シールドギャップ膜４，７に接する高抵抗軟磁性層３ｂ，８ａを有していることが好ましい。これにより、薄膜磁気ヘッドの信頼性を損なうことなく、シールドギャップ膜４，７を薄くして、シールド層３，８の間隔を小さくすることが可能になる。
【００７２】
［実施例］
次に、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置５の実施例について説明する。本実施例における第１のＭＲ素子５０の構成は以下の通りである。反強磁性層５１の下には、下地層として厚さ５ｎｍのＴａ層を形成した。反強磁性層５１は、厚さ６ｎｍのＩｒＭｎ層とした。ピンド層５２は、厚さ１．５ｎｍのＣｏＦｅ層と厚さ０．８ｎｍのＲｕ層と厚さ２．５ｎｍのＣｏＦｅ層との積層体とした。非磁性導電層５３は、厚さ２．１ｎｍのＣｕ層とした。フリー層５４は、厚さ０．５ｎｍのＣｏＦｅ層と厚さ２ｎｍのＮｉＦｅ層との積層体とした。フリー層５４の上には、キャップ層として厚さ１ｎｍのＴａ層を形成した。
【００７３】
本実施例における絶縁層５５は、厚さ８ｎｍのＡｌ２Ｏ３層とした。本実施例における第２のＭＲ素子６０の構成は以下の通りである。フリー層６４の下には、下地層として厚さ５ｎｍのＴａ層を形成した。フリー層６４は、厚さ２ｎｍのＮｉＦｅ層と厚さ０．５ｎｍのＣｏＦｅ層との積層体とした。非磁性導電層６３は、厚さ２．１ｎｍのＣｕ層とした。ピンド層６２は、厚さ２．５ｎｍのＣｏＦｅ層と厚さ０．８ｎｍのＲｕ層と厚さ１．５ｎｍのＣｏＦｅ層との積層体とした。反強磁性層６１は、厚さ６ｎｍのＩｒＭｎ層とした。反強磁性層６１の上には、キャップ層として厚さ５ｎｍのＴａ層を形成した。
【００７４】
また、本実施例では、導電層８１Ｌ，８１Ｒは、厚さ１０ｎｍのＡｕ層とした。また、導電層８２Ｌ，８２Ｒ，８３Ｌ，８３Ｒ，８４〜８６は、厚さ３５ｎｍのＡｕ層とした。また、バイアス磁界印加層７２Ｌ，７２Ｒは、厚さ３５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ層とした。
【００７５】
次に、本実施例の磁気抵抗効果装置５と比較例の磁気抵抗効果装置とで、再生出力を比較した実験の結果について説明する。比較例の磁気抵抗効果装置は、本実施例におけるＭＲ素子５０，６０のうちの一方のみを備えた構成になっている。実験では、本実施例の磁気抵抗効果装置５のサンプルとして、実効トラック幅が０．１５μｍ程度となるものを複数作製した。なお、０．１５μｍ程度の実効トラック幅は、６０ギガビット／（インチ）２程度の面記録密度に対応するものである。また、実験では、比較例の磁気抵抗効果装置のサンプルとして、０．１３μｍ〜０．２６μｍ程度の実効トラック幅のものを複数作製した。
【００７６】
実験では、上記のサンプルについて、実効トラック幅（μｍ）と再生出力（ｍＶｐｐ）との関係を求めた。その結果を、図１７に示す。図１７において、三角形状の点は本実施例のサンプルの特性を表し、円形の点は比較例のサンプルの特性を表している。図１７から分かるように、比較例のサンプルでは、実効トラック幅が減少すると再生出力も減少している。比較例のサンプルにおける実効トラック幅と再生出力との関係は直線的である。比較例のサンプルのうち、０．１５μｍ程度の実効トラック幅を有するものでは、再生出力は１ｍＶｐｐ程度になっている。これに対し、０．１５μｍ程度の実効トラック幅を有する実施例のサンプルでは、比較例のサンプルに比べて２倍弱の１．６〜１．８ｍＶｐｐ程度の再生出力が得られている。
【００７７】
以下、本実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置について説明する。まず、図１３を参照して、ヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダ２１０について説明する。ハードディスク装置において、スライダ２１０は、回転駆動される円盤状の記録媒体であるハードディスクに対向するように配置される。このスライダ２１０は、主に図２における基板１および保護層１８からなる基体２１１を備えている。基体２１１は、ほぼ六面体形状をなしている。基体２１１の六面のうちの一面は、ハードディスクに対向するようになっている。この一面には、エアベアリング面２０が形成されている。ハードディスクが図１３におけるｚ方向に回転すると、ハードディスクとスライダ２１０との間を通過する空気流によって、スライダ２１０に、図１３におけるｙ方向の下方に揚力が生じる。スライダ２１０は、この揚力によってハードディスクの表面から浮上するようになっている。なお、図１３におけるｘ方向は、ハードディスクのトラック横断方向である。スライダ２１０の空気流出側の端部（図１３における左下の端部）の近傍には、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド１００が形成されている。
【００７８】
次に、図１４を参照して、本実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリ２２０について説明する。ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、スライダ２１０と、このスライダ２１０を弾性的に支持するサスペンション２２１とを備えている。サスペンション２２１は、例えばステンレス鋼によって形成された板ばね状のロードビーム２２２、このロードビーム２２２の一端部に設けられると共にスライダ２１０が接合され、スライダ２１０に適度な自由度を与えるフレクシャ２２３と、ロードビーム２２２の他端部に設けられたベースプレート２２４とを有している。ベースプレート２２４は、スライダ２１０をハードディスク２６２のトラック横断方向ｘに移動させるためのアクチュエータのアーム２３０に取り付けられるようになっている。アクチュエータは、アーム２３０と、このアーム２３０を駆動するボイスコイルモータとを有している。フレクシャ２２３において、スライダ２１０が取り付けられる部分には、スライダ２１０の姿勢を一定に保つためのジンバル部が設けられている。
【００７９】
ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、アクチュエータのアーム２３０に取り付けられる。１つのアーム２３０にヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドアームアセンブリと呼ばれる。また、複数のアームを有するキャリッジの各アームにヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドスタックアセンブリと呼ばれる。
【００８０】
図１４は、ヘッドアームアセンブリの一例を示している。このヘッドアームアセンブリでは、アーム２３０の一端部にヘッドジンバルアセンブリ２２０が取り付けられている。アーム２３０の他端部には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２３１が取り付けられている。アーム２３０の中間部には、アーム２３０を回動自在に支持するための軸２３４に取り付けられる軸受け部２３３が設けられている。
【００８１】
次に、図１５および図１６を参照して、ヘッドスタックアセンブリの一例と本実施の形態に係るハードディスク装置について説明する。図１５はハードディスク装置の要部を示す説明図、図１６はハードディスク装置の平面図である。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、複数のアーム２５２を有するキャリッジ２５１を有している。複数のアーム２５２には、複数のヘッドジンバルアセンブリ２２０が、互いに間隔を開けて垂直方向に並ぶように取り付けられている。キャリッジ２５１においてアーム２５２とは反対側には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２５３が取り付けられている。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、ハードディスク装置に組み込まれる。ハードディスク装置は、スピンドルモータ２６１に取り付けられた複数枚のハードディスク２６２を有している。各ハードディスク２６２毎に、ハードディスク２６２を挟んで対向するように２つのスライダ２１０が配置される。また、ボイスコイルモータは、ヘッドスタックアセンブリ２５０のコイル２５３を挟んで対向する位置に配置された永久磁石２６３を有している。
【００８２】
スライダ２１０を除くヘッドスタックアセンブリ２５０およびアクチュエータは、本発明における位置決め装置に対応し、スライダ２１０を支持すると共にハードディスク２６２に対して位置決めする。
【００８３】
本実施の形態に係るハードディスク装置では、アクチュエータによって、スライダ２１０をハードディスク２６２のトラック横断方向に移動させて、スライダ２１０をハードディスク２６２に対して位置決めする。スライダ２１０に含まれる薄膜磁気ヘッドは、記録ヘッドによって、ハードディスク２６２に情報を記録し、再生ヘッドによって、ハードディスク２６２に記録されている情報を再生する。
【００８４】
本実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置は、前述の本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の効果を奏する。
【００８５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、再生ヘッドは、３つ以上のＭＲ素子を積層し、これらを直列に接続した構成であってもよい。
【００８６】
また、本発明は、スピンバルブ型ＧＭＲ素子以外のＭＲ素子を有する薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【００８７】
また、実施の形態では、基体側に再生ヘッドを形成し、その上に、記録ヘッドを積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【００８８】
また、読み取り専用として用いる場合には、薄膜磁気ヘッドを、再生ヘッドだけを備えた構成としてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１または２記載の磁気抵抗効果装置、請求項３ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド、請求項７または８記載の磁気抵抗効果装置の製造方法、もしくは請求項９または１０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、絶縁層を介して２つの磁気抵抗効果素子を積層し、これらを直列に接続している。これにより、本発明によれば、幅を小さくしながら大きな再生出力を得ることができるという効果を奏する。
【００９０】
また、請求項２記載の磁気抵抗効果装置、請求項４記載の薄膜磁気ヘッド、請求項８記載の磁気抵抗効果装置の製造方法、もしくは請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、２つの磁気抵抗効果素子において、軟磁性層とピンド層のうち、軟磁性層の方を絶縁層に近い位置に配置している。これにより、本発明によれば、再生信号の波形の広がりを防止することができ、線記録密度の向上に対応可能になるという効果を奏する。
【００９１】
また、請求項６記載の薄膜磁気ヘッドでは、第１のシールド層と第２のシールド層の少なくとも一方は、第１の絶縁膜または第２の絶縁膜に接する、抵抗率が１０４μΩ・ｃｍ〜１０６μΩ・ｃｍの軟磁性材料よりなる層を含んでいる。これにより、本発明によれば、薄膜磁気ヘッドの信頼性を損なうことなく、第１のシールド層と第２のシールド層との間隔を小さくすることが可能になるという効果を奏する。
【００９２】
また、請求項１１記載のヘッドジンバルアセンブリまたは請求項１２記載のハードディスク装置によれば、前述の本発明の薄膜磁気ヘッドと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における磁気抵抗効果装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面および基板に垂直な断面を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における再生ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】図４に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態におけるヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダを示す斜視図である。
【図１４】本発明の一実施の形態におけるヘッドジンバルアセンブリを含むヘッドアームアセンブリを示す斜視図である。
【図１５】本発明の一実施の形態におけるハードディスク装置の要部を示す説明図である。
【図１６】本発明の一実施の形態におけるハードディスク装置の平面図である。
【図１７】本発明の一実施の形態における実施例の磁気抵抗効果装置および比較例の磁気抵抗効果装置の実効トラック幅と再生出力との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４…下部シールドギャップ膜、５…磁気抵抗効果装置、６…リード層、７……上部シールドギャップ膜、８…上部シールド層、１０…下部磁極層、１１…記録ギャップ層、１３…薄膜コイルの第１層部分、１５…薄膜コイルの第２層部分、１７…上部磁極層、１８…保護層、２０…エアベアリング面、５０…第１のＭＲ素子、５１…反強磁性層、５２…ピンド層、５３…非磁性導電層、５４…フリー層、５５…絶縁層、６０…第２のＭＲ素子、６１…反強磁性層、６２…ピンド層、６３…非磁性導電層、６４…フリー層、７１Ｌ，７１Ｒ…絶縁膜、７２Ｌ，７２Ｒ…バイアス磁界印加層、８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｒ，８３Ｌ，８３Ｒ，８４〜８６…導電層。
【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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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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