(57)【要約】【課題】サイドリーディングを低減し、トラック幅を狭めて高記録密度化を図る。【解決手段】磁気ヘッドは、基体と、該基体により支持された磁気抵抗効果素子２とを備える。磁気抵抗効果素子２は、前記基体の一方の面側に形成されフリー層２７を含む磁気抵抗効果層と、前記磁気抵抗効果層の両側に配置された硬磁性層３２，３３と、前記磁気抵抗効果層の両側において硬磁性層３２，３３上に形成された軟磁性層４２，４３と、を有する。軟磁性層４２，４３は、フリー層２７にバイアス磁界を与える層を構成しない。軟磁性層４２，４３によって、サイドリーディングが低減される。【選択図】        図３
2004213783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体により支持された磁気抵抗効果素子とを備え、
前記磁気抵抗効果素子は、前記基体の一方の面側に形成されフリー層を含む磁気抵抗効果層と、前記磁気抵抗効果層における磁気検出に有効に関与する有効領域と重ならずに、少なくとも前記有効領域のトラック幅方向の両側又は一方側において、前記有効領域と接するように形成された第１の膜と、を有し、
前記トラック幅方向は前記磁気抵抗効果層の膜面と略平行であり、
前記第１の膜は単層膜又は複層膜であり、
前記第１の膜は、前記フリー層にバイアス磁界を与える層を構成しない軟磁性層を含むことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記有効領域は、前記磁気抵抗効果層において膜面と略々垂直な方向に電流が流れる領域であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１の膜の最も前記基体側の層は、絶縁層であることを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記磁気抵抗効果層は、前記フリー層の一方の面側に形成されたトンネルバリア層と、該トンネルバリア層の前記フリー層とは反対の側に形成されたピンド層と、前記ピンド層の前記トンネルバリア層とは反対の側に形成されたピン層と、を含み、
前記第１の膜が、前記トンネルバリア層の端面に接触することを特徴とする請求項２又は３記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記有効領域は、前記磁気抵抗効果層において膜面と略々平行な方向に電流が流れる領域であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
前記磁気抵抗効果層は、前記フリー層の一方の面側に形成された非磁性金属層と、該非磁性金属層の前記フリー層とは反対の側に形成されたピンド層と、前記ピンド層の前記非磁性金属層とは反対の側に形成されたピン層と、を含むことを特徴とする請求項２、３及び５のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記フリー層にバイアス磁界を与える層が、前記有効領域と重なるように配置されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
前記第１の膜は、前記フリー層にバイアス磁界を与える層を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
前記第１の膜は、前記有効領域の磁気記録媒体側とは反対側においても、前記有効領域と接触することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが先端部付近に搭載され前記磁気ヘッドを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サスペンションアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０記載のヘッドサスペンションアセンブリと、該アセンブリを支持するアーム部と、該アーム部を移動させて磁気ヘッドの位置決めを行うアクチュエータと、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果素子、並びに、これを用いた磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の大容量小型化に伴い、高感度、高出力のヘッドが要求されている。その要求に対して、現行製品であるＧＭＲヘッド（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ）の懸命な特性改善が進んでおり、一方でＧＭＲヘッドの２倍以上の抵抗変化率が期待できるトンネル磁気抵抗効果型ヘッド（ＴＭＲヘッド）の開発も精力的に行われている。
【０００３】
ＧＭＲヘッドとＴＭＲヘッドは、一般的に、センス電流を流す方向の違いからヘッド構造が異なる。一般のＧＭＲヘッドのような膜面に対して平行にセンス電流を流すヘッド構造をＣＩＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ）構造、ＴＭＲヘッドのように膜面に対して垂直にセンス電流を流すヘッド構造をＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  ｔｏ  Ｐｌａｎｅ）構造と呼ぶ。ＣＰＰ構造は、磁気シールドそのものを電極として用いることができるため、ＣＩＰ構造の狭リードギャップ化において深刻な問題になっている、磁気シールド−素子間ショート（絶縁不良）が本質的に生じない。そのため、高記録密度化においてＣＰＰ構造は大変有利である。
【０００４】
ＣＰＰ構造のヘッドとしては、ＴＭＲヘッドの他にも、例えば、磁気抵抗効果素子にスピンバルブ膜（スペキュラー型、デュアルスピンバルブ型磁性多層膜を含む）を用いながらもＣＰＰ構造を持つＣＰＰ−ＧＭＲヘッドも知られている。
【０００５】
ＣＰＰ構造のヘッドでは、いずれのタイプのヘッドであっても、基体上に形成された磁気抵抗効果層に電流を流すための上部電極及び下部電極が、前記磁気抵抗効果層の上面側（基体と反対側）及び下面側（基体側）にそれぞれ形成されている。製造工程上、一般的に、磁気抵抗効果層の形成後であって上部電極の形成前に、磁気抵抗効果層が形成された基体が大気中に置かれる。このとき、磁気抵抗効果層の上面が空気中で酸化されてしまうことにより磁気抵抗効果層のＭＲ比等の特性を損なうような事態を防止するため、磁気抵抗効果層の上面には、保護膜として、キャップ層と呼ばれる非磁性金属層が予め形成される。この非磁性金属層としては、酸化され難い材料又は酸化しても抵抗が低い材料が好ましく、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔａなどが用いられている。そして、ＣＰＰ構造のヘッドでは、上部電極は、この非磁性金属層を介して、磁気抵抗効果層に電気的に接続されている。
【０００６】
ところで、スピンバルブ膜やＴＭＲ膜を利用したヘッドでは、ＣＩＰ構造及びＣＰＰ構造のいずれにおいても、バルクハウゼンノイズを抑制するために、フリー層へトラック幅方向にバイアス磁界が印加される。一般に、ＣＩＰ構造では、トラック幅を規定するミリングに使用したレジストマスクをそのまま利用し、リフトオフ法により、ＣｏＣｒＰｔ等の硬磁性膜を磁区制御膜として磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両隣に形成する。これをＡｂｕｔｔｅｄ構造と呼ぶ。ＣＰＰ構造においても、ＣＩＰ−ＧＭＲヘッドと同様に、Ａｂｕｔｔｅｄ構造によりフリー層へバイアス磁界を印加している（例えば、下記特許文献１，２など）。このように、いずれのタイプのヘッドにおいても、フリー層へのバイアス磁界の印加は、Ａｂｕｔｔｅｄ構造により実現しているのが一般的である。
【０００７】
これに対し、下記非特許文献１及び特許文献３において、フリー層へバイアス磁界を印加する磁区制御膜としてのＩｒＭｎ等の反強磁性層を磁気抵抗効果層のフリー層上に積層した磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）が、提案されている。このＴＭＲ素子では、トンネルバリア層上のフリー層上にＣｕ等の非磁性金属層が形成され、この非磁性金属層上に前記反強磁性層が形成されている。このＴＭＲ素子によれば、反強磁性層の交換結合磁界が、バイアス磁界として、非磁性金属層を介してフリー層に対してトラック幅方向に与えられる。その結果、フリー層の磁化方向が固定されることなく、フリー層の磁区が制御され、バルクハウゼンノイズが抑制される。
【０００８】
従来は、Ａｂｕｔｔｅｄ構造を採用した磁気ヘッドの場合には、磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側には、フリー層へバイアス磁界を与える磁区制御層としての硬磁性膜が配置されているだけであり、磁気シールド効果を持つ軟磁性層は配置されていなかった。また、従来は、Ａｂｕｔｔｅｄ構造を採用した磁気ヘッドの場合には、フリー層へバイアス磁界を与える磁区制御層としての硬磁性膜が配置されていない、磁気抵抗効果層の磁気記録媒体側（ＡＢＳ側）と反対側には、磁気抵抗効果層の端面付近のみならずそこからかなり離れた箇所に至るまで、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層が配置されていた。さらに、前記非特許文献１及び特許文献３に開示された構造を採用した磁気ヘッドの場合には、フリー層へバイアス磁界を与える磁区制御層としての反強磁性層が磁気抵抗効果層上に積層されることから、磁気抵抗効果層の磁気記録媒体側（ＡＢＳ側）以外の周囲の全体に渡って、磁気抵抗効果層の端面付近のみならずそこからかなり離れた箇所に至るまで、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層が配置されていた。したがって、非特許文献１及び特許文献３に開示された構造を採用した磁気ヘッドの場合にも、磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側には、磁気シールド効果を持つ軟磁性層は配置されていなかった。
【０００９】
以上説明した従来の磁気ヘッドはいずれも、磁気記録媒体からの磁界を磁気抵抗効果層に導くヨーク部材を用いることなく、磁気抵抗効果層が当該磁気ヘッドの磁気記録媒体側の面付近に配置され、トラック幅方向が前記磁気抵抗効果層の膜面と略平行になっている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−３０２２３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４６１６号公報
【特許文献３】
特開２００１−６８７５９号公報
【非特許文献１】
中塩，外３名，”Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ｂｉａｓ  ｍｅｔｈｏｄ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｌｏｎｇ  ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｆｉｅｌｄ  ｉｎ  ｔｕｎｎｅｌ  ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ”，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  １  Ｊｕｎｅ  ２００１，Ｖｏｌ．８９，  Ｎｏ．１１，  ｐ．１−３
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の各磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側には単に硬磁性層あるいはＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層が配置されているだけであるため、サイドリーディングが生じてしまい、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることが困難であった。
【００１２】
また、前述した従来のＴＭＲヘッドなどＣＰＰ構造のヘッドでは、上部電極及び前記非磁性金属層（キャップ層）を経由して磁気抵抗効果層に電流を流すため、上部電極と非磁性金属層との間に良好な電気的接触を保ち、低抵抗化を実現する必要がある。ところが、磁気抵抗効果層及び非磁性金属層が形成された基体を大気中に置いた際に、非磁性金属層の表面は空気中で酸化する。非磁性金属層として酸化され難い材料を使用しても、多少の酸化膜や表面吸着層が少なからず存在する。このため、そのままの状態で非磁性金属層の上に上部電極などの他の層を形成するとすれば、上部電極と非磁性金属層との間に良好な電気的接触を保つことができない。そこで、非磁性金属層の上に上部電極などの他の層を形成する前に、上部電極等を成膜するのと同一の真空装置内で、ドライエッチング（スパッタエッチング、イオンビームエッチング等）を行うことより、非磁性金属層の表面酸化膜が除去されている。
【００１３】
しかし、この表面酸化膜の除去工程の際、低抵抗化を実現するために十分なドライエッチングを施すと、磁気抵抗効果層へのイオンビームによるダメージが深刻な問題になる。例えば、ＴＭＲヘッドの場合には極薄のトンネルバリア層（例えば、厚さ１ｎｍ以下）へのイオンビームダメージが深刻な問題になり、ＭＲ比が極端に下がり、場合によっては磁気ヘッドとして用いることができなくなる。
【００１４】
本発明は、前述したような事情に鑑みてなされたもので、サイドリーディングを低減し、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができる磁気ヘッド、並びに、これを用いたヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、（ａ）サイドリーディングを低減し、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができるという利点、及び、（ｂ）非磁性金属層の表面酸化膜を除去して低抵抗化を実現しつつイオンビームダメージを低減し、ひいては素子の特性を向上することができるという利点、の両方の利点を同時に得ることができ、しかも簡単な構成ですみ製造が容易である磁気ヘッド、並びに、これを用いたヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による磁気ヘッドは、基体と、該基体により支持された磁気抵抗効果素子とを備え、前記磁気抵抗効果素子は、前記基体の一方の面側に形成されフリー層を含む磁気抵抗効果層と、前記磁気抵抗効果層における磁気検出に有効に関与する有効領域と重ならずに、少なくとも前記有効領域のトラック幅方向の両側又は一方側において、前記有効領域と接するように形成された第１の膜と、を有し、前記トラック幅方向は前記磁気抵抗効果層の膜面と略平行であり、前記第１の膜は単層膜又は複層膜であり、前記第１の膜は、前記フリー層にバイアス磁界を与える層を構成しない軟磁性層を含むものである。前記軟磁性層の材料としては、例えば、パーマロイ（ＮｉＦｅ）、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、センダスト（ＦｅＡｌＳｉ）などを挙げることができる。
【００１７】
この第１の態様では、トラック幅方向が磁気抵抗効果層の膜面と略平行であるため、この第１の態様による磁気ヘッドは磁気記録媒体からの磁界を磁気抵抗効果層に導くヨーク部材を用いたものではなく、前記磁気抵抗効果層は、通常、当該磁気ヘッドの磁気記録媒体側の面付近に配置される。
【００１８】
前記第１の態様によれば、前述のように配置された第１の膜を有し、この第１の膜が、フリー層にバイアス磁界を与える層を構成しない軟磁性層を含んでいる。したがって、この軟磁性層がサイドリーディングを低減させるシールド層として作用するので、サイドリーディングが低減され、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができる。
【００１９】
ところで、本発明者の研究の結果、前述した表面酸化膜の除去工程の際に、磁気抵抗効果層にイオンビームダメージを与える経路の１つとして、磁気抵抗効果層の端面（例えば、ＴＭＲヘッドの場合には、特にトンネルバリア層の端面）に到達する経路が存在することが判明した。さらに、従来の磁気抵抗効果素子において、磁気抵抗効果層の所定の端面付近に配置されている絶縁層としてのＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２は、イオンビームダメージ低減効果が比較的低く、特にその端面からのイオンビームダメージが問題になることが判明した。本発明者は、このような新たな知見に基づいて、この経路にＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２よりイオンビームダメージ低減効果の高い材料を配置することにより、磁気抵抗効果層に与えるイオンビームダメージを低減することを着想し、その効果を実験により確かめた。この実験は、前記材料として軟磁性材料ではなくＴａを用いて行ったが、Ｔａの構成元素の原子量がＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２の構成元素の原子量より大きいのと同様に、軟磁性材料の構成元素の原子量がＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２の構成元素の原子量より大きいことから、Ｔａに代えて軟磁性材料を用いた場合にも、イオンビームダメージ低減効果が高くなる。
【００２０】
ここで、２つの材料のイオンビームダメージ低減効果の高低について説明すると、当該２つの材料でそれぞれ同じ厚さの層を構成し、各層の一方側にそれぞれイオンビームダメージが問題となる対象層（例えば、トンネルバリア層）を形成し、前記２つの材料の層に、対象層と反対側から同じエネルギーのイオンビームをそれぞれ直接又は同じ所定層を介して照射したとき、対象層が破壊されなかったりその特性が劣化し難い方の材料を他方の材料よりイオンビームダメージ低減効果が高いという。一般的に、構成元素の原子量が大きい材料ほど、ここでいうイオンビームダメージ低減効果が高くなると考えられる。イオンビームダメージは、前記材料内を通過してＡｒ等のイオンビームが対象層に直接到達し対象層を破壊したり、あるいは、前記材料内の結晶格子中を格子振動という形でイオンビームのエネルギーが伝わり対象層を破壊したり、前記材料内の結晶中の原子が玉突き状態でイオンビームのエネルギーを伝えて対象層を破壊したりすることにより、生ずるものと考えられる。
【００２１】
このように、軟磁性材料がＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２よりイオンビームダメージ低減効果が高いので、前記第１の態様では、軟磁性層が前述したような関係で形成されていることから、磁気抵抗効果層の有効領域の端面の少なくとも一部の領域に到達するイオンビームダメージが、前記有効領域のトラック幅方向の両側に硬磁性層等が配置されずに単に絶縁層としてのＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２が形成されていた従来の磁気ヘッドと比べて、低減される。したがって、前記第１の態様によれば、前述したサイドリーディングの低減という利点の他に、前記有効領域のトラック幅方向の両側に硬磁性層等を配置しないタイプの磁気ヘッドに適用すれば、表面酸化膜を除去して低抵抗化を実現しつつイオンビームダメージを低減し、ひいては素子の特性を向上することができるという利点も、同時に得ることができる。このとき、軟磁性層によって両方の利点が同時に得られるので、イオンビームダメージを低減するための特別な層を形成する場合に比べて、簡単な構成ですみ製造が容易となる。
【００２２】
本発明の第２の態様による磁気ヘッドは、前記第１の態様において、前記有効領域は、前記磁気抵抗効果層において膜面と略々垂直な方向に電流が流れる領域であるものである。
【００２３】
この第２の態様は、ＣＰＰ構造を採用した例である。ＣＰＰ構造の場合、前述したように表面酸化膜の除去のためのドライエッチングが行われるため、軟磁性層によるイオンビームダメージ低減の技術的意義は大きい。
【００２４】
本発明の第３の態様による磁気ヘッドは、前記第２の態様において、前記第１の膜の最も前記基体側の層は、絶縁層であるものである。
【００２５】
この第３の態様によれば、前記第１の膜の最も前記基体側の層が絶縁層であるので、前記軟磁性層によって磁気抵抗効果層の各層の電気的な短絡が生ずるようなことがない。
【００２６】
本発明の第４の態様による磁気ヘッドは、前記第２又は第３の態様において、前記磁気抵抗効果層は、前記フリー層の一方の面側に形成されたトンネルバリア層と、該トンネルバリア層の前記フリー層とは反対の側に形成されたピンド層と、前記ピンド層の前記トンネルバリア層とは反対の側に形成されたピン層と、を含み、前記第１の膜が、前記トンネルバリア層の端面に接触するものである。
【００２７】
この第４の態様は、前記第２及び第３の態様をＴＭＲヘッドに適用した例である。ＴＭＲ素子では、磁気抵抗効果層自体を低抵抗化するべくトンネルバリア層を極薄にすると、イオンビームダメージの影響が非常に大きくなるため、前記第４の態様のようにＴＭＲ素子に適用した場合、その効果は著しくなる。もっとも、前記第２及び第３の態様では、ＴＭＲヘッドに限定されるものではなく、例えば、ＣＰＰ−ＧＭＲヘッド等を採用してもよい。
【００２８】
本発明の第５の態様による磁気ヘッドは、前記第１の態様において、前記有効領域は、前記磁気抵抗効果層において膜面と略々平行な方向に電流が流れる領域であるものである。
【００２９】
この第５の態様は、ＣＩＰ構造を採用した例である。この第５の態様において、前記軟磁性層を、センス電流を導くリード層として兼用させると、高記録密度化に伴ってＭＲハイトを小さくしても、軟磁性層を厚くすることで、ヘッド出力の低下を防止しつつサイドリーディングを十分に低減させることができるため、好ましい。
【００３０】
本発明の第６の態様による磁気ヘッドは、前記第２、第３及び第５のいずれかの態様において、前記磁気抵抗効果層は、前記フリー層の一方の面側に形成された非磁性金属層と、該非磁性金属層の前記フリー層とは反対の側に形成されたピンド層と、前記ピンド層の前記非磁性金属層とは反対の側に形成されたピン層と、を含むものである。この第６の態様は、前記第２乃至第５のいずれかの態様をＧＭＲヘッドに適用した例である。
【００３１】
本発明の第７の態様による磁気ヘッドは、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記フリー層にバイアス磁界を与える層が、前記有効領域と重なるように配置されたものである。この第７の態様では、前記バイアス磁界を与える層が前記有効領域と重なるので、この構造をＰｉｌｅｄバイアス構造と呼ぶ。
【００３２】
本発明の第８の態様による磁気ヘッドは、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記第１の膜は、前記フリー層にバイアス磁界を与える層を含むものである。この第８の態様は、Ａｂｕｔｔｅｄ構造を採用した磁気ヘッドの例である。
【００３３】
前記第１乃至第６の態様では、前記第７及び第８の態様のように、フリー層にバイアス磁界を与える層（バイアス層）が前記第１の膜に含まれなくても含まれてもよい。しかしながら、前記第７の態様のようにＰｉｌｅｄバイアス構造を採用した磁気ヘッドは、ＣＩＰ構造であるかＣＰＰ構造であるかにかかわらず素子の両側にバイアス層を設ける必要がないことから、素子の上下左右（素子の周囲）を軟磁性材料で覆うことができるので、前記第８の態様のようにＡｂｕｔｔｅｄ構造を採用した磁気ヘッドに比べて本発明の効果は大きい。
【００３４】
本発明の第９の態様による磁気ヘッドは、前記第１乃至第８のいずれかの態様において、前記第１の膜は、前記有効領域の磁気記録媒体側とは反対側においても、前記有効領域と接触するものである。
【００３５】
前述したように、従来のＡｂｕｔｔｅｄ構造を採用した磁気ヘッドにおいても、前記非特許文献１及び特許文献３に開示された構造を採用した従来の磁気ヘッドにおいても、磁気抵抗効果層の磁気記録媒体側（ＡＢＳ側）と反対側には、磁気抵抗効果層の端面付近のみならずそこからかなり離れた箇所に至るまで、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層が配置されていた。前記第９の態様によれば、磁性金属層の磁気記録媒体側と反対側の端面に対する経路のイオンビームダメージが低減されるので、その効果は著しい。そして、この経路のイオンビームダメージを低減するための特別な層を形成するのではなく、前記第１の膜を一括して当該箇所に形成することも可能であるので、その場合には製造が一層容易となる。
【００３６】
本発明の第１０の態様によるヘッドサスペンションアセンブリは、前記第１乃至第９のいずれかの態様による磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが先端部付近に搭載され前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備えたものである。
【００３７】
この第１０の態様によれば、前記第１乃至第９のいずれかの態様による磁気ヘッドが用いられているので、磁気ディスク装置等の高記録密度化等を図ることができる。
【００３８】
本発明の第１１の態様による磁気ディスク装置は、前記第１０の態様によるヘッドサスペンションアセンブリと、該アセンブリを支持するアーム部と、該アーム部を移動させて磁気ヘッドの位置決めを行うアクチュエータと、を備えたものである。
【００３９】
この第１１の態様によれば、前記第１０の態様によるヘッドサスペンションアセンブリが用いられているので、高記録密度化等を図ることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による磁気ヘッド、並びに、これを用いたヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置について、図面を参照して説明する。
【００４１】
［第１の実施の形態］
【００４２】
図１は、本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッドを模式的に示す概略斜視図である。図２は、図１に示す磁気ヘッドのＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３の部分を模式的に示す拡大断面図である。図３は、図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。図４は、図２中のＴＭＲ素子２付近を更に拡大した拡大図である。図５は、図３中のＴＭＲ素子２付近を更に拡大した拡大図である。理解を容易にするため、図１乃至図５に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する（後述する図についても同様である。）。また、Ｚ軸方向のうち矢印の向きを＋Ｚ方向又は＋Ｚ側、その反対の向きを−Ｚ方向又は−Ｚ側と呼び、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についても同様とする。Ｘ軸方向が磁気記録媒体の移動方向と一致している。Ｚ軸方向がＴＭＲ素子２のトラック幅方向と一致している。
【００４３】
第１の実施の形態による磁気ヘッドは、図１に示すように、基体としてのスライダ１と、再生用磁気ヘッド素子として用いられる磁気抵抗効果素子としてのＴＭＲ素子２と、記録用磁気ヘッド素子としての誘導型磁気変換素子３と、ＤＬＣ膜等からなる保護膜４とを備え、複合型磁気ヘッドとして構成されている。もっとも、本発明による磁気ヘッドは、例えば、ＴＭＲ素子２のみを備えていてもよい。また、第１の実施の形態では、素子２，３はそれぞれ１個ずつ設けられているが、その数は何ら限定されるものではない。
【００４４】
スライダ１は磁気記録媒体対向面側にレール部１１，１２を有し、レール部１１、１２の表面がＡＢＳ（エアベアリング面）を構成している。図１に示す例では、レール部１１、１２の数は２本であるが、これに限らない。例えば、１〜３本のレール部を有してもよいし、ＡＢＳはレール部を持たない平面であってもよい。また、浮上特性改善等のために、ＡＢＳに種々の幾何学的形状が付されることもある。本発明による磁気ヘッドは、いずれのタイプのスライダを有していてもよい。
【００４５】
第１の実施の形態では、保護膜４はレール部１１，１２の表面にのみ設けられ、保護膜４の表面がＡＢＳを構成している。もっとも、保護膜４は、スライダ１の磁気記録媒体対向面の全面に設けてもよい。また、保護膜４を設けることが好ましいが、必ずしも保護膜４を設ける必要はない。
【００４６】
ＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３は、図１に示すように、レール部１１、１２の空気流出端部ＴＲの側に設けられている。記録媒体移動方向は、図中のＸ軸方向と一致しており、磁気記録媒体が高速移動した時に動く空気の流出方向と一致する。空気は流入端部ＬＥから入り、流出端部ＴＲから流出する。スライダ１の空気流出端部ＴＲの端面には、ＴＭＲ素子２に接続されたボンディングパッド５ａ，５ｂ及び誘導型磁気変換素子３に接続されたボンディングパッド５ｃ，５ｄが設けられている。
【００４７】
ＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３は、図２及び図３に示すように、スライダ１を構成するセラミック基体１５の上に設けられた下地層１６の上に、積層されている。セラミック基体１５は、通常、アルチック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）又はＳｉＣ等で構成される。Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣを用いる場合、これは導電性があるので、下地層１６として、例えばＡｌ２Ｏ３からなる絶縁膜が用いられる。下地層１６は、場合によっては設けなくてもよい。
【００４８】
ＴＭＲ素子２は、図４及び図５に示すように、下地層１６上に形成された下部電極２１と、下部電極２１の上側（基体１５と反対側）に形成された上部電極３１と、電極２１，３１間に下部電極２１側から順に積層された、下部金属層（下層）２２、下部金属層（上層）２３、ピン層２４、ピンド層２５、トンネルバリア層２６、フリー層２７、保護膜となる非磁性金属層としての上部金属層（キャップ層）２８、及び、上部電極３の下地層としての上部金属層２９と、を備えている。ピン層２４、ピンド層２５、トンネルバリア層２６及びフリー層２７が、磁気抵抗効果層を構成している。この磁気抵抗効果層は、当該磁気ヘッドのＡＢＳ側の面付近に配置され、Ｚ軸方向（トラック幅方向）がこの磁気抵抗効果層の膜面と略平行となっている。実際のＴＭＲ素子２は、図示されたような層数の膜構造ではなく、より多層の膜構造を有するのが一般的であるが、図に示す磁気ヘッドでは、説明の簡略化のため、ＴＭＲ素子２の基本動作に必要な最少膜構造を示してある。
【００４９】
第１の実施の形態では、下部電極２１及び上部電極３１は、下部磁気シールド及び上部磁気シールドとしてそれぞれ兼用されている。電極２１，３１は、例えば、ＮｉＦｅなどの磁性材料で形成されている。図面には示していないが、これらの電極２１，３１は、前述したボンディングパッド５ａ，５ｂにそれぞれ電気的に接続されている。なお、下部電極２１及び上部電極３１とは別に、下部磁気シールド及び上部磁気シールドを設けてもよいことは、言うまでもない。
【００５０】
下部金属層２２は、導電体となっており、例えば、Ｔａ層などで構成される。下部金属層２３は、導電体となっており、例えば、ＮｉＦｅ層などで構成される。本例では、上側の下部金属層２３は磁気抵抗効果層の部分のみに形成され、下側の下部金属層２２は電極２１上に広く延在しているが、上側の下部金属層２３も広く延在させてもよいし、あるいは、下側の下部金属層２２も磁気抵抗効果層の部分のみに形成してもよい。
【００５１】
ピン層２４は、反強磁性層で構成され、例えば、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＲｈＭｎ又はＣｒＭｎＰｔなどのＭｎ系合金で形成することが好ましい。ピンド層２５及びフリー層２７は、それぞれ強磁性層で構成され、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ又はＦｅＣｏＮｉなどの材料で形成される。ピンド層２５は、ピン層２４との間の交換結合バイアス磁界によってその磁化方向が所定方向に固定されている。一方、フリー層２７は、基本的に磁気情報である外部磁場に応答して自由に磁化の向きが変わるようになっている。なお、本実施の形態では、下部電極２１側からピン層２４、ピンド層２５、トンネルバリア層２６、フリー層２７の順に配置されているが、下部電極２１側からフリー層２７、トンネルバリア層２６、ピンド層２５、ピン層２４の順に配置してもよい。トンネルバリア層２６は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＧｄＯ、ＭｇＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＭｏＯ２、ＴｉＯ２又はＷＯ２などの材料で形成される。
【００５２】
キャップ層としての上部金属層（非磁性金属層）２８は、例えば、Ｔａ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｗ、Ｐｄ、Ｐｔ又はＡｕの単体、又は、これらのいずれか２種以上の組み合わせからなる合金、を用いた、単層膜又は多層膜で形成される。上部金属層２８の厚さは、７ｎｍ以上にすることが好ましい。上部金属層２８の厚さを７ｎｍ以上にすると、製造工程の過程で上部金属層２８の表面の酸化膜をドライエッチングにより除去する際に、前記磁気抵抗効果層のダメージをより低減することができる。本実施の形態では、上部金属層２８は後述するように製造時に層２３〜２７と一緒にミリングされ、上部金属層２８は層２３〜２７と実質的にちょうど重なっている。
【００５３】
上部電極の下地層となる上部金属層２９は、導電体となっており、Ｔａなどの非磁性金属材料で形成される。本実施の形態では、上部金属層２９は、磁気シールドギャップ（電極２１，３１間のギャップ）を所望の間隔に保つために、設けられている。もっとも、必ずしも上部金属層２９を設ける必要はない。
【００５４】
図３及び図５に示すように、前記磁気抵抗効果層のＺ軸方向の両側には、フリー層２７に磁区制御のためのバイアス磁界を付与する磁区制御層としての硬磁性層３２，３３が形成されている。硬磁性層３２，３３は、例えば、Ｃｒ／ＣｏＰｔ（コバルト白金合金）、Ｃｒ／ＣｏＣｒＰｔ（コバルトクロム白金合金）、ＴｉＷ／ＣｏＰｔ、ＴｉＷ／ＣｏＣｒＰｔなどの材料で形成される。これらの層３２，３３の下側には、Ａｌ２Ｏ３などからなる絶縁層３４が形成されている。絶縁層３４は、硬磁性層３２，３３と層２３〜２８の端面との間にも介在し、層２３〜２８が硬磁性層３２，３３によって電気的に短絡しないようになっている。
【００５５】
また、図３及び図５に示すように、前記磁気抵抗効果層のＺ軸方向の両側において、硬磁性膜３２，３３上にそれぞれ軟磁性層４２，４３が形成されている。軟磁性層４２，４３は、フリー層２７にバイアス磁界を付与する層を構成していない。軟磁性層４２，４３の材料としては、例えば、パーマロイ（ＮｉＦｅ）、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、センダスト（ＦｅＡｌＳｉ）などが用いられる。
【００５６】
本実施の形態では、磁気抵抗効果層のＺ軸方向の両側の層３４，３２，４２及び層３４，３３，４３が、磁気抵抗効果層における磁気検出に有効に関与する有効領域（本実施の形態では、磁気抵抗効果層において膜面の略々垂直な方向に電流が流れる領域）と重ならずに、前記有効領域のトラック幅方向（Ｚ軸方向）の両側において、前記有効領域と接するように形成された膜を、構成している。
【００５７】
また、図２及び図４に示すように、層３２，４２及び層３３，４３が形成されていない領域には、下部金属層２２と上部金属層２９間において、Ａｌ２Ｏ３などからなる絶縁層３０が形成されている。
【００５８】
前述した主要な層の構成の一具体例を、下記の表１に示す。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
誘導型磁気変換素子３は、図２及び図３に示すように、当該素子３に対する下部磁性層としても兼用される前記上部電極３１、上部磁性層３６、コイル層３７、アルミナ等からなるライトギャップ層３８、ノボラック樹脂等の有機樹脂で構成された絶縁層３９及びアルミナ等からなる保護層４０などを有している。磁性層３６の材質としては、例えば、ＮｉＦｅ又はＦｅＮなどが用いられる。下部磁性層としても兼用された上部電極３１及び上部磁性層３６の先端部は、微小厚みのアルミナなどのライトギャップ層３８を隔てて対向する下部ポール部３１ａ及び上部ポール部３６ａとなっており、下部ポール部３１ａ及び上部ポール部３６ａにおいて磁気記録媒体に対して情報の書き込みを行なう。下部磁性層としても兼用された上部電極３１及び上部磁性層３６は、そのヨーク部が下部ポール部３１ａ及び上部ポール部３６ａとは反対側にある結合部４１において、磁気回路を完成するように互いに結合されている。絶縁層３９の内部には、ヨーク部の結合部４１のまわりを渦巻状にまわるように、コイル層３７が形成されている。コイル層３７の両端は、前述したボンディングパッド５ｃ，５ｄに電気的に接続されている。コイル層３７の巻数及び層数は任意である。また、誘導型磁気変換素子３の構造も任意でよい。上部電極３１は、誘導型磁気変換素子３の下部磁性層とＴＭＲ素子２の上部電極の役割を分けるために、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの絶縁層を挟んで２層に分けても良い。
【００６１】
次に、本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例について、説明する。
【００６２】
まず、ウエハ工程を行う。すなわち、基体１５となるべきＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ又はＳｉＣ等のウエハ１０１を用意し、薄膜形成技術等を用いて、ウエハ１０１上のマトリクス状の多数の磁気ヘッドの形成領域にそれぞれ、前述した各層を前述した構造となるように形成する。
【００６３】
このウエハ工程の概要について、図６乃至図９を参照して説明する。図６乃至図９はウエハ工程を構成する各工程を模式的に示す図であり、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）及び図９（ａ）はそれぞれ概略平面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）中のＣ−Ｄ線に沿った概略断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）中のＣ−Ｄ線に沿った概略断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）中のＥ−Ｆ線に沿った概略断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）中のＥ−Ｆ線に沿った概略断面図である。なお、図７（ａ）において、ＴＷは、ＴＭＲ素子２が規定するトラック幅を示している。
【００６４】
ウエハ工程では、まず、ウエハ１０１上に、下地層１６、下部電極２１、下部金属層２２、下部金属層２３、ピン層２４、ピンド層２５、トンネルバリア層２６、フリー層２７及び上部金属層２８を、順次積層する（図６）。このとき、下部電極２１は例えばめっき法により形成し、他の層は例えばスパッタ法で形成する。このときの上部金属層２８の厚さは、例えば、後述する表面酸化膜除去のためのドライエッチング後の上部金属層２８の厚さが７ｎｍ以上となるような所定厚さとされる。その後、この状態の基板が一旦大気中に置かれる。このとき、磁気抵抗効果層の上面（本実施の形態では、フリー層２７の上面）は、上部金属層２８により保護されるので、酸化されない。しかし、上部金属層２８の上面に酸化膜５０が形成されることになる（図６）。
【００６５】
次に、第１のイオンミリングにより、下部金属層２３、ピン層２４、ピンド層２５、トンネルバリア層２６、フリー層２７、上部金属層２８及び酸化膜５０を、部分的に除去する。次いで、この除去した部分に、リフトオフ法により、絶縁層３４、硬磁性層３２，３３及び軟磁性層４２，４３を形成する（図７）。
【００６６】
次いで、第２のイオンミリングにより、ＴＭＲ素子２のハイト方向に関して必要な幅（Ｙ軸方向の幅）を持つとともに所定長さだけＺ軸方向に延びる帯状部分を残して、下部金属層２３、ピン層２４、ピンド層２５、トンネルバリア層２６、フリー層２７、上部金属層２８、酸化膜５０、軟磁性層４２，４３、硬磁性層３２，３３、絶縁層３４を、部分的に除去する。次に、この除去した部分に、リフトオフ法により、絶縁層３０（図８）を形成する。
【００６７】
次に、上部金属層２９を形成するのと同じ真空装置内で、スパッタエッチングやイオンビームエッチングなどのドライエッチングを行うことにより、上部金属層２８の上面に形成された酸化膜５０を除去する。このとき、上部金属層２８の厚さが７ｎｍ以上と比較的厚くされているので、上部金属層２８を通過する経路を通ろうとするイオンビームによるトンネルバリア層２６のダメージは、上部金属層２８により低減される。
【００６８】
その後、上部金属層２９がスパッタ法等により形成され、更に、メッキ法等により上部電極３１を形成する（図９）。
【００６９】
最後に、ギャップ層３８、コイル層３７、絶縁層３９、上部磁性層３６及び保護膜４０を形成し、更に電極５ａ〜５ｄ等を形成する。これにより、ウエハ工程が完了する。
【００７０】
次に、ウエハ工程後が完了したウエハに対して、公知の工程を経て磁気ヘッドを完成させる。簡単に説明すると、前記ウエハから、基体上に複数の磁気ヘッドの部分が一列状に配列された各バー（バー状磁気ヘッド集合体）切り出す。次いで、このバーに対して、スロートハイト、ＭＲハイト等を設定するために、そのＡＢＳ側にラッピング処理（研磨）を施す。次に、ＡＢＳ側に保護膜４を形成し、更に、エッチング等によりレール１１，１２を形成する。最後に、機械加工により切断してバーを個々の磁気ヘッドに分離する。これにより、本実施の形態による磁気ヘッドが完成する。
【００７１】
本実施の形態によれば、前述したように、前記磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、硬磁性膜３２，３３上にそれぞれ軟磁性層４２，４３が形成されている（図３及び図５参照）。したがって、この軟磁性層４２，４３がサイドリーディングを低減させるシールド層として作用するので、サイドリーディングが低減され、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態はＴＭＲヘッドの例であるが、本実施の形態において、トンネルバリア層２６に代えてＣｕ、Ａｕ又はＡｇなどの非磁性層を形成することで、ＣＰＰ−ＧＭＲヘッドを構成してもよい。
【００７３】
［第２の実施の形態］
【００７４】
図１０は、本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッドのＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３の部分を模式的に示す拡大断面図である。図１１は、図１０中のＧ−Ｇ’矢視概略図である。図１２は、図１０中のＴＭＲ素子２付近を更に拡大した拡大図である。図１３は、図１１中のＴＭＲ素子２付近を更に拡大した拡大図である。図１４は、図１３中のＨ−Ｈ’矢視概略図である。図１０乃至図１３は、それぞれ図２乃至図５に対応している。
【００７５】
図１０乃至図１４において、図１乃至図５中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。第２の実施の形態による磁気ヘッドが前記第１の実施の形態による磁気ヘッドと異なる所は、以下に説明する点のみである。
【００７６】
本実施の形態では、第１の実施の形態における下部金属層２２，２３がそれらを積層したものとして下部金属層２２として表され、この下部金属層２２が、フリー層２７、反強磁性層６３及び非磁性金属層６４と実質的に重なる領域のみに形成されている。
【００７７】
本実施の形態では、ＴＭＲ素子２は、図１２及び図１３に示すように、下地層１６上に形成された下部電極２１と、下部電極２１の上側（基体１５と反対側）に形成された上部電極３１と、電極２１，３１間に下部電極２１側から順に積層された、下部金属層２２、反強磁性層６３、非磁性金属層６４、フリー層２７、トンネルバリア層２６、ピンド層２５、ピン層２４、及び、保護膜となる非磁性金属層としての上部金属層（キャップ層）２８、及び、上部電極３１の下地層としての上部金属層２９と、を備えている。フリー層２７、トンネルバリア層２６、ピンド層２５及びピン層２４が、磁気抵抗効果層を構成している。実際のＴＭＲ素子２は、図示されたような層数の膜構造ではなく、より多層の膜構造を有するのが一般的であるが、図に示す磁気ヘッドでは、説明の簡略化のため、ＴＭＲ素子２の基本動作に必要な最少膜構造を示してある。
【００７８】
反強磁性層６３は、非磁性金属層６４を介してフリー層２７と交換結合することにより、フリー層２７の磁化方向を固定することなく、交換結合磁界をバイアス磁界としてフリー層２７に対してＺ軸方向（トラック幅方向）に与える。すなわち、反強磁性層６３及び非磁性金属層６４は、フリー層２７に対してバイアス磁界を与える磁区制御層となっている。反強磁性層６３は、例えば、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ、ＲｈＭｎ又はＣｒＭｎＰｔなどのＭｎ系合金で形成される。非磁性金属層６４は、例えば、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇなどで形成される。非磁性金属層６４の厚みを厚くすると交換結合が弱くなるので、非磁性金属層６４の厚さは、フリー層２７に十分なバイアス磁界を与えられるように設定される。場合によっては、非磁性金属層６４は、なくても良い。ピンド層２５は、ピン層２４との間の交換結合バイアス磁界によってその磁化方向がＹ軸方向に固定されている。一方、フリー層２７は、前述したように、バイアス磁界が印加されるが、基本的に磁気情報である外部磁場に応答して自由に磁化の向きが変わるようになっている。
【００７９】
第２の実施の形態では、図１２乃至図１４に示すように、トンネルバリア層２６、ピンド層２５、ピン層２４及び上部金属層２８のＸ軸方向から見た平面視の大きさは、所望のトラック幅ＴＷ及びＭＲハイトｈに従って規定されている。厳密に言えば、層２４〜２６，２８は、後述するように同時にイオンミリングされることにより、平面視の大きさが定められ、それらの＋Ｚ側、−Ｚ側及び−Ｙ側端面は図１８及び図１９に示すようにテーパー面となっているので、層２４〜２６，２８のうち下側の層ほど若干大きくなるが、これらの平面視の大きさは実質的に同じであると言える。図１４では、層２４〜２６，２８については、その上部金属層２８のみを示し、その平面視の大きさがＴＷ×ｈであるとして示している。なお、層２４〜２６，２８の＋Ｙ側（ＡＢＳ側）の端面は、後述するラッピング処理により定まり、膜面に対して垂直となっている。
【００８０】
一方、第２の実施の形態では、反強磁性層６３、非磁性金属層６４及びフリー層２７は、図１４に示すように、ｗ×ｈ１の領域に形成され、トンネルバリア層２６、ピンド層２５、ピン層２４及び上部金属層２９が形成されている領域（ＴＷ×ｈの領域）と実質的に重なる領域と、その領域から＋Ｚ側及び−Ｚ側に連続して延びた領域とに、形成されている。したがって、ｗ＞ＴＷとなっている。厳密に言えば、層６３，６４，２７は、後述するように同時にイオンミリングされることにより、平面視の大きさが定められ、それらの＋Ｚ側、−Ｚ側及び−Ｙ側端面は図１２及び図１３に示すようにテーパー面となっているので、層６３，６４，２７下側の層ほど若干大きくなるが、これらの平面視の大きさは実質的に同じであると言える。図１４では、層６３，６４，２７については、そのフリー層２７のみを示し、その平面視の大きさがｗ×ｈ１であるとして示している。また、層２４〜２８，６４，６３の−Ｙ側の端面は、これらの層が同時にイオンミリングされることにより、連続したテーパー面となっているため、厳密に言えば、幅ｈ１は幅ｈより広いが、幅ｈ１と幅ｈとは実質的に同じであると言える。しかし、図１４では、理解を容易にするため、ｈ１＞ｈとして示している。もっとも、層６３，６４，２７を、層２４〜２６，２８と実質的にちょうど重なる領域に形成してもよい。
【００８１】
第２の実施の形態では、前述したように、反強磁性層６３及び非磁性金属層６４が磁区制御層となっているので、第１の実施の形態で形成されていた硬磁性層３２，３３及び絶縁層３４は、除去されている。また、軟磁性層４２，４３が除去されている。そして、第２の実施の形態では、第１の実施の形態で形成されていた層３２〜３４，４２，４３に代えて、層２２，６３，６４，２７，２６，２５，２４，２８の−Ｙ側（ＡＢＳと反対側）、及び、これらの層の＋Ｚ側及び−Ｚ側に、下側の絶縁層３５ａ及びその上側の軟磁性層３５ｂが形成されている。軟磁性層３５ｂは、フリー層２７にバイアス磁界を付与する層を構成していない。本実施の形態においてこの絶縁層３５ａ及び軟磁性層３５ｂが形成されている部分には、従来技術に従えば、その代わりにＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層が形成されることになる。第２の実施の形態では、絶縁層３５ａ及び軟磁性層３５ｂが、磁気抵抗効果層における磁気検出に有効に関与する有効領域（本実施の形態では、磁気抵抗効果層において膜面の略々垂直な方向に電流が流れる領域）と重ならずに、前記有効領域のトラック幅方向（Ｚ軸方向）の両側及び前記有効領域のＡＢＳ側とは反対側において、前記有効領域と接するように形成された膜を、構成している。なお、絶縁層３５ａは、軟磁性層３５ｂの絶縁性を確保できる程度に極力薄く形成することが、サイドリーディングをより低減するために、好ましい。
【００８２】
次に、本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例について、説明する。
【００８３】
まず、ウエハ工程を行う。すなわち、基体１５となるべきＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ又はＳｉＣ等のウエハ１０１を用意し、薄膜形成技術等を用いて、ウエハ１０１上のマトリクス状の多数の磁気ヘッドの形成領域にそれぞれ、前述した各層を前述した構造となるように形成する。
【００８４】
このウエハ工程の概要について、図１５乃至図１９を参照して説明する。図１５乃至図１９はウエハ工程を構成する各工程を模式的に示す図であり、図１５（ａ）、図１６（ａ）、図１７（ａ）及び図１９（ａ）はそれぞれ概略平面図である。図１５（ｂ）は図１５（ａ）中のＪ−Ｋ線に沿った概略断面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）中のＪ−Ｋ線に沿った概略断面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）中のＬ−Ｍ線に沿った概略断面図、図１８は図１７（ｂ）に対応する概略断面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）中のＪ−Ｋ線に沿った概略断面図である。なお、図１６（ａ）、図１７（ａ）及び図１９（ａ）において、ＴＷはＴＭＲ素子２が規定するトラック幅を示し、ｗは反強磁性層６３、非磁性金属層６４及びフリー層２７のＺ軸方向（トラック幅方向）の幅を示し、これらは図１４中の同符号のものとそれぞれ対応している。
【００８５】
ウエハ工程では、まず、ウエハ１０１上に、下地層１６、下部電極２１、下部金属層２２、反強磁性層６３、非磁性金属層６４、フリー層２７、トンネルバリア層２６、ピンド層２５、ピン層２４及び上部金属層２８を、順次積層する（図１５）。このとき、下部電極２１は例えばめっき法により形成し、他の層は例えばスパッタ法で形成する。このときの上部金属層２８の厚さは、例えば、後述する表面酸化膜除去のためのドライエッチング後の上部金属層２８の厚さが７ｎｍ以上となるような所定厚さとされる。その後、この状態の基板が一旦大気中に置かれる。このとき、磁気抵抗効果層の上面（本実施の形態では、ピン層２４の上面）は、上部金属層２８により保護されるので、酸化されない。しかし、上部金属層２８の上面に酸化膜５０が形成されることになる（図１５）。
【００８６】
次に、第１のイオンミリングにより、トラック幅ＴＷに応じたＹ軸方向に延びる帯状部分を残して、トンネルバリア層２６、ピンド層２５、ピン層２４、上部金属層２８及び前記酸化膜５０を、部分的に除去する。このとき、第１のイオンミリングは、トンネルバリア層２６まで完全に除去するが、フリー層２７をほとんど除去しない位置で、停止させる。このようなストップ位置は、例えば、ＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ−ｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、２次イオン質量分析計）によってミリング中に出てくる物質をモニタすることにより、適切に設定することができる。場合によっては、第１のイオンミリングは、フリー層２７を抜ききった任意の位置で止めても良い。そして、第１のイオンミリングの後、リフトオフ法を用いて、第１のイオンミリングにより除去した部分に、絶縁層３５ａの一部となるべき絶縁層３５ａ’及び軟磁性層３５ｂの一部となるべき軟磁性層３５ｂ’を形成する（図１６）。
【００８７】
次いで、第２のイオンミリングにより、ＴＭＲ素子２のハイト方向に関して必要な幅（Ｙ軸方向の幅）を持つとともに前記幅ｗに応じた長さだけＺ軸方向に延びる帯状部分を残して、下部金属層２２、反強磁性層６３、非磁性金属層６４、フリー層２７、トンネルバリア層２６、ピンド層２５、ピン層２４、上部金属層２８、絶縁層３５ａ’及び軟磁性層３５ｂ’を、部分的に除去する。本例では、第２のイオンミリングは、下部金属層２２まで完全に除去するが、下部電極２１をほとんど除去しない位置で、停止させる。もっとも、第２のイオンミリングは、例えば、反強磁性層６３まで完全に除去するが、下部金属層２２をほとんど除去しない位置で、停止させてもよい。そして、第２のイオンミリングの後、リフトオフ法を用いて、第２のイオンミリングにより除去した部分に、絶縁層３５ａの残り部分となるべき絶縁層３５ａ”及び軟磁性層３５ｂの残りの部分となるべき軟磁性層３５ｂ”を形成する（図１７）。
【００８８】
次に、上部金属層２９を形成するのと同じ真空装置内で、スパッタエッチングやイオンビームエッチングなどのドライエッチングを行うことにより、上部金属層２８の上面に形成された酸化膜（図示せず）を除去する。このとき、上部金属層２８の厚さが７ｎｍ以上と比較的厚くされているので、図１８中の経路１を通ろうとするイオンビームによるトンネルバリア層２６のダメージは、上部金属層２８により低減される。一方、上部金属層２８を通過することなく図１８中の経路２でトンネルバリア層２６の−Ｙ側、＋Ｚ側及び−Ｚ側の端面へ向かおうとするイオンビームによるトンネルバリア層２６のダメージは、この経路中に軟磁性層３５ｂが介在しているため、軟磁性層３５ｂ（３５ｂ’，３５ｂ”）により、低減される。なお、図１８では、イオンビームがＸ軸方向にのみ進行するように示しているが、実際には、イオンビームはＸ軸方向に対して斜めに入射する成分も持つ。
【００８９】
その後、上部金属層２９がスパッタ法等により形成され、更に、メッキ法等により上部電極３１を形成する（図１９）。
【００９０】
最後に、ギャップ層３８、コイル層３７、絶縁層３９、上部磁性層３６及び保護膜４０を形成し、更に電極５ａ〜５ｄ等を形成する。これにより、ウエハ工程が完了する。
【００９１】
次に、ウエハ工程後が完了したウエハに対して、公知の工程を経て磁気ヘッドを完成させる。簡単に説明すると、前記ウエハから、基体上に複数の磁気ヘッドの部分が一列状に配列された各バー（バー状磁気ヘッド集合体）切り出す。次いで、このバーに対して、スロートハイト、ＭＲハイト等を設定するために、そのＡＢＳ側にラッピング処理（研磨）を施す。その後、必要に応じて、スメア除去のために、ラッピング処理後のバーのＡＢＳ側の面をエッチングする。次に、ＡＢＳ側に保護膜４を形成し、更に、エッチング等によりレール１１，１２を形成する。最後に、機械加工により切断してバーを個々の磁気ヘッドに分離する。これにより、本実施の形態による磁気ヘッドが完成する。
【００９２】
本実施の形態によれば、前述したように、前記磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、それぞれ軟磁性層３５ｂが形成されている（図１１及び図１３参照）。したがって、この軟磁性層３５ｂがサイドリーディングを低減させるシールド層として作用するので、サイドリーディングが低減され、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、前述したように、ピン層２４の上面に上部金属層２８が形成されているので、上部金属層２８よってピン層２４の表面の酸化が防止される。さらに、上部金属層２８の表面が空気中で酸化しても、上部金属層２９を形成する前に、ドライエッチングにより上部金属層２８の表面酸化膜５０が除去されるので、上部電極３１と上部金属層２９との間の良好な電気的接触を得ることができる。このとき、磁気抵抗効果層は、前記ドライエッチングによりイオンビームダメージを受ける。しかし、本実施の形態では、上部金属層２８の厚さが７ｎｍ以上であり比較的厚いので、図１８中の経路１のイオンビームにより磁気抵抗効果層（特に、トンネルバリア層２６）が受けるダメージは、低減される。そして、本実施の形態では、図１８中の経路２に軟磁性層３５ｂ”，３５ｂ’（ただし、軟磁性層３５ｂ’については、図１７（ａ）を参照。）が介在されているので、この経路２中にＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２しか存在していなかった従来技術（これに相当する比較例は、後述する。）と比べて、経路２でトンネルバリア層２６の−Ｙ側、＋Ｚ側及び−Ｚ側の端面へ向かおうとするイオンビームによるトンネルバリア層２６のダメージが、低減される。
【００９４】
ここで、前述した第２の実施の形態による磁気ヘッドを、従来技術に準じて次のように変形した磁気ヘッドを比較例として考える。この比較例による磁気ヘッドは、前述した第２の実施の形態による磁気ヘッドにおいて、絶縁層３５ａ及び軟磁性層３５ｂが形成されていた部分に、その代わりにＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層３５を形成したものである。この比較例による磁気ヘッドは、基本的に第２の実施の形態による磁気ヘッドと同様の製造方法により製造することができる。この比較例による磁気ヘッドの製造方法における、前述した図１８に示すイオンミリングに相当する工程を模式的に示す概略断面図を、図２０に示す。この比較例では、図２０に示すように、経路２にはＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層３５しか介在していないため、上部金属層２８を通過することなく経路２でトンネルバリア層２６の−Ｙ側、＋Ｚ側及び−Ｚ側の端面（ただし、図２０では、＋Ｚ側及び−Ｚ側の端面の様子は現れていない。）へ向かおうとするイオンビームによるトンネルバリア層２６のダメージは、図１８の場合に比べて大きくなってしまう。
【００９５】
第２の実施の形態のように磁区制御層を磁気抵抗効果層上に積層する構造を持つ場合、Ａｂｕｔｔｅｄ構造の場合と異なり、従来技術に従えば、トンネルバリア層２６の−Ｙ側、＋Ｚ側及び−Ｚ側の端面付近には全てＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなる絶縁層３５が形成されてしまうので、第２の実施の形態の効果は極めて顕著である。
【００９６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、（ａ）サイドリーディングを低減し、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができるという利点、及び、（ｂ）非磁性金属層の表面酸化膜を除去して低抵抗化を実現しつつイオンビームダメージを低減し、ひいては素子の特性を向上することができるという利点、の両方の利点を同時に得ることができる。そして、軟磁性層３５によって両方の利点が同時に得られるので、イオンビームダメージを低減するための特別な層を形成する場合に比べて、簡単な構成ですみ製造が容易となる。
【００９７】
なお、本実施の形態はＴＭＲヘッドの例であるが、本実施の形態において、トンネルバリア層２６に代えてＣｕ、Ａｕ又はＡｇなどの非磁性層を形成することで、ＣＰＰ−ＧＭＲヘッドを構成してもよい。
【００９８】
また、本実施の形態のように、絶縁層３５ａ及び軟磁性層３５ｂを、層６３，６４，２４〜２８の−Ｙ側（ＡＢＳ側と反対側）にも形成することが、トンネルバリア層２６のダメージを低減するために、好ましい。しかしながら、本発明では、層６３，６４，２４〜２８の−Ｙ側については、絶縁層３５ａ及び軟磁性層３５ｂの代わりにそれらが形成されていた部分に、絶縁層のみを形成してもよいし、あるいは、最下層の絶縁層とその上の軟磁性材料以外の層とからなる複数層などを形成してもよい。
【００９９】
さらに、前述したように、層６３，６４，２７を、層２４〜２６，２８と実質的にちょうど重なる領域に形成してもよい。この場合、例えば、これらの層を一括して同時にミリングし、リフトオフ法によりこれらの層の＋Ｙ側、−Ｙ側、＋Ｚ側及び−Ｚ側に同時に一括して絶縁層３５ａ及び軟磁性層３５ｂを形成することができる。したがって、当該磁気ヘッドを一層容易に製造することができる。
【０１００】
［第３の実施の形態］
【０１０１】
図２１は、本発明の第３の実施の形態による磁気ヘッドのＧＭＲ素子６及び誘導型磁気変換素子３の部分を模式的に示す拡大断面図である。図２２は、図２１中のＲ−Ｒ’矢視概略図である。図２１及び図２２は、それぞれ図３及び図４に対応している。また、図２１及び図２２は、それぞれ図１２及び図１３に対応している。図２１及び図２２において、図１乃至図５及び図１０乃至図１３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。第３の実施の形態による磁気ヘッドが前記第２の実施の形態による磁気ヘッドと異なる所は、主に以下に説明する点である。
【０１０２】
第３の実施の形態では、積層部２が磁気抵抗効果素子としてＴＭＲ素子２に代えてＧＭＲ素子６が設けられ、前記第２の実施の形態で設けられていた絶縁膜２３，２９が取り除かれ、センス電流が、後述するリード層を兼ねる軟磁性層８４ａ，８４ｂを通って、ＧＭＲ素子６に膜面と平行に（すなわち、Ｚ軸方向に）流れるように構成されている。すなわち、第３の実施の形態による磁気ヘッドは、ＣＩＰ−ＧＭＲヘッドとして構成されている。
【０１０３】
本実施の形態では、ＧＭＲ素子６は、図２１及び図２２に示すように、基体１５側から順に積層された、ピン層２４、ピンド層２５、非磁性層８２、フリー層２７、非磁性金属層６４、反強磁性層６３、及び、保護膜となる非磁性金属層としての上部金属層（キャップ層）２８を、有している。ピンド層２５、非磁性層８２及びフリー層２７は、磁気抵抗効果層としてのスピンバルブ膜を構成している。非磁性層８２の材質としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕ又はＡｇなどが用いられる。また、前記第２の実施の形態と同じく、反強磁性層６３及び非磁性金属層６４は、フリー層２７に対してバイアス磁界を与える磁区制御層となっている。
【０１０４】
ＧＭＲ素子６は、図２１及び図２２に示すように、下地層１６上に積層された下部磁気シールド層２１と上部磁気シールド層３１との間に、下部絶縁層８１及び上部絶縁層８３を介して、挟まれている。本実施の形態では、磁気シールド層２１，３１は電極を兼用していない。本実施の形態では、反強磁性層６３及び非磁性金属層６４が磁区制御層となっているので、第１の実施の形態で形成されていた硬磁性層３２，３３は設けられていない。層２４，２５，８２，２７，６４，６３，２８は実質的に互いにちょうど重なる領域に形成されており、これらの層のＺ軸方向（トラック幅方向）の両側に、軟磁性層８４ａ，８４ｂが形成されている。軟磁性層８４ａ，８４ｂも、絶縁層８１，８３間に挟まれている。なお、軟磁性層８４ａ，８４ｂは、フリー層２７にバイアス磁界を付与する層を構成していない。本実施の形態では、軟磁性層８４ａ，８４ｂがセンス電流を導くリード層を兼用している。
【０１０５】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、磁気抵抗効果層のＺ軸方向の両側の軟磁性層８４ａ，８４ｂが、磁気抵抗効果層における磁気検出に有効に関与する有効領域（本実施の形態では、磁気抵抗効果層において膜面と略々平行な方向に電流が流れる領域）と重ならずに、前記有効領域のトラック幅方向（Ｚ軸方向）の両側において、前記有効領域と接するように形成された膜を、構成している。なお、磁気抵抗効果層のＡＢＳ側と反対側（−Ｙ側）には、図２１に示すように、絶縁層８３が位置している。
【０１０６】
次に、本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例について、説明する。
【０１０７】
まず、ウエハ工程を行う。すなわち、基体１５となるべきＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ又はＳｉＣ等のウエハ１０１を用意し、薄膜形成技術等を用いて、ウエハ１０１上のマトリクス状の多数の磁気ヘッドの形成領域にそれぞれ、前述した各層を前述した構造となるように形成する。
【０１０８】
このウエハ工程の概要について、図２３乃至図２６を参照して説明する。図２３乃至図２６はウエハ工程を構成する各工程を模式的に示す図であり、図２３（ａ）、図２４（ａ）、図２５（ａ）及び図２６（ａ）はそれぞれ概略平面図である。図２３（ｂ）は図２３（ａ）中のＮ−Ｐ線に沿った概略断面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）中のＮ−Ｐ線に沿った概略断面図、図２５（ｂ）は図２５（ａ）中のＮ−Ｐ線に沿った概略断面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）中のＮ−Ｐ線に沿った概略断面図である。なお、図２５（ａ）において、ＴＷは、ＧＭＲ素子６が規定するトラック幅を示している。
【０１０９】
ウエハ工程では、まず、ウエハ１０１上に、下地層１６、下部磁気シールド層２１、下部絶縁層８１、ピン層２４、ピンド層２５、非磁性層８２、フリー層２７、非磁性金属層６４、反強磁性層６３及び上部金属層２８を、順次積層する。このとき、下部電極２１は例えばめっき法により形成し、他の層は例えばスパッタ法で形成する（図２３）。
【０１１０】
次に、第１のイオンミリングにより、層２４，２５，８２，２７，６４，６３，２８を部分的に除去する。次いで、この除去した部分に、リフトオフ法により、軟磁性層８４ａ，８４ｂを形成する（図２４）。次いで、第２のイオンミリングにより、層２４，２５，８２，２７，６４，６３，２８を、ＧＭＲ素子６の形状にパターニングする（図２５）。その後、上部絶縁層８３及び上部磁気シールド層３１を順次形成する（図２６）。最後に、ギャップ層３８、コイル層３７、絶縁層３９、上部磁性層３６及び保護膜４０を形成し、更に電極５ａ〜５ｄ等を形成する。これにより、ウエハ工程が完了する。
【０１１１】
次に、ウエハ工程後が完了したウエハに対して、公知の工程を経て磁気ヘッドを完成させる。簡単に説明すると、前記ウエハから、基体上に複数の磁気ヘッドの部分が一列状に配列された各バー（バー状磁気ヘッド集合体）切り出す。次いで、このバーに対して、スロートハイト、ＭＲハイト等を設定するために、そのＡＢＳ側にラッピング処理（研磨）を施す。次に、ＡＢＳ側に保護膜４を形成し、更に、エッチング等によりレール１１，１２を形成する。最後に、機械加工により切断してバーを個々の磁気ヘッドに分離する。これにより、本実施の形態による磁気ヘッドが完成する。
【０１１２】
本実施の形態によれば、前述したように、前記磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、軟磁性層８４ａ，８４ｂが形成されている（図２２参照）。したがって、この軟磁性層８４ａ，８４ｂがサイドリーディングを低減させるシールド層として作用するので、サイドリーディングが低減され、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができる。
【０１１３】
また、本実施の形態では、ＣＩＰ構造において軟磁性層８４ａ，８４ｂがセンス電流を導くリード層を兼用しているので、高記録密度化に伴ってＭＲハイトを小さくしても、軟磁性層８４ａ，８４ｂを厚くすることにより、リード抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、本実施の形態によれば、高記録密度化に伴ってＭＲハイトを小さくしても、ヘッド出力の低下を防止しつつ、サイドリーディングを十分に低減させることができるという利点も得られる。この点について以下に説明する。
【０１１４】
今、従来のＣＩＰ構造に準じて、本実施の形態を次のように変形した場合を想定する。すなわち、従来のＣＩＰ構造に準じて、図２２に示されている軟磁性層８４ａ，８４ｂを、非磁性材料（Ｔａ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｃｒ、これらの合金など）からなるリード層で置き換えた場合を想定する。
【０１１５】
この場合、非磁性材料からなるリード層を比較的薄くすれば、前記磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、上部磁気シールド層３１が図２２中の位置より下側へ移動することから、上部磁気シールド層３１によって、ある程度サイドリーディングが低減される。このとき、さほど高記録密度化を図らずにＭＲハイトを比較的大きく設定しておけば、リード層のＭＲハイト方向（ＡＢＳ側から見た奥行き方向）の幅が比較的広くなるため、リード層を薄くしても、リード抵抗が大きくならず、ひいては、ヘッド出力の低下を招くことがない。ここで、リード抵抗が小さくなるとヘッド出力が大きくなり、逆にリード抵抗が大きくなるとヘッド出力が小さくなる理由は、次の通りである。通常はヘッド抵抗（＝素子抵抗＋リード抵抗）はある一定値（例えば、５０Ω）に設定されるため、リード抵抗が小さくなるということは素子抵抗Ｒが大きくなることを意味する一方、リード抵抗が大きくなるということは素子抵抗Ｒが小さくなることを意味する。現状サイズ程度のＭＲ素子のＭＲ比は素子の大きさに依らないので、素子抵抗Ｒが大きくなるということは、抵抗変化量ΔＲ（＝Ｒ×ＭＲ比）が大きくなることを意味し、センス電流Ｉｓが一定なら、ヘッド出力ΔＶ（＝ΔＲ×Ｉｓ）も小さくなる。逆に、素子抵抗Ｒが小さくなると、ヘッド出力ΔＶも小さくなる。
【０１１６】
しかし、図２２に示されている軟磁性層８４ａ，８４ｂを非磁性材料からなるリード層で置き換えた場合において、高記録密度化に伴いリード層のＭＲハイトを小さくすると、リード層のＭＲハイト方向の幅が狭くなるため、サイドリーディング低減効果を保つべくリード層を比較的薄くしたままとすれば、その分、リード抵抗が高くなる。その結果、前述した理由でヘッド出力が低下してしまう。このヘッド出力の低下を防止するため、リード抵抗を抑えるべくリード層を厚すると、前記磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、上部磁気シールド層３１が図２２中の位置より上側へ移動してしまい、ひいてはサイドリーディングが顕著に現れてしまう。
【０１１７】
これに対し、本実施の形態では、ＣＩＰ構造において軟磁性層８４ａ，８４ｂがセンス電流を導くリード層を兼用しているので、ＭＲハイトが小さくなっても、軟磁性層８４ａ，８４ｂを厚くすることにより、リード抵抗を小さくすることができる。したがって、ＭＲハイトが小さくなっても、ヘッド出力の低下を防止することができる。勿論、軟磁性層８４ａ，８４ｂを厚くしても、軟磁性層８４ａ，８４ｂによってサイドリーディングが十分に低減されることには、変わりがない。
【０１１８】
よって、本実施の形態によれば、高記録密度化に伴ってＭＲハイトを小さくしても、軟磁性層８４ａ，８４ｂを厚くすることにより、ヘッド出力低下等を防止しつつ、サイドリーディングを十分に低減させることができるという利点が得られるのである。
【０１１９】
［第４の実施の形態］
【０１２０】
図２７は、本発明の第４の実施の形態による磁気ヘッドのＧＭＲ素子６及び誘導型磁気変換素子３の部分を模式的に示す拡大断面図であり、図２２に対応している。
【０１２１】
図２７において、図２２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。第４の実施の形態による磁気ヘッドが前記第３の実施の形態による磁気ヘッドと異なる所は、以下に説明する点のみである。
【０１２２】
本実施の形態では、図２７に示すように、図２２中の軟磁性層８４ａ，８４ｂの位置に、下側の硬磁性層９２ａ，９２ｂとその上に積層された軟磁性層９１ａ，９１ｂがそれぞれ設けられている。本実施の形態では、硬磁性層９２ａ，９２ｂが、フリー層２７に磁区制御のためのバイアス磁界を付与する磁区制御層を構成しているため、図２２中の反強磁性層６３及び非磁性金属層６４は取り除かれている。
【０１２３】
本実施の形態によれば、磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、軟磁性層９１ａ，９１ｂが形成されている。したがって、この軟磁性層９１ａ，９１ｂがサイドリーディングを低減させるシールド層として作用するので、サイドリーディングが低減され、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができる。
【０１２４】
また、本実施の形態では、ＣＩＰ構造において軟磁性層９１ａ，９１ｂがセンス電流を導くリード層を兼用しているので、高記録密度化に伴ってＭＲハイトを小さくしても、軟磁性層９１ａ，９１ｂを厚くすることにより、リード抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、本実施の形態によれば、高記録密度化に伴ってＭＲハイトを小さくしても、ヘッド出力の低下を防止しつつ、サイドリーディングを十分に低減させることができるという利点も得られる。この点について以下に説明する。
【０１２５】
今、従来のＣＩＰ構造に準じて、本実施の形態を次のように変形した場合を想定する。すなわち、従来のＣＩＰ構造に準じて、図２７に示されている軟磁性層９１ａ，９１ｂを、非磁性材料からなるリード層で置き換えた場合を想定する。
【０１２６】
この場合、非磁性材料からなるリード層を比較的薄くすれば、前記磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、上部磁気シールド層３１が図２７中の位置より下側へ移動することから、上部磁気シールド層３１によって、ある程度サイドリーディングが低減される。このとき、さほど高記録密度化を図らずにＭＲハイトを比較的大きく設定しておけば、リード層のＭＲハイト方向（ＡＢＳ側から見た奥行き方向）の幅が比較的広くなるため、リード層を薄くしても、リード抵抗が大きくならず、ひいては、ヘッド出力の低下を招くことがない。
【０１２７】
しかし、図２７に示されている軟磁性層９１ａ，９１ｂを非磁性材料からなるリード層で置き換えた場合において、高記録密度化に伴いリード層のＭＲハイトを小さくすると、リード層のＭＲハイト方向の幅が狭くなるため、サイドリーディング低減効果を保つべくリード層を比較的薄くしたままとすれば、その分、リード抵抗が高くなる。その結果、前述した理由でヘッド出力が低下してしまう。このヘッド出力の低下を防止するため、リード抵抗を抑えるべくリード層を厚すると、前記磁気抵抗効果層のトラック幅方向の両側において、上部磁気シールド層３１が図２７中の位置より上側へ移動してしまい、ひいてはサイドリーディングが顕著に現れてしまう。
【０１２８】
これに対し、本実施の形態では、ＣＩＰ構造において軟磁性層９１ａ，９１ｂがセンス電流を導くリード層を兼用しているので、ＭＲハイトが小さくなっても、軟磁性層９１ａ，９１ｂを厚くすることにより、リード抵抗を小さくすることができる。したがって、ＭＲハイトが小さくなっても、ヘッド出力の低下を防止することができる。勿論、軟磁性層９１ａ，９１ｂを厚くしても、軟磁性層９１ａ，９１ｂによってサイドリーディングが十分に低減されることには、変わりがない。
【０１２９】
よって、本実施の形態によれば、高記録密度化に伴ってＭＲハイトを小さくしても、軟磁性層９１ａ，９１ｂを厚くすることにより、ヘッド出力低下等を防止しつつ、サイドリーディングを十分に低減させることができるという利点が得られるのである。
【０１３０】
［第５の実施の形態］
【０１３１】
図２８は、本発明の第５の実施の形態による磁気ディスク装置の要部の構成を示す概略斜視図である。
【０１３２】
第５の実施の形態による磁気ディスク装置は、軸７０の回りに回転可能に設けられた磁気ディスク７１と、磁気ディスク７１に対して情報の記録及び再生を行う磁気ヘッド７２と、磁気ヘッド７２を磁気ディスク７１のトラック上に位置決めするためのアッセンブリキャリッジ装置７３と、を備えている。
【０１３３】
アセンブリキャリッジ装置７３は、軸７４を中心にして回動可能なキャリッジ７５と、このキャリッジ７５を回動駆動する例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）からなるアクチュエータ７６とから主として構成されている。
【０１３４】
キャリッジ７５には、軸７４の方向にスタックされた複数の駆動アーム７７の基部が取り付けられており、各駆動アーム７７の先端部には、磁気ヘッド７２を搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ７８が固着されている。各ヘッドサスペンションアセンブリ７８は、その先端部に有する磁気ヘッド７２が、各磁気ディスク７１の表面に対して対向するように駆動アーム７７の先端部に設けられている。
【０１３５】
第５の実施の形態では、磁気ヘッド７２として、前述した第１乃至第４の実施の形態に係るいずれかの磁気ヘッドが、搭載されている。したがって、第５の実施の形態によれば、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができるなどの利点が得られる。
【０１３６】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【０１３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サイドリーディングを低減し、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができる磁気ヘッド、並びに、これを用いたヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することができる。
【０１３８】
また、本発明によれば、（ａ）サイドリーディングを低減し、トラック幅を狭めて高記録密度化を図ることができるという利点、及び、（ｂ）非磁性金属層の表面酸化膜を除去して低抵抗化を実現しつつイオンビームダメージを低減し、ひいては素子の特性を向上することができるという利点、の両方の利点を同時に得ることができ、しかも簡単な構成ですみ製造が容易である磁気ヘッド、並びに、これを用いたヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッドを模式的に示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す磁気ヘッドのＴＭＲ素子及び誘導型磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。
【図４】図２中のＴＭＲ素子付近を更に拡大した拡大図である。
【図５】図３中のＴＭＲ素子付近を更に拡大した拡大図である。
【図６】図１乃至図５に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。
【図７】図１乃至図５に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する他の工程を模式的に示す図である。
【図８】図１乃至図５に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。
【図９】図１乃至図５に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッドのＴＭＲ素子及び誘導型磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。
【図１１】図１０中のＧ−Ｇ’矢視概略図である。
【図１２】図１０中のＴＭＲ素子付近を更に拡大した拡大図である。
【図１３】図１１中のＴＭＲ素子付近を更に拡大した拡大図である。
【図１４】図１３中のＨ−Ｈ’矢視概略図である。
【図１５】図１０乃至図１４に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。
【図１６】図１０乃至図１４に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する他の工程を模式的に示す図である。
【図１７】図１０乃至図１４に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。
【図１８】図１０乃至図１４に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。
【図１９】図１０乃至図１４に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。
【図２０】比較例による磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態による磁気ヘッドのＧＭＲ素子及び誘導型磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。
【図２２】図２１中のＲ−Ｒ’矢視概略図である。
【図２３】図２１及び図２２に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。
【図２４】図２１及び図２２に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する他の工程を模式的に示す図である。
【図２５】図２１及び図２２に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。
【図２６】図２１及び図２２に示す磁気ヘッドの製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態による磁気ヘッドのＧＭＲ素子及び誘導型磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。
【図２８】本発明の第５の実施の形態による磁気ディスク装置の要部の構成を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１  スライダ
２  ＴＭＲ素子
３  誘導型磁気変換素子
６  ＧＭＲ素子
２１  下部電極（下部磁気シールド層）
２２，２３  下部金属層
２４  ピン層
２５  ピンド層
２６  トンネルバリア層
２７  フリー層
２８  上部金属層（非磁性層、キャップ層）
２９  上部金属層
３０  絶縁層
３１  上部電極（上部磁気シールド層）
３２，３３，９２ａ，９２ｂ  硬磁性層
３４，３５ａ  絶縁層
３５ｂ，４２，４３，８４ａ，８４ｂ，９１ａ，９１ｂ  軟磁性層
６３  反強磁性層
６４  非磁性層
８１，８３  絶縁層
８２  非磁性層
【図１】
2004213783.tif 000004
【図２】
2004213783.tif 000005
【図３】
2004213783.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004213783.tif 000008
【図６】
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【図７】
2004213783.tif 000010
【図８】
2004213783.tif 000011
【図９】
2004213783.tif 000012
【図１０】
2004213783.tif 000013
【図１１】
2004213783.tif 000014
【図１２】
2004213783.tif 000015
【図１３】
2004213783.tif 000016
【図１４】
2004213783.tif 000017
【図１５】
2004213783.tif 000018
【図１６】
2004213783.tif 000019
【図１７】
2004213783.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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