(57)【要約】【課題】  より高い信号検出感度を示し、さらなる記録密度の向上に対応可能な磁気再生ヘッドを提供する。【解決手段】  本発明の磁気再生ヘッド１は、下部リード層４１とＭＲ素子２と上部リード層４２とが順に積層されたものであり、ＭＲ素子２が、ＭＲ膜パターン１１と、Ｘ軸方向においてＭＲ膜パターン１１の両端面１１Ｓよりも後退するように形成された両端面２１Ｓを有するバイアスキャンセル層パターン２１と、ＭＲ膜パターン１１を挟んで対向すると共に一対の第２誘電層４４Ａ，４４Ｂによってバイアスキャンセル層パターン２１と隔てられた一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂとを有する。下部リード層４１と上部リード層４２とを介してＭＲ素子２に対してＹ軸方向へ流したセンス電流は、ＭＲ膜パターン１１における幅Ｗ１に対応する領域のみを流れることとなり、より狭小な実効トラック幅を実現することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜の上にバイアスキャンセル層を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜と前記バイアスキャンセル層とを選択的にエッチングすることによって、磁気抵抗効果膜パターンとバイアスキャンセル層パターンとを含む積層体を形成する工程と、
前記積層体の形成により表出した前記基体と前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを連続して覆うように一対の第１誘電層を形成する工程と、
前記一対の第１誘電層を覆うと共に前記積層体を挟んで対向するように一対の永久磁石層を形成する工程と、
前記積層体のバイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を除く一部領域を覆うようにリフトオフマスクを選択的に形成する工程と、
前記リフトオフマスクを利用して前記バイアスキャンセル層パターンの両端部分を選択的にエッチングすることにより、前記バイアスキャンセル層パターンの両端面を前記一対の永久磁石層から後退させる工程と、
少なくとも前記バイアスキャンセル層パターンの両端部分を除去した領域を埋めると共に前記一対の永久磁石層を覆うように一対の第２誘電層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の形成方法。
【請求項２】
前記磁気抵抗効果膜と前記バイアスキャンセル層との間に非磁性調整層を形成し、
この非磁性調整層を前記磁気抵抗効果膜およびバイアスキャンセル層と共に選択的にエッチングすることによって、前記磁気抵抗効果膜パターンおよびバイアスキャンセル層パターンに加えて非磁性調整層パターンをも含むように前記積層体を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子の形成方法。
【請求項３】
前記リフトオフマスクを利用して前記バイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を選択的にエッチングすることにより、前記バイアスキャンセル層パターンにおける両端面を前記一対の永久磁石から０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離の位置まで後退させる
ことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子の形成方法。
【請求項４】
コバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）、コバルトクロム合金（ＣｏＣｒ）、コバルトクロムタンタル合金（ＣｏＣｒＴａ）、コバルトクロム白金タンタル合金（ＣｏＣｒＰｔＴａ）、コバルトクロムニッケル合金（ＣｏＣｒＮｉ）のうちのいずれか１種を用いて前記一対の永久磁石層を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子の形成方法。
【請求項５】
前記バイアスキャンセル層を、３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚みとなるように形成する
ことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子の形成方法。
【請求項６】
基板上に下部リード層を形成する工程と、
前記下部リード層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜の上に、バイアスキャンセル層を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜と前記バイアスキャンセル層とを選択的にエッチングすることによって、磁気抵抗効果膜パターンとバイアスキャンセル層パターンとを含む積層体を形成する工程と、
前記積層体の形成により表出した前記下部リード層と前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを連続して覆うように一対の第１誘電層を形成する工程と、
前記一対の第１誘電層を覆うと共に前記積層体を挟んで対向するように一対の永久磁石層を形成する工程と、
前記積層体のバイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を除く一部領域を覆うようにリフトオフマスクを選択的に形成する工程と、
前記リフトオフマスクを利用して前記バイアスキャンセル層パターンの両端部分を選択的にエッチングすることにより、前記バイアスキャンセル層パターンの両端面を前記一対の永久磁石層から後退させる工程と、
少なくとも前記バイアスキャンセル層パターンの両端部分を除去した領域を埋めると共に前記一対の永久磁石層を覆うように一対の第２誘電層を形成する工程と、
前記リフトオフマスクを除去したのち全面に亘って上部リード層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記磁気抵抗効果膜と前記バイアスキャンセル層との間に非磁性調整層を形成し、
この非磁性調整層を前記磁気抵抗効果膜およびバイアスキャンセル層と共に選択的にエッチングすることによって、前記磁気抵抗効果膜パターンおよびバイアスキャンセル層パターンに加えて非磁性調整層パターンをも含むように前記積層体を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項８】
イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、白金マンガン合金（ＰｔＭｎ）、鉄マンガン合金（ＦｅＭｎ）、パラジウム白金マンガン合金（ＰｄＰｔＭｎ）うちの少なくとも１種を含む材料を用いて前記バイアスキャンセル層を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項９】
銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかを用いた単層膜として、または銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかよりなる２種以上の単層膜を複数積層した積層膜として前記非磁性調整層を形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記非磁性調整層を、０．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の厚みとなるように形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記バイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を選択的にエッチングすることにより、前記バイアスキャンセル層パターンにおける両端面を前記一対の永久磁石層から０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離の位置まで後退させる
ことを特徴とする請求項６に記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面との対向面において１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上５００×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずると共に、互いの中間位置において１２．５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずるように前記一対の永久磁石層を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
コバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）、コバルトクロム合金（ＣｏＣｒ）、コバルトクロムタンタル合金（ＣｏＣｒＴａ）、コバルトクロム白金タンタル合金（ＣｏＣｒＰｔＴａ）、コバルトクロムニッケル合金（ＣｏＣｒＮｉ）のうちのいずれか１種を用いて前記一対の永久磁石層を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記バイアスキャンセル層を、３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚みとなるように形成する
ことを特徴とする請求項６記載の磁気再生ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
基体上の一部領域に設けられた磁気抵抗効果膜パターンと、
この磁気抵抗効果膜パターンの上に設けられ、かつ、幅方向において前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面よりも後退するように形成された両端面を有するバイアスキャンセル層パターンと、
前記基体上の一部領域以外の領域と、前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを覆うように形成された一対の第１誘電層と、
この一対の第１誘電層を覆うように形成された一対の永久磁石層と、
前記バイアスキャンセル層パターンと前記一対の永久磁石層とを隔てるように設けられた一対の第２誘電層と
を備えたことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項１６】
前記磁気抵抗効果膜パターンと前記バイアスキャンセル層パターンとの間に、非磁性調整層パターンが設けられている
ことを特徴とする請求項１５記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１７】
前記バイアスキャンセル層パターンにおける両端面は、それぞれ前記一対の永久磁石の端部から０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離の位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１５記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１８】
前記一対の永久磁石層は、コバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）、コバルトクロム合金（ＣｏＣｒ）、コバルトクロムタンタル合金（ＣｏＣｒＴａ）、コバルトクロム白金タンタル合金（ＣｏＣｒＰｔＴａ）、コバルトクロムニッケル合金（ＣｏＣｒＮｉ）のうちのいずれか１つにより構成されている
ことを特徴とする請求項１５記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１９】
前記バイアスキャンセル層パターンは３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚みを有している
ことを特徴とする請求項１７記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項２０】
基板上に、下部リード層と磁気抵抗効果素子と上部リード層とが順に形成された磁気再生ヘッドであって、
前記磁気抵抗効果素子が、
前記下部リード層上の一部領域に設けられた磁気抵抗効果膜パターンと、
この磁気抵抗効果膜パターンの上に設けられ、かつ、トラック幅方向において前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面よりも後退するように形成された両端面を有するバイアスキャンセル層パターンと、
前記基体上の一部領域以外の領域と、前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを覆うように形成された一対の第１誘電層と、
この一対の第１誘電層を覆うように形成された一対の永久磁石層と、
前記バイアスキャンセル層パターンおよび前記上部リード層と前記一対の永久磁石層とを隔てるように設けられた一対の第２誘電層と
を備えたことを特徴とする磁気再生ヘッド。
【請求項２１】
前記磁気抵抗効果膜パターンと前記バイアスキャンセル層パターンとの間に、非磁性調整層パターンが設けられている
ことを特徴とする請求項２０記載の磁気再生ヘッド。
【請求項２２】
前記バイアスキャンセル層パターンは、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、白金マンガン合金（ＰｔＭｎ）、鉄マンガン合金（ＦｅＭｎ）、パラジウム白金マンガン合金（ＰｄＰｔＭｎ）うちの少なくとも１種を含む材料により構成されている
ことを特徴とする請求項２０記載の磁気再生ヘッド。
【請求項２３】
前記非磁性調整層パターンは、銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかによって構成された単層膜、または銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかによって構成された２種以上の単層膜が積層された積層膜である
ことを特徴とする請求項２１記載の磁気再生ヘッド。
【請求項２４】
前記非磁性調整層パターンは０．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の厚みを有している
ことを特徴とする請求項２１記載の磁気再生ヘッド。
【請求項２５】
前記バイアスキャンセル層パターンにおける両端面は、それぞれ前記一対の永久磁石の端部から０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離の位置に形成されている
ことを特徴とする請求項２０記載の磁気再生ヘッド。
【請求項２６】
前記一対の永久磁石層は、前記磁気抵抗効果膜パターンの両端面との対向面において１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上５００×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずると共に、互いの中間位置において１２．５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずるように構成されている
ことを特徴とする請求項２０記載の磁気再生ヘッド。
【請求項２７】
前記一対の永久磁石層は、コバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）、コバルトクロム合金（ＣｏＣｒ）、コバルトクロムタンタル合金（ＣｏＣｒＴａ）、コバルトクロム白金タンタル合金（ＣｏＣｒＰｔＴａ）、コバルトクロムニッケル合金（ＣｏＣｒＮｉ）のうちのいずれか１種により構成されている
ことを特徴とする請求項２０記載の磁気再生ヘッド。
【請求項２８】
前記バイアスキャンセル層パターンは、３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚みを有している
ことを特徴とする請求項２０記載の磁気再生ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果膜を備えた磁気抵抗効果素子および磁気再生ヘッドならびに磁気抵抗効果素子の形成方法および磁気再生ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般的に使用されている磁気再生ヘッドは、磁界の存在中における磁性材料の抵抗変化（すなわち磁気抵抗効果［Magneto-resistance］による電気抵抗の変化）を利用することにより、その動作を制御するものである。磁気抵抗効果は、スピンバルブ（Spin Valve；ＳＶ）構造によって非常に高めることができる。なかでも高記録密度化した記録媒体の読出を行う場合には、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magnero-Resistance）型のＳＶ構造を有する磁気抵抗効果素子（以下、ＧＭＲ素子という。）を備えた磁気再生ヘッド（以下、ＧＭＲヘッドという。）が好適である。この巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）とは、磁化された固体中を電子が通過する際に、その電子のスピン方向によって規定される磁化ベクトルと周囲の磁化方向との関係により、抵抗変化量が変動する現象である。
【０００３】
ＧＭＲ素子の主要部は、低保磁力を示すフリー層（磁化自由層）と、非磁性スペーサ層と、高保磁力を示す強磁性のピンド層（被固定層）とを含んでいる。ピンド層は、通常、軟磁性材料からなり、隣接する反強磁性層によって磁化が固着されている。ピンド層に対する反強磁性層のピンニング効果は、両者の間に非磁性層を挿入することによって減衰される。また、ＧＭＲ素子においては、ピンド層のかわりにシンセティック反強磁性層（非磁性層が２つの逆平行の強磁性層によって挟まれたサンドイッチ構造を有するもの）を用いることも可能である。
【０００４】
このようなＧＭＲ素子では、外部磁界が印加されると、その外部磁界の方向に応じてフリー層の磁化方向が変化することとなる。外部磁界を印加したのち外部磁界を取り除くと、フリー層の磁化方向はそのまま維持され、最小のエネルギー状態をとる。最小のエネルギー状態は、結晶異方性や形状異方性、電流磁場（current field）、結合磁場（coupling field）、反磁場（demagnetization field）によって決定されるものである。ピンド層の磁化方向がフリー層の磁化方向と平行であるときには、電子は散乱されることなくピンド層およびフリー層を通過することができる。この場合、ＧＭＲ素子は低抵抗状態にある。これに対し、ピンド層およびフリー層の各磁化方向が互いに逆平行をなすときには、電子が一方の層から他方の層へ移動する際に散乱を受けることとなる。すなわち、ＧＭＲ素子は高抵抗状態となる。このようなＧＭＲ素子における状態変化に伴う抵抗変化率は一般的に８％から２０％程度である。
【０００５】
初期のＧＭＲ素子は、ＣＩＰ（Current flowing in the plane）型と言われる構造を有し、主にフリー層を面内方向に流れるセンシング電流の抵抗を測定するように設計されていた。しかし、近年、記録媒体の記録密度が徐々に向上するのに対応するため、積層方向に流れるセンシング電流を測定するように設計されたＣＰＰ（Current flowing perpendicular to the plane）型のＧＭＲ素子が開発された。
【０００６】
ＣＩＰ型ＧＭＲ素子では、センシング電流と平行に流れる漏洩電流が、積層体を構成するフリー層以外の層の内部を流れてしまうようになると信号磁界強度が弱められてしまう。したがって、フリー層以外の層は可能な限り高い抵抗を有していることが好ましい。漏洩電流を低減し、フリー層により多くのセンシング電流を流すためである。一方で、ＣＰＰ型ＧＭＲ素子では、フリー層へ電流を導く導電リード層やフリー層以外の層がいずれも可能な限り低い抵抗であることが望まれる。
【０００７】
上記したＧＭＲ素子の主要部を構成する各層はＧＭＲ効果を得るために必要なものであるが、これらの構造に関連した問題点、特にノイズの影響が大きいという問題点を抱えている。すなわち、フリー層において磁壁の移動に伴って磁化方向が不規則となり、バルクハウゼンノイズ現象を引き起こすという問題である。この問題を解決するには、フリー層を単磁区化させ、製造後および通常動作を行ったのちにも安定した磁区構造が確実に得られるような構造とすることが必要である。
【０００８】
図７は、フリー層の磁区構造の安定化を図ることのできる従来のＧＭＲ素子の断面構造を示したものである。このＧＭＲ素子は、フリー層を有するＧＭＲ膜１１１と、その両隣を挟んで対向する一対の永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂとを有している。永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂは、フリー層の磁区構造の安定化を図るための縦バイアス磁界１１２Ｈを提供する縦バイアス層として機能するものである。この縦バイアス磁界１１２Ｈは、フリー層がその周縁部分において多数の磁区に分離するのを抑制するように作用する。
【０００９】
ところが、高密度記録化に伴って磁気記録媒体のトラック幅が狭小化し、一対の永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂが互いに接近するようになると、それら一対の永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂの影響がフリー層に及び、徐々に信号磁界強度を弱めてしまう（信号振幅を小さくしてしまう）ようになっていた。そこで、例えば図８に示したように、反強磁性材料からなるバイアスキャンセル層１２１を設けることによって縦バイアス磁界の最適化を図り、信号検出感度を向上させるようにしたＧＭＲヘッドが開発された。ＧＭＲ膜１１１を覆うように形成されたバイアスキャンセル層１２１は、永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂによって生ずる縦バイアス磁界１１２Ｈを打ち消すような方向の逆バイアスの交換磁界１２１Ｈを形成するものである。この交換磁界１２１Ｈの強度が適値となるように調整することによって、ＧＭＲ膜１１１に含まれるフリー層のうちの感磁層として機能する領域を拡大させ、信号検出感度を向上させることができる。これにより、トラック幅のさらなる狭小化に対応することが可能となった。
【００１０】
図９は、ＣＩＰ型ＧＭＲ素子を含む磁気再生ヘッドにおいて横方向の磁界Ｈと規格化した抵抗変化量ｄＲとの関係を表したものである。曲線１３１は、バイアスキャンセル層を備えた場合の特性を示しており、バイアスキャンセル層を有しない比較例の特性を示す曲線１３２と比べて高感度であることがわかる。
【００１１】
図１０は、バイアスキャンセル層を含むＣＰＰ型のＧＭＲヘッドの断面構成を表したものである。ＣＩＰ型と同様に、バイアスキャンセル層１２１は永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂからのバイアス磁界１１２Ｈを打ち消すような交換磁界１２１Ｈを生ずる。これにより、ＧＭＲ膜１１１の中心位置において高い感度を有し、センス電流が流れたときに強い信号磁界を形成するようになる。このＧＭＲヘッド素子では、下部リード層１４１、上部リード層１４２、誘電体層（絶縁層）１４３，１４４がさらに設けられている。誘電体層１４３は、下部リード層１４１およびＧＭＲ膜１１１と永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂとを絶縁するものである。誘電体層１４４は、上部リード層１４２およびＧＭＲ膜１１１と永久磁石層１１２Ａ，１１２Ｂとを絶縁するものである。
【００１２】
上記のようなＧＭＲヘッドに関連する従来技術を検索したところ、以下のものが見つかった。Stearns等は、磁性層と非磁性層とが交互に積層された構造をなす磁気センサを開示している（特許文献１参照）。Gill等は、反強磁性結合したフラックスガイドを備えたＴＭＲ素子を開示している（特許文献２参照）。Coehoorn等は、互いに異なる単軸磁気異方性を示す２つの強磁性層を有する磁気センサを開示している（特許文献３参照）。Shimazawa等は、永久磁石によって磁気センサにバイアス磁界を付与する構造を開示している（特許文献４参照）。さらに、Yuan等は、横バイアス磁界を磁気センサに付与する反強磁性層を備えた構造を開示している（特許文献５参照）。
【特許文献１】米国特許第６００２５５３号明細書
【特許文献２】米国特許第６５９７５４６号明細書
【特許文献３】米国特許第６５７７１２４号明細書
【特許文献４】米国特許第６５２９３５３号明細書
【特許文献５】米国特許第５７３９９８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、最近では、さらなる高密度記録化が進みつつあり、上記のようなバイアスキャンセル層を設けるようにした磁気再生ヘッドであっても、磁気記録媒体からの信号を検出するための感度を十分に確保することが困難となりつつあった。
【００１４】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、より高い信号検出感度を示し、さらなる記録密度の向上に対応可能な磁気再生ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００１５】
さらに、本発明の第２の目的は、上記のような磁気再生ヘッドへの搭載に好適な磁気抵抗効果素子およびその形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の磁気抵抗効果素子の形成方法は、以下の（Ａ）〜（Ｈ）の各工程を含むようにしたものである。
（Ａ）基体上に磁気抵抗効果膜を形成する工程
（Ｂ）磁気抵抗効果膜の上にバイアスキャンセル層を形成する工程
（Ｃ）磁気抵抗効果膜とバイアスキャンセル層とを選択的にエッチングすることによって、磁気抵抗効果膜パターンとバイアスキャンセル層パターンとを含む積層体を形成する工程
（Ｄ）積層体の形成により表出した基体と磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを連続して覆うように一対の第１誘電層を形成する工程
（Ｅ）一対の第１誘電層を覆うと共に積層体を挟んで対向するように一対の永久磁石層を形成する工程
（Ｆ）積層体のバイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を除く一部領域を覆うようにリフトオフマスクを選択的に形成する工程
（Ｇ）リフトオフマスクを利用してバイアスキャンセル層パターンの両端部分を選択的にエッチングすることにより、バイアスキャンセル層パターンの両端面を一対の永久磁石層から後退させる工程
（Ｈ）少なくともバイアスキャンセル層パターンの両端部分を除去した領域を埋めると共に一対の永久磁石層を覆うように一対の第２誘電層を形成する工程
ここで、バイアスキャンセル層パターンとは、一対の永久磁石層が磁気抵抗効果膜パターンに対して印加する縦バイアス磁界を打ち消すように作用する交換磁界を発生させるものである。
【００１７】
本発明の磁気抵抗効果素子の形成方法では、基体上に形成された積層体のバイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を除く一部領域を覆うように、リフトオフマスクを選択的に形成する工程と、このリフトオフマスクを利用してバイアスキャンセル層パターンの両端部分を選択的にエッチングすることにより、その両端面を一対の永久磁石層から後退させる工程と、少なくともバイアスキャンセル層パターンの両端部分を除去した領域を埋めると共に一対の永久磁石層を覆うように一対の第２誘電層を形成する工程とを含むようにしたので、磁気抵抗効果膜パターンよりも狭い幅を有するバイアスキャンセル層が、磁気抵抗効果膜パターンの中央領域に対応し、かつ、一対の第２誘電層によって挟まれるように形成される。加えて、このバイアスキャンセル層により、一対の永久磁石層によって生ずる縦バイアス磁界を打ち消すような方向の逆バイアスの交換磁界が形成され、磁気抵抗効果膜パターンに及ぶ縦バイアス磁界の大きさが適正化される。
【００１８】
本発明の磁気抵抗効果素子の形成方法では、磁気抵抗効果膜とバイアスキャンセル層との間に非磁性調整層を形成し、この非磁性調整層を磁気抵抗効果膜およびバイアスキャンセル層と共に選択的にエッチングすることによって、磁気抵抗効果膜パターンおよびバイアスキャンセル層パターンに加えて非磁性調整層パターンをも含むように積層体を形成することが好ましい。この非磁性調整層パターンとは、バイアスキャンセル層パターンが形成する交換磁界の強度を調整するものである。また、リフトオフマスクを利用してバイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を選択的にエッチングする際、バイアスキャンセル層パターンにおける両端面を一対の永久磁石から０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離となる位置まで後退させることが望ましい。一対の永久磁石層は、コバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）、コバルトクロム合金（ＣｏＣｒ）、コバルトクロムタンタル合金（ＣｏＣｒＴａ）、コバルトクロム白金タンタル合金（ＣｏＣｒＰｔＴａ）、コバルトクロムニッケル合金（ＣｏＣｒＮｉ）のうちのいずれか１種を用いて形成することができる。さらに、バイアスキャンセル層は、特に、３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の厚みとなるように形成するとよい。
【００１９】
本発明の磁気再生ヘッドの製造方法は、以下の（Ｉ）〜（Ｒ）の各工程を含むようにしたものである。
（Ｉ）基板上に下部リード層を形成する工程
（Ｊ）下部リード層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程
（Ｋ）磁気抵抗効果膜の上に、バイアスキャンセル層を形成する工程
（Ｌ）磁気抵抗効果膜とバイアスキャンセル層とを選択的にエッチングすることによって、磁気抵抗効果膜パターンとバイアスキャンセル層パターンとを含む積層体を形成する工程
（Ｍ）積層体の形成により表出した下部リード層と磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを連続して覆うように一対の第１誘電層を形成する工程
（Ｎ）一対の第１誘電層を覆うと共に積層体を挟んで対向するように一対の永久磁石層を形成する工程
（Ｏ）積層体のバイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を除く一部領域を覆うようにリフトオフマスクを選択的に形成する工程
（Ｐ）リフトオフマスクを利用してバイアスキャンセル層パターンの両端部分を選択的にエッチングすることにより、バイアスキャンセル層パターンの両端面を一対の永久磁石から後退させる工程
（Ｑ）少なくともバイアスキャンセル層パターンの両端部分を除去した領域を埋めると共に一対の永久磁石層を覆うように一対の第２誘電層を形成する工程
（Ｒ）リフトオフマスクを除去したのち全面に亘って上部リード層を形成する工程
【００２０】
本発明の磁気再生ヘッドの製造方法では、下部リード層上に形成された積層体のバイアスキャンセル層パターンの両端部分を除く一部領域を覆うようにリフトオフマスクを選択的に形成する工程と、このリフトオフマスクを利用してバイアスキャンセル層パターンの両端部分を選択的にエッチングすることにより、その両端面を一対の永久磁石層から後退させる工程と、少なくともバイアスキャンセル層パターンの両端部分を除去した領域を埋めると共に一対の永久磁石層を覆うように一対の第２誘電層を形成する工程とを含むようにしたので、磁気抵抗効果膜パターンよりも狭い幅を有するバイアスキャンセル層が、磁気抵抗効果膜パターンの中央領域に対応し、かつ、一対の第２誘電層によって挟まれるように形成される。加えて、このバイアスキャンセル層により、一対の永久磁石層によって生ずる縦バイアス磁界を打ち消すような方向の逆バイアスの交換磁界が形成され、磁気抵抗効果膜パターンに及ぶ縦バイアス磁界の大きさが適正化される。
【００２１】
本発明の磁気再生ヘッドの製造方法では、磁気抵抗効果膜とバイアスキャンセル層との間に非磁性調整層を形成し、この非磁性調整層を磁気抵抗効果膜およびバイアスキャンセル層と共に選択的にエッチングすることによって、磁気抵抗効果膜パターンおよびバイアスキャンセル層パターンに加えて非磁性調整層パターンをも含むように積層体を形成することが望ましい。また、反強磁性層を形成するにあたっては、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、白金マンガン合金（ＰｔＭｎ）、鉄マンガン合金（ＦｅＭｎ）、パラジウム白金マンガン合金（ＰｄＰｔＭｎ）うちの少なくとも１種を含む材料を用いるとよい。また、非磁性調整層については、銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかを用いた単層膜として、または銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかよりなる２種以上の単層膜を複数積層した積層膜として形成することが望ましい。また、厚みが０．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下となるように非磁性調整層を形成することが望ましい。さらに、バイアスキャンセル層パターンにおける両端部分を選択的にエッチングする際、バイアスキャンセル層パターンにおける両端面を一対の永久磁石から０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離となる位置まで後退させることが望ましい。さらに、磁気抵抗効果膜パターンの両端面との対向面において１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上５００×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずると共に、互いの中間位置において１２．５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずるように一対の永久磁石層を形成することが望ましい。
【００２２】
本発明の磁気抵抗効果素子は、以下の（ａ）〜（ｅ）の各構成要件を備えるようにしたものである。
（ａ）基体上の一部領域に設けられた磁気抵抗効果膜パターン
（ｂ）磁気抵抗効果膜パターンの上に設けられると共に幅方向において磁気抵抗効果膜パターンの両端面よりも後退するように形成された両端面を有するバイアスキャンセル層パターン
（ｃ）基体上の一部領域以外の領域と、磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを覆うように形成された一対の第１誘電層
（ｄ）この一対の第１誘電層を覆うように形成された一対の永久磁石層
（ｅ）バイアスキャンセル層パターンと一対の永久磁石層とを隔てるように設けられた一対の第２誘電層
【００２３】
本発明の磁気再生ヘッドは、基板上に、下部リード層と磁気抵抗効果素子と上部リード層とが順に形成された磁気再生ヘッドであって、磁気抵抗効果素子が、以下の（ｆ）〜（ｊ）の各構成要件を備えるようにしたものである。
（ｆ）下部リード層上の一部領域に設けられた磁気抵抗効果膜パターン
（ｇ）磁気抵抗効果膜パターンの上に設けられると共にトラック幅方向において磁気抵抗効果膜パターンの両端面よりも後退するように形成された両端面を有するバイアスキャンセル層パターン
（ｈ）基体上の一部領域以外の領域と、磁気抵抗効果膜パターンの両端面とを覆うように形成された一対の第１誘電層
（ｉ）一対の第１誘電層を覆うように形成された一対の永久磁石層
（ｊ）バイアスキャンセル層パターンおよび上部リード層と一対の永久磁石層とを隔てるように設けられた一対の第２誘電層
【００２４】
本発明の磁気抵抗効果素子および磁気再生ヘッドでは、磁気抵抗効果膜パターンよりも狭い幅を有するバイアスキャンセル層パターンが、磁気抵抗効果膜パターンの中央領域に対応し、かつ、一対の第２誘電層によって挟まれるように配置される。加えて、このバイアスキャンセル層パターンにより、一対の永久磁石層によって生ずる縦バイアス磁界を打ち消すような方向の逆バイアスの交換磁界が形成され、磁気抵抗効果膜パターンに及ぶ縦バイアス磁界の大きさが適正化される。
【００２５】
本発明の磁気抵抗効果素子および磁気再生ヘッドでは、磁気抵抗効果膜パターンと前記バイアスキャンセル層パターンとの間に、非磁性調整層パターンが設けられるようにすることが望ましい。また、バイアスキャンセル層パターンにおける両端面は、それぞれ一対の永久磁石の端部から０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離を有するように形成されていることが望ましい。また、一対の永久磁石層は、例えばコバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）、コバルトクロム合金（ＣｏＣｒ）、コバルトクロムタンタル合金（ＣｏＣｒＴａ）、コバルトクロム白金タンタル合金（ＣｏＣｒＰｔＴａ）、コバルトクロムニッケル合金（ＣｏＣｒＮｉ）のうちのいずれか１つにより構成することができる。また、バイアスキャンセル層パターンは、例えばイリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、白金マンガン合金（ＰｔＭｎ）、鉄マンガン合金（ＦｅＭｎ）、パラジウム白金マンガン合金（ＰｄＰｔＭｎ）うちの少なくとも１種を含む材料により構成することができる。また、非磁性調整層パターンは、例えば、銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかによって構成された単層膜、または銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかによって構成された２種以上の単層膜が積層された積層膜として構成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の磁気抵抗効果素子およびその形成方法ならびに磁気再生ヘッドおよびその製造方法よれば、磁気抵抗効果膜パターンの両端面よりも内側に後退した両端面を有すると共に両隣が一対の第２誘電層によって占められるようにバイアスキャンセル層を構成するようにしたので、磁気抵抗効果膜パターンに及ぶ縦バイアス磁界の強度を、バルクハウゼンノイズの抑制に必要な大きさとしつつ、出力信号強度を弱めてしまう程度まで大きくならないように抑制することができる。ここで、磁気抵抗効果膜パターンの積層方向に沿ってセンス電流を流すようにすると、バイアスキャンセル層の幅に対応した領域のみにセンス電流が流れることとなるので、その領域のみを感磁部分として機能させることができる。したがって、その場合には、バルクハウゼンノイズを抑制しつつ、より微小な領域の磁気の変化を検出することができる。特に、本発明の磁気再生ヘッドおよびその製造方法によれば、より狭小な実効トラック幅を形成することができ、さらなる高密度化に対応した磁気記録媒体からの読み出しを行うことができる。
【００２７】
本発明の磁気抵抗効果素子およびその形成方法ならびに磁気再生ヘッドおよびその製造方法よれば、磁気抵抗効果膜パターンとバイアスキャンセル層パターンとの間に非磁性調整層パターンをも含むように積層体を構成すると、磁気抵抗効果膜パターンに及ぶ縦バイアス磁界の強度を高精度に制御することができる。よって、バルクハウゼンノイズを抑制しつつ、よりいっそう微小な領域の磁気の変化を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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。
【００２９】
最初に、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気再生ヘッドの構成について以下に説明する。本実施の形態の磁気再生ヘッドは、例えばハードディスク装置などに搭載されて、磁気記録媒体としてのハードディスクに記録された磁気情報を読み出す磁気デバイスである。なお、本発明の磁気抵抗効果素子は、上記の磁気再生ヘッドに含まれるものであるので、以下併せて説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態の磁気再生ヘッド１における、磁気記録媒体（図示せず）と対向する面と平行な断面構成を表すものである。
【００３１】
図１に示したように、本実施の形態の磁気再生ヘッド１は、積層方向（Ｙ軸方向）にセンス電流が流れるように構成されたＣＰＰ（Current Perpendicular to the Plane）−ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive）構造をなし、図示しない基板上に、下部リード層４１と磁気抵抗効果素子２（以下、ＭＲ素子２という。）と上部リード層４２とが順に形成されたものである。ＭＲ素子２は、下部リード層４１上の一部領域Ｒ１に設けられた磁気抵抗効果膜パターン１１（以下、ＭＲ膜パターン１１という。）と、このＭＲ膜パターン１１の上に順に設けられた非磁性調整層パターン３１およびバイアスキャンセル層パターン２１とによって構成された積層体１０を有している。さらに、ＭＲ素子２は、下部リード層４１上の一部領域以外の領域Ｒ２とＭＲ膜パターン１１の両端面１１Ｓとを覆うように形成された一対の第１誘電層４３Ａ，４３Ｂと、この一対の第１誘電層４３Ａ，４３Ｂを覆うように形成された一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂと、バイアスキャンセル層パターン２１と一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂとを隔てるように設けられた一対の第２誘電層４４Ａ，４４Ｂとを有している。
【００３２】
ＭＲ膜パターン１１は、磁気記録媒体に記録された情報を読み出す機能を備えた多層膜である。具体的には、スピンバルブ構造をなしており、例えば下部リード層４１の側から、反強磁性層とピンド層と非磁性層と磁化自由層とを順に備えている。
【００３３】
バイアスキャンセル層パターン２１は、磁気記録媒体の記録トラック幅に対応する方向（Ｘ軸方向）においてＭＲ膜パターン１１よりも狭い幅Ｗ１を有している。すなわち、両端面２１Ｓが、ＭＲ膜パターン１１の両端面１１Ｓよりも内側に後退するように形成されている。詳細には、バイアスキャンセル層パターン２１は、両端面２１ＳがＸ軸方向において例えば一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂの端部１２ＡＳ，１２ＢＳから０．０１μｍ以上０．０２μｍ以下の距離に位置するように形成されている。バイアスキャンセル層パターン２１の厚みは、例えば３ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。さらに、バイアスキャンセル層パターン２１は、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、白金マンガン合金（ＰｔＭｎ）、鉄マンガン合金（ＦｅＭｎ）、パラジウム白金マンガン合金（ＰｄＰｔＭｎ）うちの少なくとも１種を含む材料により構成されている。このバイアスキャンセル層パターン２１は、永久磁石層１２Ａ，１２ＢがＭＲ膜パターン１１に対して印加する縦バイアス磁界を打ち消すように作用する交換磁界を発生させるものである。
【００３４】
非磁性調整層パターン３１は、Ｘ軸方向においてＭＲ膜パターン１１の上面と同等の幅を有すると共に、例えば０．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の厚みを有している。非磁性調整層パターン３１は、例えば、銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）のうちのいずれかにより構成された単層膜であってもよいし、あるいは上記の材料のうちのいずれかよりなる２種以上の単層膜を複数積層した積層膜であってもよい。この非磁性調整層パターン３１は、バイアスキャンセル層パターン２１が形成する交換磁界の強度を調整するものである。
【００３５】
下部リード層４１および上部リード層４２は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）などの磁性金属材料によりそれぞれ構成されている。これら下部リード層４１および上部リード層４２は、積層方向（Ｙ軸方向）にセンス電流を流す電流経路として機能すると共にノイズの原因となるような不要な磁界を遮蔽し、ＭＲ膜パターン１１に悪影響が及ばないようにするためのものである。
【００３６】
一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂは、ＭＲ膜パターン１１の両端面１１Ｓとの対向面において、例えば１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上５００×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずるように構成されている。同時に、Ｘ軸方向における互いの中間位置、すなわち、ＭＲ膜パターン１１の中央において例えば１２．５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生ずるように構成されている。このような永久磁石層１２Ａ，１２Ｂは、例えばコバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）、コバルトクロム合金（ＣｏＣｒ）、コバルトクロムタンタル合金（ＣｏＣｒＴａ）、コバルトクロム白金タンタル合金（ＣｏＣｒＰｔＴａ）、コバルトクロムニッケル合金（ＣｏＣｒＮｉ）のうちのいずれか１種からなり、縦バイアス磁界を付与することでＭＲ膜パターン１１に含まれる磁化自由層の単磁区化を促進し、バルクハウゼンノイズの発生を抑制するように機能する。
【００３７】
第１誘電層４３Ａ，４３Ｂおよび第２誘電層４４Ａ，４４Ｂは、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの絶縁材料によりそれぞれ構成されている。これら第１誘電層４３Ａ，４３Ｂおよび第２誘電層４４Ａ，４４Ｂは、下部リード層４１と上部リード層４２との間をセンス電流が短絡するのを防止する。
【００３８】
続いて、図２から図４を参照して、磁気再生ヘッド１の製造方法について説明する。
【００３９】
本実施の形態における磁気再生ヘッド１の製造方法では、まず、図示しない基板上に下部リード層４１と、ＭＲ膜と、バイアスキャンセル層とを順に全面に亘って形成する。こののち、ＭＲ膜とバイアスキャンセル層とを選択的にエッチングすることによって、図２に示したように、ＭＲ膜パターン１１とバイアスキャンセル層パターン２１とからなる積層体１０を形成する。この際、下部リード層４１が厚み方向（Ｙ軸方向）に一部除去されても構わない。
【００４０】
続いて、積層体１０の形成により表出した下部リード層４１の上面４１ＳとＭＲ膜パターン１１の端面１１Ｓとを連続して覆うように一対の第１誘電層４３Ａ，４３Ｂを形成する。さらに、一対の第１誘電層４３Ａ，４３Ｂを覆うと共に積層体１０をＸ軸方向に挟んで対向するように一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂを形成する。
【００４１】
こののち、図３に示したように、積層体１０のバイアスキャンセル層パターン２１における両端部分２１Ｔを除く中央領域２１Ｃを覆うようにリフトオフマスク６０を選択的に形成する。ここでは、第１レジスト層６１と第２レジスト層６２とを順に積層したのち、アンダーカットを形成することによりリフトオフマスク６０を形成する。
【００４２】
リフトオフマスク６０を形成したのち、図４に示したように、このリフトオフマスク６０を利用してバイアスキャンセル層パターン２１の両端部分２１Ｂを選択的にエッチングすることにより、両端面２１Ｓを一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂから後退させる。こののち、全面に亘って絶縁層４４Ｚを形成し、リフトオフマスク６０をリフトオフすることにより、結果としてバイアスキャンセル層パターン２１の両端部分２１Ｂを除去した領域を埋めると共に永久磁石層１２Ａ，１２Ｂを覆うように一対の第２誘電層４４を形成することができる。最後に全面に亘って上部リード層４２を形成することにより、図３に示した磁気再生ヘッド１が完成する。
【００４３】
このような構成を有する磁気再生ヘッド１では、磁気記録媒体からの信号磁界に応じてＭＲ膜パターン１１の電気抵抗が変化することを利用して、記録情報を読み出すようになっている。磁気再生ヘッド１では、Ｘ軸方向において、ＭＲ膜パターン１１のうちバイアスキャンセル層パターン２１の幅Ｗ１に対応する中央領域のみをセンス電流が流れるように強制されることとなる。したがって、磁化自由層のうちの中央領域のみを感磁部として機能させ、それ以外の端部領域における信号磁界に対する感度を低下させることができ、いわゆる読み滲み（side reading effect）を抑制することができる。このため、より狭小な実効トラック幅を実現することができ、より高い記録密度で磁気情報が記録された磁気記録媒体の再生に対応することができる。
【００４４】
これに加え、バイアスキャンセル層パターン２１により、一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂによって生ずる縦バイアス磁界を打ち消すような方向の逆バイアスの交換磁界が形成されるので、ＭＲ膜パターン１１に及ぶ縦バイアス磁界の強度が適正化される。すなわち、ＭＲ膜パターン１１に及ぶ縦バイアス磁界の強度を、バルクハウゼンノイズの抑制に必要な程度の大きさとし、かつ、出力信号強度を弱めてしまうことのない程度の大きさとすることができる。
【００４５】
本実施の形態の磁気再生ヘッド１では、特に、ＭＲ膜パターン１１とバイアスキャンセル層パターン２１との間に非磁性調整層パターン３１をも含むように積層体１０を構成したので、ＭＲ膜パターン１１に及ぶ縦バイアス磁界の強度を高精度に制御することができる。よって、バルクハウゼンノイズを抑制しつつ、よりいっそう微小な領域の磁気の変化を検出することができる。
【実施例】
【００４６】
上記のように構成された本発明の磁気再生ヘッドについて、縦バイアス磁界および信号強度に関するシュミレーションを行ったところ以下のような結果が得られた。
【００４７】
図５は、ＭＲ膜パターン１１の幅方向の位置（μｍ）を横軸として、ＭＲ膜パターン１１に付与される縦バイアス磁界Ｈｂ（×１０3／（４π）Ａ／ｍ）の分布を示した特性図である。なお、横軸は、ＭＲ膜パターン１１における中心位置を原点としている。さらに、縦軸は、初期状態を零とし、かつ紙面右方向を正（紙面左方向を負）としている。また、これと対応する磁気再生ヘッド１の断面図も併せて示す。図５に示したように、ＭＲ膜パターン１１の幅は０．１０μｍであり、バイアスキャンセル層パターン２１の幅は０．０８μｍである。
【００４８】
図５において、曲線５５は、一対の永久磁石層１２Ａ，１２Ｂが発生する縦バイアス磁界１２Ｈを表し、曲線５６は、バイアスキャンセル層パターン２１が発生する交換磁界２１Ｈを示す表す。縦バイアス磁界１２Ｈと交換磁界２１Ｈとは互いに逆方向を示すものであるので、その差分が実際にＭＲ膜パターン１１に付与される縦バイアス磁界Ｈｂとなる。これを曲線５７で表す。
【００４９】
曲線５７からわかるように、ＭＲ膜パターン１１における中心位置では、１２．５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生じていると共に、ＭＲ膜パターン１１の両端面１１Ｓとの対向面において１２５×１０3／π（Ａ／ｍ）以上５００×１０3／π（Ａ／ｍ）以下の縦バイアス磁界を生じていることが確認された。
【００５０】
図６は、バイアスキャンセル層パターン２１が発生する交換磁界Ｈｅと、出力信号の強度との関係を表した特性図である。横軸が交換磁界Ｈｅ（×１０3／（４π）Ａ／ｍ）であり、縦軸が、Ｈｅ＝０を１として規格化した信号強度である。図６から明らかなように、交換磁界Ｈｅが０〜４００（×１０3／（４π）Ａ／ｍ）の範囲において、磁気再生ヘッド１で得られる出力信号強度は交換磁界Ｈｅに対してほぼ直線的に増大することが確認された。
【００５１】
以上、実施の形態および実施例（以下、実施の形態等という。）を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。すなわち当技術分野を熟知した当業者であれば理解できるように、上記実施の形態は本願発明の一具体例であり、本願発明は、上記の内容に限定されるものではない。製造方法、構造および寸法などの修正および変更は、本発明と一致する限り、好ましい具体例に対応して行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁気再生ヘッドの構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した磁気再生ヘッドを製造するための一工程を表す断面図である。
【図３】図２に続く一工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く一工程を表す断面図である。
【図５】図１に示した磁気再生ヘッドにおいて、ＭＲ膜パターンに付与される縦バイアス磁界Ｈｂを表す特性図である。
【図６】図１に示した磁気再生ヘッドにおいて、バイアスキャンセル層パターンによる交換磁界と検出される信号磁界との関係を表す特性図である。
【図７】従来のＧＭＲ素子の断面構成を表した断面図である。
【図８】従来の他のＧＭＲ素子の断面構成を表した断面図である。
【図９】従来のＣＩＰ型ＧＭＲ素子を備えた磁気再生ヘッドにおいて、横方向の磁界Ｈと抵抗変化量ｄＲとの関係を表した特性図である。
【図１０】バイアスキャンセル層を含む従来のＣＰＰ型ＧＭＲ素子を備えた磁気再生ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…磁気再生ヘッド、２…磁気抵抗効果（ＭＲ）素子、１０…積層体、１１…磁気抵抗効果（ＭＲ）膜パターン、１２（１２Ａ，１２Ｂ）…永久磁石層、２１…バイアスキャンセル層パターン、２１Ｔ…両端部分、３１…非磁性調整層パターン、４１…下部リード層、４２…上部リード層、４３Ａ，４３Ｂ…第１誘電層、４４Ａ，４４Ｂ…第２誘電体層。
【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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