[發明專利]自旋閥磁電阻頭的制造方法

無效

• 申請號: 01111296.4
• 申請日: 1997-01-10
• 公開（公告）號: CN1343969A
• 公開（公告）日: 2002-04-10
• 發明（設計）人: 大塚善德;溝下義文;越川譽生
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G11B5/39
• 分類號: G11B5/39
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 杜日新

本發明涉及自旋閥磁電阻頭、制造自旋閥磁電阻頭的方法和磁存儲裝置，特別是涉及用在磁盤機、磁帶機等上的自旋閥磁電阻頭、該自旋閥磁電阻頭的制造方法和磁存儲裝置。

近年來，隨著磁盤機的小型化和存儲量增加，要求更高性能的磁頭。正當使磁頭滿足這樣的需求時，對磁電阻型磁頭(下文中稱作“MR頭”)給于極大的關注。磁電阻型磁頭能夠不依靠存儲媒體的移動速度運作、可以用于小尺寸磁盤和能夠輸出較高的功率。

采用磁性上偏磁的導體層的AMR(各向異性MR)磁頭、自旋閥MR頭、巨型MR頭等可以考慮用作MR頭。

在MR頭采用磁性上偏磁的導體層的情況下，通常采用部分MR層和引線端暴露于相對的磁記錄媒體的這樣的結構。在這樣的結構的MR頭中，在磁頭離磁記錄媒體的浮動間隙減小時磁頭和磁記錄媒體之間容易出現短路和放電。所以，擔心會損壞磁頭。

在專利申請公布(KOKAI)63-23217中陳述了具有能夠解決這樣的問題的結構的磁電阻頭，例如，在那里MR薄層準備流通與信號磁場相同方向的讀出電流以及只有接地引線端暴露于磁記錄媒體的側面。MR頭在磁記錄媒體的表面和MR頭之間的聯系區域內有特殊的作用。把有這樣的結構的MR磁頭稱為立式MR頭。

此外，在MR頭與磁記錄媒體表面的凸出部分相撞時有出現熱漲落的可能性。熱漲落可以表示為由于MR頭和凸出部分相撞所以MR器件的溫度升高，因而增大電阻值。

提出一種雙元件型MR頭作為防止熱漲落(asperity)產生的防范措施。例如在Thomas?C.AnThony?et?al.IEEE?Transactions?onMagnetics，Vol.30?No.2?March?1994pp303-308中陳述了這樣的MR頭。

在這些MR頭中，僅為了說明起見如圖1所示，分別與引線101、102連接的第一MR層和第二MR層平行排列并用校正方向互相相反的讀出電流I₁、I₂的相應方向的差分法檢出通過這些第一和第二MR層103、104的讀出電流。符號Hsg是信號磁場。

雖然一旦出現熱漲落，如圖2所示，第一和第二MR層103、104的電阻便相應地增大，但是由于用差分方法檢出，所以電阻中的同相成分互相抵消。在那里讀出電流I₁、I₂是恒流電流，所以在電阻上的變化表現為電壓上的變化。

此外，在專利申請公布(KOKAI)7-21530中陳述了既是上述的立式MR頭又是雙元件型MR頭的MR頭。

然而，由于在專利申請公布(KOKAI)7-21530中陳述的MR頭是具有偏磁導體層的MR頭、在專利申請公開(KOKAI)7-21530中沒有提到有關自旋閥型MR頭的描述，因為前者的偏磁結構不同于后者。

本發明的目的是提供一種能抑制熱漲落產生和防止磁媒體和磁頭之間放電及短路的自旋閥磁電阻頭、該自旋閥磁電阻頭的制造方法和使用自旋閥磁電阻頭的磁存儲裝置。

根據本發明，自旋閥磁頭是這樣形成的，使二個自旋閥器件重疊，每個自旋閥器件至少包括磁化釘扎(pinning)層、非磁性中間層和磁化自由層，并且使磁化釘扎層的磁化方向成互相逆平行。為此，當信號磁場使一個自旋閥器件的電阻增高時，信號磁場使另一個自旋閥器件的電阻降低，因此，如果這些電阻發生變化，信號就可被增強，也就是電壓上的變化可以以差分方式檢測出。因此，不僅能改進自旋閥磁電阻頭的S/N比(信噪比)而且由于熱漲落引起二個自旋閥器件的電阻增量通過差分檢出電路能夠被抵消，以致電阻變化的檢出信號對由熱漲落引起的噪聲不很靈敏。

相反地，由于與這些自施閥器件連接的許多電極中的一些電極分別被排列在磁記錄媒體側而許多電極中的另一些電極被安置在遠離磁記錄媒體處，所以如果使一些電極的電位調定在與磁記錄媒體相同的電位，則在自旋閥器件和磁記錄媒體之間不會引起放電。

況且，如果在這樣二個自旋閥器件的與磁記錄媒體相對的表面上形成用作自旋閥器件的電極的導電薄膜或導電層，那么自旋閥器件沒有暴露而是安全的。

在為了使二個自旋閥器件的相應的磁化釘扎層的磁化方向調整成互相逆平行，使二層反鐵磁層各自重疊在相應的磁化釘扎層上的情況下，如果相應的反鐵磁層用具有不同的阻塞(blocking)溫度的不同材料組成，則可以使這些磁化釘扎層磁化成互相逆平行。總之，如果使用不同的加熱漲落溫度逐一磁化二層反鐵磁層，則根據相應的不同阻塞溫度可以逐一地控制二層反鐵磁層的相應的磁化方向。