[发明专利]自旋阀磁电阻头的制造方法

说明书

本发明涉及自旋阀磁电阻头、制造自旋阀磁电阻头的方法和磁存储装置，特别是涉及用在磁盘机、磁带机等上的自旋阀磁电阻头、该自旋阀磁电阻头的制造方法和磁存储装置。

近年来，随着磁盘机的小型化和存储量增加，要求更高性能的磁头。正当使磁头满足这样的需求时，对磁电阻型磁头(下文中称作“MR头”)给于极大的关注。磁电阻型磁头能够不依靠存储媒体的移动速度运作、可以用于小尺寸磁盘和能够输出较高的功率。

采用磁性上偏磁的导体层的AMR(各向异性MR)磁头、自旋阀MR头、巨型MR头等可以考虑用作MR头。

在MR头采用磁性上偏磁的导体层的情况下，通常采用部分MR层和引线端暴露于相对的磁记录媒体的这样的结构。在这样的结构的MR头中，在磁头离磁记录媒体的浮动间隙减小时磁头和磁记录媒体之间容易出现短路和放电。所以，担心会损坏磁头。

在专利申请公布(KOKAI)63-23217中陈述了具有能够解决这样的问题的结构的磁电阻头，例如，在那里MR薄层准备流通与信号磁场相同方向的读出电流以及只有接地引线端暴露于磁记录媒体的侧面。MR头在磁记录媒体的表面和MR头之间的联系区域内有特殊的作用。把有这样的结构的MR磁头称为立式MR头。

此外，在MR头与磁记录媒体表面的凸出部分相撞时有出现热涨落的可能性。热涨落可以表示为由于MR头和凸出部分相撞所以MR器件的温度升高，因而增大电阻值。

提出一种双元件型MR头作为防止热涨落(asperity)产生的防范措施。例如在Thomas C.AnThony et al.IEEE Transactions onMagnetics，Vol.30 No.2 March 1994pp303-308中陈述了这样的MR头。

在这些MR头中，仅为了说明起见如图1所示，分别与引线101、102连接的第一MR层和第二MR层平行排列并用校正方向互相相反的读出电流I₁、I₂的相应方向的差分法检出通过这些第一和第二MR层103、104的读出电流。符号Hsg是信号磁场。

虽然一旦出现热涨落，如图2所示，第一和第二MR层103、104的电阻便相应地增大，但是由于用差分方法检出，所以电阻中的同相成分互相抵消。在那里读出电流I₁、I₂是恒流电流，所以在电阻上的变化表现为电压上的变化。

此外，在专利申请公布(KOKAI)7-21530中陈述了既是上述的立式MR头又是双元件型MR头的MR头。

然而，由于在专利申请公布(KOKAI)7-21530中陈述的MR头是具有偏磁导体层的MR头、在专利申请公开(KOKAI)7-21530中没有提到有关自旋阀型MR头的描述，因为前者的偏磁结构不同于后者。

本发明的目的是提供一种能抑制热涨落产生和防止磁媒体和磁头之间放电及短路的自旋阀磁电阻头、该自旋阀磁电阻头的制造方法和使用自旋阀磁电阻头的磁存储装置。

根据本发明，自旋阀磁头是这样形成的，使二个自旋阀器件重叠，每个自旋阀器件至少包括磁化钉扎(pinning)层、非磁性中间层和磁化自由层，并且使磁化钉扎层的磁化方向成互相逆平行。为此，当信号磁场使一个自旋阀器件的电阻增高时，信号磁场使另一个自旋阀器件的电阻降低，因此，如果这些电阻发生变化，信号就可被增强，也就是电压上的变化可以以差分方式检测出。因此，不仅能改进自旋阀磁电阻头的S/N比(信噪比)而且由于热涨落引起二个自旋阀器件的电阻增量通过差分检出电路能够被抵消，以致电阻变化的检出信号对由热涨落引起的噪声不很灵敏。

相反地，由于与这些自施阀器件连接的许多电极中的一些电极分别被排列在磁记录媒体侧而许多电极中的另一些电极被安置在远离磁记录媒体处，所以如果使一些电极的电位调定在与磁记录媒体相同的电位，则在自旋阀器件和磁记录媒体之间不会引起放电。

况且，如果在这样二个自旋阀器件的与磁记录媒体相对的表面上形成用作自旋阀器件的电极的导电薄膜或导电层，那么自旋阀器件没有暴露而是安全的。

在为了使二个自旋阀器件的相应的磁化钉扎层的磁化方向调整成互相逆平行，使二层反铁磁层各自重叠在相应的磁化钉扎层上的情况下，如果相应的反铁磁层用具有不同的阻塞(blocking)温度的不同材料组成，则可以使这些磁化钉扎层磁化成互相逆平行。总之，如果使用不同的加热涨落温度逐一磁化二层反铁磁层，则根据相应的不同阻塞温度可以逐一地控制二层反铁磁层的相应的磁化方向。