DE19708069C2

DE19708069C2 - Magnetowiderstandstransducer, Verfahren zur Bildung eines Magnetfilms und magnetisches Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk

Info

Publication number: DE19708069C2
Application number: DE19708069A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Kanai; Junichi Kane; Ken Ichiro Yamada
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2017-03-01
Also published as: CN1164088A; DE19708069A1; CN1081819C; US6154349A; KR100207805B1; KR19980023928A; JPH1011723A; JP3327375B2

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft einen Magnetowiderstandstrans ducer, ein Verfahren zur Bildung eines Magnetfilms und ein magnetisches Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk und insbeson dere einen Magnetowiderstandstransducer zum Umwandeln einer Veränderung in dem Signalmagnetfeld von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium in eine Veränderung des spezifischen elektrischen Widerstands, wie etwa durch Spinvalve-Magneto widerstand, ein Verfahren zur Bildung eines magnetischen Films und ein magnetisches Aufzeichnungslaufwerk.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In der jüngeren Vergangenheit hat der Dünnfilmmagnet kopf, der mit der Entwicklung von Magnetplattenvorrichtungen zu höherer Aufzeichnungsdichte und Miniaturisierung Schritt halten kann, Interesse erweckt und es besteht Bedarf, eine verbesserte Leistungsfähigkeit zu schaffen. Auf dem Gebiet von Wiedergabeköpfen des Magnetowiderstandstyps (MR-Köpfe) werden nun Hochleistungs-MR-Elemente entwickelt. Die mit ei nem Giant-Magnetowiderstandsfilm versehenen Elemente, die in der Lage sind, eine hohe Ausgangsleistung abzugeben, ohne von der Bewegungsgeschwindigkeit des magnetischen Aufzeichnungs mediums abhängig zu sein, haben besondere Aufmerksamkeit ge funden. Unter anderen Elementen dieser Klasse ist insbesonde re der Spinvalve-Magnetowiderstandsfilm bekannt, da er rela tiv einfach gebildet werden kann. Darüber hinaus wurde diesem Film besondere Aufmerksamkeit zuteil, da die mit dem Film versehenen MR-Elemente eine große Veränderung des elektri schen Widerstands in einem schwachen Magnetfeld im Vergleich mit anderen MR-Elementen aufweisen.

Magnetowiderstandstransducer, die den Spinvalve-Magne towiderstand verwenden, wurden beispielsweise in der USP 5,206,590 und der JP-A-06-60,336 aufgezeigt.

Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Spinvalve-Magnetowiderstandstransducer nach dem herkömmlichen Prinzip darstellt, und Fig. 1B ist eine Schnittansicht durch Fig. 1A entlang der Linie I-I.

Wie in Fig. 1A und Fig. 1B gezeigt, sind eine aus Tan tal (Ta) gebildete Basisschicht 2, eine aus einem NiFe-Film 3b und einem Co₉₀Fe₁₀-Film 3a bestehende freie Magnetschicht 3, eine aus einem Cu-Film gebildete nichtmagnetische Metall schicht 4, eine Co₉₀Fe₁₀-Schicht (Pinning-Magnetschicht) 5, eine antiferromagnetische Schicht 6, und eine Abdeckschicht 7 aufeinanderfolgend auf einem AlTiC-Substrat 1 übereinanderge schichtet.

Die Teilschichten von der Basisschicht 2 bis zu der Ab deckschicht 7 sind in länglicher Form mit Mustern versehen. Auf der Abdeckschicht 7, die die oberste Schicht bildet, sind Anschlußelektroden 8a und 8b in den einander über eine Ab tastfläche (SA) gegenüberliegenden Anschlußteilen gebildet. Die Veränderung des Magnetowiderstands in der Abtastfläche (SA) wird als eine Spannungsveränderung gemessen.

Die Pinning-Magnetschicht 5 erzeugt durch Austauschkopp lung mit der antiferromagnetischen Schicht 6 ein Aus tauschkopplungsmagnetfeld Hua in Richtung der X-Achse. Die Magnetisierung der Pinning-Magnetschicht 5 ist folglich in der Richtung der X-Achse fixiert und diese Magnetisierung wird bedingt durch ein Signalmagnetfeld Hsig nicht verändert. Die freie Magnetschicht 3 wird in Richtung der Y-Achse in Ab wesenheit eines Signalmagnetfeldes magnetisiert und diese Ma gnetisierung wird ohne weiteres durch ein Signalmagnetfeld verändert. Der Magnetowiderstand wird proportional zu dem Cosinus des Winkels θ, der durch die Richtung der Magnetisierung der freien Magnetschicht 3 und die Richtung der Magnetisierung der Pinning-Magnetschicht 5 (cos θ) gebildet wird, ver ändert.

Die freie Magnetschicht 3 ist ein Zweischichtfilm, der aus einem Ni- Fe-Film 3b und einem Co₉₀Fe₁₀-Film 3a besteht. Sie ergibt daher eine mehr als zweimal so hohe Magnetowiderstandsausgangsleistung als wenn die freie Ma gnetschicht 3 nur aus dem NiFe-Film 3a gebildet ist.

Wenn ein Magnetkopf mit dem vorstehend beschriebenen MR-Element ge bildet wird, muß jedoch ein Resistfilm als ein Zwischenschichtisolierfilm durch Wärmebehandlung gehärtet werden, die bei einer Temperatur im Bereich von 230 bis 300° auszuführen ist. In diesem Fall wird durch diese Wärmebe handlung die Änderungsrate des spezifischen elektrischen Widerstands Δρ wie in Fig. 8 gezeigt abgesenkt. Es wird angenommen, daß diese Verschlechte rung der Änderungsrate des spezifischen elektrischen Widerstands, Δρ, ins besondere durch den Einschluß von Cu in den NiFe-Film 3a der freien Magnet schicht 3 induziert wird.

Dieses Phänomen stellt das Problem dar, daß, eine Verminderung der Wiedergabeausgangsleistung des Magnetkopfes auftritt.

Die DE 195 28 245 A1 offenbart eine Magnetowiderstands-Transducer mit Schichtenaufbau, wobei lediglich darauf hingewiesen wird, daß die weichma gnetischen Schichten einen kubischfächenzentrierten Kristallaufbau besitzen sollen. Auf eine Beeinflussung der Gitterkonstanten wir in dieser Druck schrift nicht eingegangen.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Magnetowiderstandstransducer mit verbesserter Wärmebeständigkeit, ein Verfahren zur Bildung eines Ma gnetfilms und ein magnetisches Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk zu schaf fen.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine Unter suchung zur Feststellung der Ursache für die Verschlechterung der Änderungsrate Δρ des spezifischen elektrischen Wi derstands des herkömmlichen Spinvalve-Elementfilms, der in Fig. 1A und 1B dargestellt ist, als Folge einer Wärmebehand lung durchgeführt.

Eine Probe, die durch Übereinanderschichten eines Ta- Films mit 5 nm Dicke, eines Co₉₀Fe₁₀-Films mit 20 nm Dicke und eines Ta-Films mit 5 nm Dicke auf einem AlTiC-Substrat erhal ten wurde, wurde eine Wärmebehandlung unterzogen.

Fig. 10 zeigt die Ergebnisse einer Untersuchung, die hinsichtlich der Beziehung zwischen der Temperatur der Wärme behandlung und der d-Beabstandung des Co₉₀Fe₁₀-Legierungsfilms durchgeführt wurde. Die Resultate geben an, daß die d- Beabstandung in Übereinstimmung mit dem Ansteigen der Tempe ratur der Wärmebehandlung abnahm.

Fig. 9 zeigt die Ergebnisse einer Untersuchung des Auf baus des Co₉₀Fe₁₀-Legierungsfilms durch Röntgendiffraktion. Dieses Diagramm zeigt, daß der Spitzenwert der flächenzen trierten kubischen Gitterstruktur (fcc) des Films von der Po sition, die unmittelbar nach der Bildung des Films angenommen wurde, in Richtung der Erhöhung von 2θ proportional zur Erhö hung der Temperatur der Wärmebehandlung anstieg und, obgleich nicht perfekt, zu einer hexagonalen dicht gepackten Gitter struktur (hcp) hin verschoben wurde.

Der vorstehend beschriebene Versuch unterstützt den Schluß, daß eine Magnetlegierung, die eine kleinere d-Beab standung als die d-Beabstandung der Co₉₀Fe₁₀-Legierung hat, von unmittelbar nach der Bildung des Films an eine verbesser te Sperreigenschaft gegen Cu zeigt und eine verbesserte Wär mebeständigkeit aufweist. Es wurde ferner festgestellt, daß die Magnetlegierung neben der Erfüllung weiterer Bedingungen eine flächenzentrierte kubische Gitterstruktur (fcc) aufwei sen muß.

So werden eine Basisschicht (Ta oder dergleichen), eine weichmagnetische Schicht (NiFe-Film oder dergleichen) und ei ne nichtmagnetische Schicht (Cu-Film oder dergleichen) auf einem AlTiC-Substrat übereinandergeschichtet und ein (Co₉₀Fe₁₀)_100-xZ_x-Legierungsfilm wird in dem Bemühen, eine fcc- Gitterstruktur zu erhalten, des weiteren daraufgeschichtet. Es ist besonders vorteilhaft, diese Schichtungsreihenfolge der Schichten für den (Co₉₀Fe₁₀)_100-xZ_x-Legierungsfilm auf der Seite der freien Magnetschicht zu verwenden, deren Magneti sierung durch ein Signalmagnetfeld verändert wird. Auch wurde festgestellt, daß die (Co₉₀Fe₁₀)_100-xZ_x-Legierung (worin Z für ein Bor- oder Kohlenstoffatom steht) als die Magnetlegierung gut geeignet ist, die der Bedingung der vorstehend gegebenen Beschreibung entspricht.

Fig. 7 zeigt ein Veränderungsmuster der d-Beabstandung der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierung relativ zu dem Borgehalt (Atoman teil) und Fig. 6 zeigt die Resultate einer Untersuchung, die an dem Veränderungsmuster der Struktur relativ zum Borgehalt unter Zuhilfenahme von Röntgendiffraktion ausgeführt wurde. Die Resultate geben an, daß die Zugabe von Bor die d- Beabstandung verringert und das Erhalten der fcc-Gitter struktur sicherstellt.

Diese Legierung ist hinsichtlich der Wärmebeständigkeit durch eine in Fig. 3A gezeigte Wärmebehandlung verbessert. Die Wärmebeständigkeit des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierungsfilms ist von der Dicke (t) des Films abhängig. Die Wärmebeständigkeit ist von derjenigen des herkömmlichen Films nicht nennenswert verschieden, wenn die Dicke (t) auf 2 nm abnimmt. Es wird an genommen, daß dieser Film keine zufriedenstellende Sperr eigenschaft gegen Cu mehr zeigt, wenn er eine unzureichend geringe Dicke hat. Wenn der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierungsfilm überhaupt verwendet wird, muß er daher eine Dicke von nicht weniger als 2 nm haben, vorzugsweise nicht weniger als 3 nm, bei einer Bearbeitungstemperatur von nicht mehr als 300°C.

Um die Wärmebeständigkeit weiter zu verbessern, ist es geeignet, eine Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps nicht nur an der Grenzseite der freien Magnetschicht 13 vorzusehen, die an die nichtmagnetische Schicht 14 angrenzt, sondern auch an der Grenzseite zu der Pinning-Magnetschicht 15. Die Bil dung der Pinning-Magnetschicht 15 selbst mit einer Legie rungsschicht des Kobalt-Eisentyps oder der Fall der Bildung der Pinning-Magnetschicht 15 mit einem Zweischichtfilm, der aus einer Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps und einem NiFe-Film besteht, ist vorstellbar.

Es wurde experimentell bestätigt, daß dann, wenn eine Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps angrenzend an die nichtmagnetische Metallschicht 14 vorgesehen wurde, ein Un terschied hinsichtlich der Struktur der Schichtung eine Ver änderung der Wärmebeständigkeit verursachte, wie in Fig. 5A und Fig. 5B gezeigt. Diese Tatsache verdient eine ausführli che Betrachtung. Besonders wenn die Dicke der Legierungs schicht des Kobalt-Eisentyps der Pinning-Magnetschicht 15 bis in die Nähe von beispielsweise 3 nm abnahm, war die Wärmebe ständigkeit hoch, wenn die Pinning-Magnetschicht 15 aus einem Zweischichtfilm, bestehend aus einer Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps und einem NiFe-Film, gebildet wurde, im Ver gleich zu dem Pinning-Magnetfilm 15, der nur aus einer Legie rungsschicht des Kobalt-Eisentyps gebildet wurde.

Die Anwendung dieser Legierungsschicht für einen Spin valve-Film oder einen Film mit künstlichem Gitter erlaubt die Herstellung eines Magnetowiderstandstransducers oder eines magnetischen Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerks, das eine ho he Wärmebeständigkeit aufweist.

Des weiteren wurde in der JP-A-08-203035 aufgezeigt, daß der CoFeB-Film als die Magnetschicht der Spinvalve-Schicht verwendet wird. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich jedoch von der vorstehend genannten Offenbarung in zwei Punk ten, nämlich daß der aufgezeigte CoFeB-Film aus einem amorphen Film hergestellt ist, der nicht kristallinisiert ist, und der Boratomanteil des CoFeB-Films in der Offenba rung im Bereich von 10 bis 25% liegt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ma gnetowiderstandstransducer nach dem herkömmlichen Prinzip darstellt. Fig. 1B ist eine Schnittansicht durch Fig. 1A entlang der Linie I-I.

Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ma gnetowiderstandstransducer gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt. Fig. 2B ist eine Schnittansicht durch Fig. 2A entlang der Linie II-II. Fig. 2C ist eine Schnittansicht, die einen weiteren Magnetowiderstandstransdu cer gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.

Fig. 3A ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verän derungsmuster des spezifischen elektrischen Widerstands des Magnetowiderstandstransducers gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung in Bezug zur Temperatur der Wärmebehandlung darstellt. Fig. 3B ist ein Charakteristikdiagramm, das das Veränderungsmuster des spezifischen elektrischen Widerstands des Magnetowiderstandstransducers gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung bezüglich der Anzahl der Wärmebehandlungen darstellt. Fig. 3C ist ein Charakteristikdiagramm, das das Veränderungsmuster des spezifischen elektrischen Widerstands eines weiteren Magnetowiderstandstransducers gemäß einer Aus führungsform dieser Erfindung bezüglich der Temperatur der Wärmebehandlungen darstellt.

Fig. 4 ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verände rungsmuster des spezifischen elektrischen Widerstands des Ma gnetowiderstandsstransducers bezüglich der Temperatur der Wärmebehandlung zeigt, dessen Dicke des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x- Legierungsfilms vermindert wurde.

Fig. 5A ist ein vergleichendes Charakteristikdiagramm, das das Veränderungsmuster des spezifischen elektrischen Wi derstands des Magnetowiderstandstransducers gemäß einer wei teren Schichtungsstruktur gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung bezüglich der Temperatur der Wärmebehandlung zeigt. Fig. 5B ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verände rungsmuster des spezifischen elektrischen Widerstands des Ma gnetowiderstandstransducers mit derselben Schichtungsstruktur wie in Fig. 5A bezüglich der Temperatur der Wärmebehandlung, dessen Dicke des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierungsfilms vermindert war, zeigt.

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Brechungsspitzeninten sität des Einfallswinkels der Röntgenstrahlen auf den in dem Magnetowiderstandstransducer gemäß einer Ausführungsform die ser Erfindung verwendeten (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierungsfilm bezüg lich des doppelten Winkels 2θ zeigt.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das das Veränderungsmuster der d-Beabstandung des in dem Magnetowiderstandstransducer gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung verwendeten (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierungsfilms bezüglich des Borgehalts (B) zeigt.

Fig. 8 ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verände rungsmuster des spezifischen elektrischen Widerstands des Ma gnetowiderstandstransducers bezüglich der Temperatur der Wär mebehandlung gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.

Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Brechungsspitzeninten sität des Einfallswinkels der Röntgenstrahlen auf den in dem Magnetowiderstandstransducer gemäß einem Vergleichsbeispiel verwendeten (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierungsfilm zeigt.

Fig. 10 ist ein Diagramm, das das Veränderungsmuster der d-Beabstandung des in dem Magnetowiderstandstransducer gemäß dem Vergleichsbeispiel verwendeten (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x- Legierungsfilms bezüglich der Temperatur der Wärmebehandlung zeigt.

Fig. 11A ist eine Schnittansicht, die einen Spinvalve- Magnetowiderstandstransducer gemäß der zweiten Ausführungs form dieser Erfindung zeigt. Fig. 11B ist eine Schnittan sicht, die einen Magnetowiderstandstransducer gemäß der drit ten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Fig. 11C und 11D sind Schnittansichten, die weitere Spinvalve-Magne towiderstandstransducer gemäß der zweiten und der dritten Ausführungsform dieser Erfindung zeigen.

Fig. 12A ist eine Schnittansicht, die einen Spinvalve- Magnetowiderstandstransducer gemäß der vierten Ausführungs form dieser Erfindung zeigt. Fig. 12B ist eine Schnittan sicht, die einen Spinvalve-Magnetowiderstandstransducer gemäß der fünften Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.

Fig. 13A ist eine Schnittansicht, die einen Magnetowi derstandstransducer mit künstlichem Gitter gemäß der sechsten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Fig. 13B und 13C sind Teilschnittansichten.

Fig. 14A ist eine Schnittansicht, die einen Magnetowi derstandstransducer mit künstlichem Gitter gemäß der siebten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Fig. 14B ist eine Schnittansicht, die einen Magnetowiderstandstransducer mit künstlichem Gitter gemäß der achten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.

Fig. 15A ist eine perspektivische Ansicht, die den we sentlichen Teil des SVMR-Kopfes gemäß der neunten Ausfüh rungsform dieser Erfindung zeigt. Fig. 15B ist eine perspek tivische Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Richtung der Magnetisierung der freien Magnetschicht und derjenigen der Pinning-Magnetschicht in Fig. 15A zeigt.

Fig. 16 ist ein Charakteristikdiagramm, das die Bezie hung zwischen dem AMR-Verhältnis und der Dicke der CoFeB- Schicht zeigt, die in dem SVMR-Kopf gemäß der neunten Ausfüh rungsform dieser Erfindung verwendet wird.

Fig. 17 ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verän derungsmuster des spezifischen elektrischen Widerstands des SVMR-Kopfes gemäß der neunten Ausführungsform dieser Erfin dung zeigt.

Fig. 18 ist ein Charakteristikdiagramm, das eine Abhän gigkeit des wiedergegebenen Ausgangssignals von der Wiederga beposition auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium in dem SVMR-Kopf gemäß der neunten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.

Fig. 19A ist eine perspektivische Ansicht, die den we sentlichen Teil eines weiteren SVMR-Kopfes gemäß der neunten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Fig. 19B ist eine perspektivische Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Richtung der Magnetisierung der freien Magnetschicht und der jenigen der Pinning-Magnetschicht in Fig. 19A zeigt.

Fig. 20 ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verän derungsmuster des elektrischen Widerstands bezüglich des ex tern angelegten Magnetfelds in dem SVMR-Kopf gemäß der neun ten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.

Fig. 21 ist ein Charakteristikdiagramm, das eine Abhän gigkeit des wiedergegebenen Ausgangssignals von der Wiederga beposition auf dem Magnetaufzeichnungsmedium bei einem weite ren SVMR-Kopf gemäß der neunten Ausführungsform dieser Erfin dung zeigt.

Fig. 22 ist eine Draufsicht, die ein magnetisches Auf zeichnungs-/wiedergabelaufwerk gemäß der zehnten Ausführungs form dieser Erfindung zeigt.

Fig. 23A ist eine Schnittansicht, die den MR-Kopf des im Spalt vorgesehenen Typs in dem magnetischen Aufzeichnungs- /wiedergabelaufwerk gemäß der zehnten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Fig. 23B ist eine Schnittansicht, die den MR-Kopf des gemeinsamen Nutzungstyps in dem magnetischen Auf zeichnungs-/wiedergabelaufwerk gemäß der zehnten Ausführungs form der Erfindung zeigt. Fig. 23C ist eine Schnittansicht, die den MR-Kopf des Jochtyps in dem magnetischen Aufzeich nungs-/wiedergabelaufwerk gemäß der zehnten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden die Ausführungsformen dieser Erfin dung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrie ben.

(1) Untersuchung der Struktur und der Wärmebeständigkeit des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Legierungsfilms gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung.

Die Resultate einer Untersuchung, die hinsichtlich der Struktur und der Wärmebeständigkeit eines (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x- Legierungsfilms (worin x für einen Atomanteil steht), der ei nen vorbestimmten Borgehalt (B) hat, werden nachfolgend be schrieben. Ein Vergleichsbeispiel wurde ebenfalls hinsicht lich der vorstehend genannten Punkte untersucht. Die Resulta te sind nachfolgend dargelegt.

Untersuchung der Wärmebeständigkeit

(A) Eine Probe der in Fig. 2A und in Fig. 2B gezeigten Schichtungsstruktur wurde für die Untersuchung der Wärmebe ständigkeit verwendet. Die Probe hatte eine aus einem Ta-Film gebildete Basisschicht 12 mit 5 nm Dicke, eine aus einem Ni- Fe-Film 13b mit 3,5 nm Dicke und einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x- Legierungsfilm 13a mit der Dicke t bestehende freie Magnet schicht 13, eine aus einem Cu-Film gebildete nichtmagnetische Metallschicht 14 mit 3,2 nm Dicke, eine Pinning-Magnetschicht 15, eine aus einem FeMn-Film gebildete antiferromagnetische Schicht 16 mit 10 nm Dicke und eine aus einem Ta-Film mit 10 nm Dicke gebildete Abdeckschicht 17, die der Reihe nach in vorstehend genannter Reihenfolge auf einem AlTiC-Substrat 11 übereinandergeschichtet wurden. In dem durch die Formel dar gestellten Magnetmaterial des Kobalt-Eisentyps (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x ist der Atomanteil von Kobalt (Co) auf 90 at-% eingestellt und der Atomanteil von Eisen (Fe) auf 10 at-%. In diesem Fall nimmt das durch die Formel (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x dargestellte Magnet material des Kobalt-Eisentyps die besten weichmagnetischen Eigenschaften an. Diese Atomanteile unterliegen bei der tat sächlichen Bildung des Filmes unvermeidlichen Schwankungen. Um eine ausreichend hohe Änderungsrate Δρ zu erzielen, ist es jedoch angemessen, daß der Atomanteil von Co in den Bereich von 85 bis 95 at-% fällt und der Atomanteil von Fe in den Be reich von 15 bis 5 at-%.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wurde ein (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film mit 4 nm Dicke für die Pinning-Magnet schicht 15 verwendet. (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Filme für die freie Ma gnetschicht 13 und die Pinning-Magnetschicht 15 wurden mit zwei Atomanteilen (2 at-% und 9 at-%) Bor (B) gebildet.

Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein Magnetfilm mit der in Fig. 1A und Fig. 1B gezeigten Schichtungsstruktur unter Verwendung einer freien Magnetschicht 13, die aus einem Zwei schichtfilm, bestehend aus einem NiFe-Film und einem Co₉₀Fe₁₀- Film, gebildet ist, und einer Pinning-Magnetschicht 15, die aus einem Co₉₀Fe₁₀-Film gebildet ist, verwendet. Die anderen Teilschichten der Struktur und ihre Stärken sind mit denjeni gen der in Fig. 2A und 2B gezeigten Struktur identisch.

Fig. 3A ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verän derungsmuster der Änderungsrate Δρ des spezifischen elektri schen Widerstands bezüglich der Temperatur der Wärmebehand lung zeigt. Fig. 4 ist ein Charakteristikdiagramm, das das Veränderungsmuster der Änderungsrate Δρ des spezifischen elektrischen Widerstands in dem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film mit der Dicke t, die auf 1 nm verringert ist, bezüglich der Tempera tur der Wärmebehandlung zeigt. In beiden Diagrammen stellt die vertikale Achse die Änderungsrate Δρ (µΩcm) des spezifi schen elektrischen Widerstands, ausgedrückt auf einer linea ren Skala, und die horizontale Achse die Temperatur (°C) der Wärmebehandlung, ausgedrückt auf einer linearen Skala dar. Die vertikale Achse stellt die Änderungsrate Δρ (µΩcm) des spezifischen elektrischen Widerstands, ausgedrückt auf der linearen Skala, und die horizontale Achse die Anzahl (Wieder holungen) der Wärmebehandlung, ausgedrückt auf der linearen Skala, dar.

Die Wärmebehandlung wurde bei jeder der vorbestimmten Temperaturen in einem Vakuum unter Anlegung eines Magnetfel des von 2500 Oe über drei Stunden ausgeführt.

Aus den Resultaten der Untersuchung ist zu erkennen, daß dann, wenn die Dicke t des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Films 4 nm betrug, der Co₉₀Fe₁₀-Film gemäß dieser Erfindung, der B enthält, eine kleine Veränderung der Änderungsrate Δρ des spezifischen elektrischen Widerstands zeigte, wie in Fig. 3A dargestellt, im Vergleich zu derjenigen des Co₉₀Fe₁₀-Films, der kein B ent hält, wie in Fig. 8 gezeigt. Der 2% B enthaltende Film zeig te keine Verschlechterung der Änderungsrate Δρ des spezifi schen elektrischen Widerstands bei Temperaturen bis zu 250° C. Der 9% B enthaltende Film zeigte eine Erhöhung der Ände rungsrate Δρ des spezifischen elektrischen Widerstands bei Temperaturen bis zu 250°C und zeigte keine Verminderung die ses Wertes gegenüber dem unmittelbar nach der Bildung des Films vorliegenden Wert bei höheren Temperaturen bis zu 300° C. Wenn die bei einer Temperatur bis 230°C über drei Stunden ausgeführte Wärmebehandlung bis zu dreimal wiederholt wurde, zeigte die Änderungsrate Δρ keine Veränderung, wie aus Fig. 3B zu erkennen ist.

Die Wärmebeständigkeit war von der Dicke (t) des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Films abhängig. Die Wärmebehandlung hatte keine Auswirkung auf den Film, wenn die Dicke (t) des Films 2 nm betrug, wie in Fig. 4 gezeigt. Der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film muß somit eine Dicke von nicht weniger als 4 nm haben. Diese Tat sache zeigt, daß die Sperreigenschaft des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Films gegen Cu von der Dicke (t) des Films abhängig war.

Zur weiteren Verbesserung der Wärmebeständigkeit ist die Bildung einer Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps nicht nur an der Grenzseite der freien Magnetschicht 13, die an die nichtmagnetische Metallschicht 14 angrenzt, sondern auch an der an die Pinning-Magnetschicht 15 angrenzenden Seite geeig net. Die Bildung der Pinning-Magnetschicht 15 selbst mit ei ner Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps oder die Bildung der Pinning-Magnetschicht 15 mit einem Zweischichtfilm, be stehend aus einer Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps und einem NiFe-Film, ist vorstellbar.

Es wurde experimentell bestätigt, daß die Wärmebestän digkeit durch einen Unterschied hinsichtlich der Schichtungs struktur variiert wurde, wie in Fig. 5A und 5B dargestellt, auch wenn eine Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps auf der an die nichtmagnetische Schicht 14 angrenzenden Seite gebil det wurde. Diese Tatsache verdient angemessene Aufmerksam keit. Genauer ausgedrückt war dann, wenn die Dicke der Legie rungsschicht des Kobalt-Eisentyps der Pinning-Magnetschicht 15 bis in die Nähe von beispielsweise 3 nm verringert wurde, die Wärmebeständigkeit höher, wenn die Schicht aus einem Zweischichtfilm, bestehend aus einer Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps und einem NiFe-Film, gebildet wurde, als wenn der Film allein aus einer Legierungsschicht des Kobalt- Eisentyps gebildet wurde. Die Resultate dieser Untersuchung werden nachfolgend beschrieben.

Fig. 5A ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verän derungsmuster der Änderungsrate Δρ des spezifischen elektri schen Widerstands eines Spinvalve-Films, der eine unter schiedliche Schichtungsstruktur der Pinning-Magnetschicht 15 hat, bezüglich der Temperatur der Wärmebehandlung zeigt. Der Fall der Bildung der Pinning-Magnetschicht 15 mit einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film alleine (durch einen leeren Kreis darge stellt) und der Fall der Bildung der Pinning-Magnetschicht 15 durch einen Zweischichtfilm, bestehend aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100- _xB_x-Film und einem NiFe-Film mit 1 nm Dicke (durch einen ge füllten Kreis dargestellt) wurden verglichen. In beiden Fäl len wurde die Dicke t des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Films auf der Seite der freien Magnetschicht 13 auf 4 nm eingestellt und diejeni ge des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Films auf der Pinning-Magnetschicht 15 auf 3 nm. Die zu dem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film hinzugefügte Menge von B (Atomanteil) war in beiden Fällen unveränderlich auf 8 at-% eingestellt.

Untersuchungshalber wurde die Temperatur der Wärmebe handlung im Bereich von 200°C bis 300°C verändert. Für jede der Temperaturbedingungen war die Dauer der Wärmebehandlung auf drei Stunden festgelegt.

Aus den Testergebnissen ist zu erkennen, daß im Fall der Pinning-Magnetschicht 15, die aus einem Zweischichtfilm, be stehend aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film und einem NiFe-Film mit 1 nm Dicke gebildet wurde (gefüllter Kreis), die Änderungsra te Δρ innerhalb des für den Test verwendeten Temperaturberei ches nicht unter den Ausgangswert (etwa 1,9 µΩcm) fiel. Im Fall der aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film allein gebildeten Pin ning-Magnetschicht 15 (leerer Kreis) begann die Änderungsrate Δρ bei einer Temperatur von 230°C zu fallen, wurde in der Nähe von 250°C kleiner als der Ausgangswert und erreichte schließlich 0,6 µΩcm, wenn die Temperatur 300°C betrug.

Fig. 5B zeigt die Resultate desselben Tests wie in Fig. 5A, die erhalten wurden, wenn die Dicke t des (Co₉₀Fe₁₀)_100- _xB_x-Films in der freien Magnetschicht 13 auf 3 nm verringert wurde. Die Resultate desselben Tests wie in Fig. 5A gezeigt sind nachfolgend beschrieben. Die Resultate entsprechen im wesentlichen denjenigen von Fig. 5A.

Der Grund für den Unterschied zwischen dem Fall der Bil dung der Pinning-Magnetschicht 15 alleine mit einer Legierung des Kobalt-Eisentyps und dem Fall der Bildung der Pinning- Magnetschicht 15 mit einem Zweischichtfilm, bestehend aus ei ner Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps und einem NiFe- Film, bleibt noch zu erforschen.

(B) Die folgenden vier Proben (a) bis (d) wurden für die Untersuchung der Wärmebeständigkeit hergestellt. Die Proben (a) und (c) verwendeten die in Fig. 11D dargestellte Schich tungsstruktur und die Proben (b) und (d) verwendeten die in Fig. 11C dargestellte Schichtungsstruktur. Die Schichtungs strukturen auf der freien Magnetschicht 13 waren beide mit der Schichtungsstruktur von Fig. 11A identisch.

In den vier Proben (a) bis (d) wurde gleichermaßen ein Aluminiumoxidfilm 12a auf einem AlTiC-Substrat 11 gebildet und eine aus einem NiO-Film mit 50 nm Dicke gebildete anti ferromagnetische Schicht 16a, die Pinning-Magnetschicht 15, die aus einem Cu-Film gebildete nichtmagnetische Metall schicht 14 mit 3,2 nm Dicke, die aus einem Zweischichtfilm, bestehend aus dem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 13a mit 4 nm Dicke und den NiFe-Film 13b mit 3,5 nm Dicke, gebildete freie Magnet schicht 13 und die aus einem Ta-Film mit 10 nm Dicke gebilde te Abdeckschicht wurden der Reihe nach in der dargelegten Reihenfolge auf den Aluminiumoxidfilm 12a laminiert. In dem Kobalt und Eisen enthaltenden Magnetmaterial, das durch die Formeln (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x dargestellt ist, war der Atomanteil von Kobalt (Co) auf 90 at-% und der Atomanteil von Eisen (Fe) auf 10 at-% eingestellt. In diesem Fall besaß das durch die For mel (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x dargestellte, Kobalt und Eisen enthaltende Magnetmaterial die beste weichmagnetische Eigenschaft. Diese Atomanteile schwanken unvermeidlicherweise bei der tatsächli chen Bildung des Films. Um eine ausreichend hohe Änderungsra te Δρ zu erzielen, ist es jedoch ausreichend, daß der Atoman teil von Co in den Bereich von 80 bis 95 at-% fällt und der Atomanteil von Fe in den Bereich von 15 bis 5 at-% fällt.

In den beiden vorstehend genannten Proben (a) und (c) wurde die Pinning-Magnetschicht 15 aus einem Zweischichtfilm, bestehend aus einem NiFe-Film 15b mit 2 nm Dicke und einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 15a mit 2 nm Dicke, der an die nichtmagne tische Metallschicht 14 angrenzt, gebildet. Der B-Gehalt wur de in der Probe (a) auf 5% und in der Probe (c) auf 10% ein gestellt. In den beiden Proben (b) und (d) wurde die Pinning- Magnetschicht 15 aus einem Einschichtfilm gebildet, der nur aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 15a mit 4 nm Dicke bestand. Der B-Gehalt wurde in der Probe (b) auf 5% und in der Probe (d) auf 10% eingestellt.

Fig. 3C ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verän derungsmuster der Änderungsrate Δρ des spezifischen elektri schen Widerstands bezüglich der Temperatur der Wärmebehand lung zeigt. Die vertikale Achse stellt die Änderungsrate Δρ (µΩcm) des spezifischen elektrischen Widerstands auf der li nearen Skala ausgedrückt dar und die horizontale Achse die Temperatur der Wärmebehandlung (°C) auf der linearen Skala ausgedrückt. Ferner wurde die Wärmebehandlung bei jeder der vorbestimmten Temperaturen in einem Vakuum unter Anlegen ei nes Magnetfeldes von 2500 Oe über drei Stunden durchgeführt.

Aus den Resultaten der Untersuchung ist zu erkennen, daß die Proben (a) und (b), die beide einen B-Gehalt von 5% in dem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film haben, keine Verschlechterung der Än derungsrate Δρ bei Temperaturen bis zu 280°C zeigten, wie in Fig. 3C dargestellt ist. Die Wärmebeständigkeit ist nicht unterschiedlich, wenn die Pinning-Magnetschicht 15 eine Ein schichtstruktur hat oder wenn sie eine Zweischichtstruktur hat.

Im Gegensatz dazu zeigten die Proben (c) und (d), die beide einen B-Gehalt von 5% in dem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film haben, eine Verringerung der Änderungsrate Δρ bei niedrigen Tempera turen, was darauf hinweist, daß die Proben eine niedrige Wär mebeständigkeit hatten. Die Wärmebeständigkeit war unter schiedlich, wenn die Pinning-Magnetschicht 15 eine Ein schichtstruktur hatte oder wenn sie eine Zweischichtstruktur hatte. Die Einschichtstruktur zeigte eine Absenkung der Ände rungsrate Δρ auf 0 bei 200°C, wohingegen die Zweischicht struktur keine Absenkung der Änderungsrate Δρ bei 200°C zeigte, sondern eine Absenkung auf 0 bei 230°C.

Untersuchung der Kristallstruktur

Fig. 6 stellt die Kristallstruktur eines (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x- Films dar, die mittels Röntgendiffraktion bestimmt wurde. Die vertikale Achse stellt die Diffraktionsspitzenintensität durch eine beliebige Einheit ausgedrückt dar und die horizon tale Achse den doppelten Winkel 2θ (°) des Einfallswinkels der Röntgenstrahlen, auf einer linearen Skala ausgedrückt. Der auf der horizontalen Achse aufgetragene doppelte Ein fallswinkel entspricht der Kristallfläche und die auf der vertikalen Achse aufgetragene Höhe des Diffraktionsspitzen wertes gibt das Ausmaß an, in welchem die zu einer bestimmten Kristallfläche parallelen Kristalle in der Legierung vorhan den sind.

Die in diesem Test verwendete Probe hatte eine Struktur, die durch Übereinanderschichten eines Si-Films mit 10 nm Dic ke, eines Ta-Films mit 10 nm Dicke, eines NiFe-Films mit 4,5 nm Dicke, eines Co₉₀Fe₁₀B-Films mit 20 nm Dicke und eines Ta- Films mit 10 nm Dicke in der genannten Reihenfolge erhalten wurde.

In Fig. 6 liegt der Diffraktionsspitzenwert dort, wo der doppelte Einfallswinkel 2θ etwa 44,3° betrug. Diese Tat sache zeigt, daß der Röntgenstrahl in der (111)-Ebene des Kristalls gebrochen wird. Der kein B enthaltende Legierungs film zeigte den höchsten Spitzenwert. Die Höhe des Spitzen wertes nahm proportional zu der Zunahme des B-Gehalts ab. Der Einfallswinkel, bei dem ein Diffraktionsspitzenwert entsteht, zeigte keine Veränderung. Obgleich die (111)-Ebene proportio nal zu der Zunahme des B-Gehalts abnahm, blieb die fcc- (flächenzentrierte kubische) Gitterstruktur intakt.

Fig. 7 ist ein Charakteristikdiagramm, das das Verände rungsmuster der d-Beabstandung in Bezug zu dem B-Gehalt zeigt. Die vertikale Achse stellt die d-Beabstandung (Å) auf der linearen Skala ausgedrückt dar und die horizontale Achse den B-Gehalt (Atomanteil) (at-%) auf der linearen Skala aus gedrückt.

Die in diesem Test verwendete Probe hat eine durch Über einanderschichten eines Ta-Films mit 10 nm Dicke, eines NiFe- Films mit 4,5 nm Dicke, eines Co₉₀Fe₁₀B-Films mit 20 nm Dicke und eines Ta-Films mit 10 nm Dicke aufeinanderfolgend in der genannten Reihenfolge erhaltene Struktur.

Die Testresultate zeigen, daß die Zugabe von B die d- Beabstandung von nicht weniger als 2,042 Å auf nicht mehr als 2,040 Å absenkte.

Aus den Resultaten der Tests hinsichtlich der Kristall struktur und der Wärmebeständigkeit, wie vorstehend erwähnt, ist klar zu erkennen, daß die Zugabe von Bor die d-Beabstan dung des Co₉₀Fe₁₀B-Legierungsfilms mit der fcc-Gitterstruktur verminderte und daß die Verminderung der d-Beabstandung die Sperreigenschaft des Films gegen Cu verbesserte und die Wär mebeständigkeit des Films erhöhte.

Wenn der durch Zugabe von Kohlenstoff (C) zu einem Co₉₀Fe₁₀B-Film erhaltene Film verwendet wurde, zeigte der in der Folge erzeugte Legierungsfilm eine hohe Sperreigenschaft gegen Cu.

(2) Erste bis neunte Ausführungsform Erste Ausführungsform

Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht eines Magneto widerstands-(MR-Effekt)-transducers gemäß der ersten Ausfüh rungsform dieser Erfindung. Fig. 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 2A.

Die aus einem Ta-Film mit 5 nm Dicke gebildete Basis schicht 12 wird auf dem AlTiC-Substrat 11 abgeschieden, das durch Beschichten der Oberfläche eines TiC-Substrats mit ei nem Aluminiumoxidfilm hergestellt wurde, wie in Fig. 2A dar gestellt.

Ferner werden auf der Basisschicht 12 die freie Magnet schicht 13, die aus einem NiFe-Film (erste weichmagnetische Schicht) 13a mit 3,5 nm Dicke und einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xZ_x-Film (Legierungsfilm des Kobalt-Eisentyps) 13b mit 4 nm Dicke be stehenden Zweischichtfilm gebildet ist, die aus einem Cu-Film gebildete nichtmagnetische Metallschicht 14 mit 3,2 nm Dicke und die aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xZ_x-Film (Legierungsfilm des Ko balt-Eisentyps) mit 4 nm Dicke gebildete Pinning- Magnetschicht (zweite weichmagnetische Schicht) 15 aufeinan derfolgend in der genannten Reihenfolge übereinandergeschich tet. Auf der Pinning-Magnetschicht 15 werden die aus einem FeMn-Film mit 10 nm Dicke gebildete antiferromagnetische Schicht 16 und die aus einem Ta-Film mit 10 nm Dicke gebilde te Abdeckschicht 17 aufeinanderfolgend in der genannten Rei henfolge übereinandergeschichtet. Die (Co₉₀Fe₁₀)_100-xZ_x-Filme, die einzeln die freie Magnetschicht 13 und die Pinning- Magnetschicht 15 bilden, enthalten Bor (B) oder Kohlenstoff (C), dargestellt durch das Symbol Z, jeweils in einem vorbe stimmten Verhältnisanteil.

Auf der Abdeckschicht 17 werden Anschlußelektroden 18a und 18b, die aus einem Au-Film gebildet sind, jeweils auf den einander über die Abtastfläche (SA) gegenüberliegenden Anschlußteilen abgeschieden. Ein Abtaststrom wird aus einer der Anschlußelektroden 18a bzw. 18b in die Abtastfläche (SA) geleitet und der Abtaststrom wird aus der anderen Anschluß elektrode 18b bzw. 18a geleitet.

Die Pinning-Magnetschicht 15 kann aus einem Zweischicht film gebildet sein, der aus einer Legierungsschicht des CoFe- Typs auf der Seite der nichtmagnetischen Metallschicht 14 und einer Legierungsschicht des NiFe-Typs besteht.

Eine Legierungsschicht des NiFe-Typs, wie etwa bei spielsweise ein NiFeCr-Film, ein NiFeNb-Film, ein NiFeRh-Film oder ein NiFeTa-Film, der ein anderes Element als NiFe enthält, kann anstelle des NiFe-Films verwendet werden, der die freie Magnetschicht 13 oder die Pinning-Magnetschicht 15 bildet. Diese Legierungen des NiFe-Typs bieten insofern einen Vor teil, als sie im Vergleich zu NiFe einen äußerst kleinen ani sotropen Magnetowiderstandseffekt (AMR) haben, ein Rauschen für den Spinvalve-Magnetowiderstand.

Ferner ist es zulässig, einen NiO-Film, α-Fe₂O₃-Film, NiMn-Film, PtMn-Film, PdMn-Film, PdPtMn-Film, CrMn-Film oder IrMn-Film als die antiferromagnetische Schicht 16 zu verwen den. Wenn der NiO-Film oder der α-Fe₂O₃-Film verwendet wird, wird, da der NiO-Film oder der α-Fe₂O₃-Film eine isolierende Eigenschaft besitzt, dieser nur in der Abtastfläche (SA) ge bildet und die Abdeckschicht 17 wird nicht auf dem NiO-Film oder dem α-Fe₂O₃-Film 16a gebildet. Auf diese Weise werden die Anschlußelektroden 18a und 18b direkt auf der Pinning- Magnetschicht 15 gebildet.

Nachfolgend wird das Verfahren zur Bildung des vorste hend genannten Magnetowiderstandstransducers unter Bezug auf Fig. 2A und Fig. 2B beschrieben.

Zunächst werden auf dem AlTiC-Substrat 11, das eine (100)-Ebene hat, die Basisschicht 12 aus einem Ta-Film mit 5 nm Dicke, der NiFe-Film (erste weichmagnetische Schicht) 13b mit 3,5 nm Dicke, der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (Legierungsfilm des Kobalt-Eisentyps) 13a mit 4 nm Dicke, die aus einem Cu-Film gebildete nichtmagnetische Metallschicht 14 mit 3,2 nm Dicke, der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (zweite weichmagnetische Schicht) 15 mit 4 nm Dicke, der FeMn-Film 16 mit 10 nm Dicke und die aus einem Ta-Film mit 10 nm Dicke gebildete Abdeckschicht 17 durch eine Sputtertechnik unter Anlegung eines Magnetfelds von 30 Oe übereinandergeschichtet. Der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 13a und der NiFe-Film 13b dienen gemeinsam als freie Magnet schicht 13 und der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 15 dient als Pinning- Magnetschicht.

Hier werden die (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Filme 13a und 15 durch Be sputtern eines Targets gebildet, auf das Co, Fe, und B in ei nem vorbestimmten Oberflächenverhältnis aufgetragen sind, un ter Ar-Gas mit einem Druck von 0,3 Pa in einer Kammer mit ei nem Innendruck nicht höher als 5 × 10^-5 Pa.

Anschließend wird in einer Vakuumkammer der FeMn-Film 16 durch eine Wärmebehandlung mit Antiferromagnetismus ausge stattet, die in einem Vakuum bei 230°C vier Stunden lang un ter Anlegung eines Magnetfelds von etwa 2000 Oe ausgeführt wird. Diese Behandlung läßt ein Vorspannungsmagnetfeld Hua entstehen.

Anschließend wird der Au-Film abgeschieden und mit Mu stern versehen, um Anschlußelektroden 18a und 18b, die aus dem Au-Film hergestellt sind, an den einander gegenüberlie genden Anschlußteilen auf der Abdeckschicht 17 zu bilden, um so einen MR-Effekt-Transducer zu vervollständigen.

In dem vorstehend genannten MR-Effekt-Transducer weisen die (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Filme 13a und 15 eine gute Kristallinität auf und lassen eine fcc-Gitterstruktur entstehen, da der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film nicht direkt auf das AlTiC-Substrat 11 ab geschieden wird und die oberen Schichten durch das Medium der Basisschicht 12, die aus einem Ta-Film gebildet ist, und den NiFe-Film 13a übereinandergeschichtet werden. Bedingt durch die Zugabe von B hat der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film eine kleinere d- Beabstandung als die d-Beabstandung der Co₉₀Fe₁₀-Legierung.

Die in Fig. 3A und Fig. 3B dargestellten Testresultate geben an, daß die vorliegende Ausführungsform die (Co₉₀Fe₁₀)_100- _xB_x-Filme 13a und 15 hinsichtlich der Sperreigenschaft gegen Cu verbessert und den MR-Effekt-Transducer mit einer erhöhten Wärmebeständigkeit ausstattet.

Zweite Ausführungsform

Durch Umkehren der vorstehend genannten Schichtungs struktur können die aus einem Ta-Film gebildete Basisschicht 12, die aus einem FeMn-Film gebildete antiferromagnetische Schicht 16, die aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film gebildete Pin ning-Magnetschicht 15 (vierte weichmagnetische Schicht), die aus einem Cu-Film gebildete nichtmagnetische Metallschicht 14, der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 13a, der NiFe-Film 13b (fünfte weichmagnetische Schicht) und die Abdeckschicht 17 aufeinan derfolgend in der genannten Reihenfolge auf dem AlTiC-Sub strat 11 übereinandergeschichtet werden, wie in Fig. 11A dargestellt. Anschließend werden Anschlußelektroden 18a und 18b zum Leiten eines Abtaststromes jeweils auf den einander gegenüberliegenden Anschlußteilen der Abdeckschicht 17 gebil det.

Da bei der vorstehend genannten Struktur die aus einem FeMn-Film gebildete antiferromagnetische Schicht 16 direkt auf die aus einem Ta-Film gebildete Basisschicht 12 geschich tet ist und solche Schichten, wie etwa ein NiFe-Film, nicht zwischen diesen auftreten, sind der FeMn-Film 16 und der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 15 hinsichtlich ihrer Kristallinität zwei felhaft. Die zweifelhafte Kristallinität stellt jedoch kein Problem dar, da diese Filme Pinning-Magnetschichten sind. Da der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 13a der freien Magnetschicht 13 auf dem Cu-Film 14 abgeschieden wird, weist er eine gute Kristi nallität auf und bildet selbst eine fcc-Gitterstruktur. Op tional können die (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Filme 13a und 15 hinsichtlich der Kristallinität verbessert werden und es kann sicherge stellt werden, daß sie eine fcc-Gitterstruktur mit Sicherheit annehmen, indem ein NiFe-Film zwischen die aus einem Ta-Film gebildete Basisschicht 12 und die aus einem FeMn-Film gebil dete antiferromagnetische Schicht 16 oder zwischen die anti ferromagnetische Schicht 16 und den (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 15 zwischengelegt wird.

Dritte Ausführungsform

Aus einer FeMn-Legierung gebildete antiferromagnetische Schichten 19a und 19b können, wie in Fig. 11B dargestellt, jeweils in den einander gegenüberliegenden Anschlußteilen des NiFe-Films 13b der freien Magnetschicht 13 gebildet werden und zur Änderung der Magnetisierungsrichtung der obersten Schicht in der Struktur von Fig. 11A dienen. Durch diesen Aufbau kann die Magnetisierungsrichtung der freien Magnet schicht 13 in Abwesenheit eines Signalmagnetfeldes gleichför mig gemacht werden und in die Lage versetzt werden, einen Ma gnetowiderstand mit guter Linearität anzunehmen. In der Zeichnung bezeichnet 20 eine isolierende Schutzschicht zum Abdecken einer Abtastfläche.

In den beiden MR-Transducern aus Fig. 11A und Fig. 11B weist der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film eine gute Kristallinität auf und läßt eine fcc-Gitterstruktur entstehen, da der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x- Film nicht direkt auf dem AlTiC-Substrat 11 abgeschieden wird und die oberen Schichten durch das Medium der aus einem Ta- Film gebildeten Basisschicht 12 geschichtet werden. Ferner hat bedingt durch die Zugabe von B der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film ei ne kleinere d-Beabstandung als die d-Beabstandung der Co₉₀Fe₁₀-Legierung.

Diese Ausführungsform verbessert daher die Sperreigen schaft des (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Films gegen Cu und stattet den MR- Effekt-Transducer mit einer erhöhten Wärmebeständigkeit aus.

Die vorstehend angeführte zweite und dritte Ausführungs form stellen den Fall der Verwendung eines FeMn-Films für die antiferromagnetische Schicht 16 dar. Es ist jedoch zulässig, einen NiO-Film, α-Fe₂O₃-Film, NiMn-Film, PtMn-Film, PdMn- Film, PdPtMn-Film, CrMn-Film oder IrMn-Film anstelle dessen zu verwenden. Im Fall des NiO-Films oder des α-Fe₂O₃-Films wird jedoch geeigneterweise der NiO-Film oder der α-Fe₂O₃- Film auf dem AlTiC-Substrat 11 durch das Medium eines Alumi niumoxidfilms 12a abgeschieden, wie in Fig. 11C gezeigt. An dernfalls kann der NiO-Film oder der α-Fe₂O₃-Film direkt auf dem AlTiC-Substrat 11 abgeschieden werden. Die Pinning- Magnetschicht 15 wird vorzugsweise in einer Zweischichtstruk tur, bestehend aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 15a und einem Ni- Fe-Film 15b gebildet, wie in Fig. 11D dargestellt. In diesem Fall ist der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 15a auf der Seite der nicht magnetischen Schicht 14 angeordnet.

Die dritte Ausführungsform stellt den Fall der Verwen dung eines FeMn-Films für die anderen antiferromagnetischen Schichten 19a und 19b dar. Es ist jedoch zulässig, einen NiMn-Film, PtMn-Film, PdMn-Film, PdPtMn-Film, CrMn-Film oder IrMn-Film anstelle dessen zu verwenden.

Vierte Ausführungsform

Fig. 12A ist eine Schnittansicht, die einen MR- Transducer gemäß der vierten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt.

Die vierte Ausführungsform umfaßt eine Schichtungsstruk tur 30a, die, wie in Fig. 2B gezeigt, aus dem NiFe-Film 13b, dem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 13a, dem Cu-Film 14, dem (Co₉₀Fe₁₀)_100- _xB_x-Film 15 und dem FeMn-Film 16 besteht, mit der antiferro magnetischen Schicht 16 als einer Mittelschicht, und eine Schichtungsstruktur 30b, die zu der Schichtungsstruktur 30a relativ zu der Mittelschicht symmetrisch ist. Dieser Aufbau trägt zur Verbesserung der Empfindlichkeit bei. In Fig. 12A sind Teile, die den in Fig. 2B gezeigten gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In diesem Fall, wie auch im Fall der ersten Ausführungs form, weist der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film eine gute Kristallinität auf und läßt eine fcc-Gitterstruktur entstehen, da der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film nicht direkt auf dem AlTiC-Substrat 11 ab geschieden wird und die oberen Schichten durch das Medium der aus einem Ta-Film gebildeten Basisschicht 12 übereinanderge schichtet sind. Bedingt durch die Zugabe von B hat der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film eine kleinere d-Beabstandung als die d- Beabstandung der Co₉₀Fe₁₀-Legierung.

Die in Fig. 3A und Fig. 3B gezeigten Resultate der Un tersuchung geben an, daß die vorliegende Ausführungsform die Sperreigenschaft gegen Cu verbessert und die Wärmebeständig keit erhöht.

Fünfte Ausführungsform

Fig. 12B ist eine Schnittansicht, die einen MR- Transducer gemäß der fünften Ausführungsform dieser Erfindung darstellt.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform insofern, als eine Vielzahl von Schichtungs strukturen 30, die jeweils aus einem Satz von Schichtungs strukturen 30a und 30b bestehen, durch das Medium der drei Schichten übereinandergeschichtet sind, d. h. ein (Co₉₀Fe₁₀)_100- _xB_x-Film (Legierungsfilm des Kobalt-Eisentyps) 13c, eine aus einem Cu-Film gebildete nichtmagnetische Metallschicht 19 und ein (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 13c.

Auch in diesem Fall weist wie im Fall der ersten Ausfüh rungsform der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film eine gute Kristallinität auf und läßt eine fcc-Gitterstruktur entstehen, da der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film nicht direkt auf dem AlTiC-Substrat 11 ab geschieden wird und die oberen Schichten durch das Medium der aus einem Ta-Film gebildeten Basisschicht 12 übereinanderge schichtet sind. Bedingt durch die Zugabe von B hat der (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film eine kleinere d-Beabstandung als die d- Beabstandung der Co₉₀Fe₁₀-Legierung.

Die in Fig. 3A und Fig. 3B gezeigten Resultate der Un tersuchung geben an, daß die vorliegende Ausführungsform den (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film hinsichtlich der Sperreigenschaft gegen Cu verbessert und ihm eine erhöhte Wärmebeständigkeit verleiht.

In der vierten und der fünften Ausführungsform können ein NiMn-Film, ein PtMn-Film, ein PdMn-Film, ein PdPtMn-Film, ein CrMn-Film oder ein IrMn-Film für die antiferromagnetische Schicht 16 verwendet werden. Der NiO-Film oder der α-Fe₂O₃- Film können dafür jedoch nicht verwendet werden, da diese ei ne isolierende Eigenschaft aufweisen.

Sechste Ausführungsform

Fig. 13A ist eine Schnittansicht, die einen MR-Effekt- Transducer gemäß der sechsten Ausführungsform dieser Erfin dung darstellt. Diese MR-Effekt-Transducer hat die Struktur eines Magnetowiderstandsfilms mit künstlichem Gitter.

Eine aus einem Ta-Film gebildete Basisschicht 22 mit et wa 5 nm Dicke wird auf einem AlTiC-Substrat 21 abgeschieden, wie in Fig. 13A gezeigt. Auf der Basisschicht 22 werden weichmagnetische Filme 25 und 23 und ein aus einem Cu-Film gebildeter nichtmagnetischer Metallfilm 24 mit etwa 3,2 nm Dicke abwechselnd übereinandergeschichtet. Auf dem obersten Teil der übereinandergeschichteten Schichten wird eine aus einem Ta-Film gebildete Abdeckschicht 27 abgeschieden. Auf der Abdeckschicht 27 werden Anschlußelektroden 28a und 28b gebildet.

Die weichmagnetische Schicht 23 kann aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (dritte Legierungsschicht des Kobalt- Eisentyps) mit etwa 4 nm Dicke, bestehend aus Kobalt, Eisen und einem anderen Element, alleine gebildet werden. Sie kann anderenfalls eine Dreischichtstruktur sein, bestehend aus ei nem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (erste Legierungsschicht des Kobalt- Eisentyps) 23a mit etwa 4 nm Dicke, bestehend aus Kobalt, Ei sen und einem anderen Element, einem NiFe-Film (dritte weichmagnetische Schicht) 23b mit etwa 1 nm Dicke, und einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (zweite Legierungsschicht des Kobalt- Eisentyps) 23c mit etwa 4 nm Dicke, bestehend aus Kobalt, Ei sen und einem anderen Element, wie in Fig. 13B gezeigt. Im Fall der Dreischichtstruktur läßt man entweder die erste oder die zweite Legierungsschicht 23a bzw. 23c des Kobalt- Eisentyps an den Cu-Film 24 angrenzen.

Die weichmagnetische Schicht 25, die mit der Basis schicht 22 in Kontakt steht, und die Abdeckschicht 27 können als Einschichtstruktur ausgeführt sein, bestehend aus dem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (dritte Legierungsschicht des Kobalt- Eisentyps) mit etwa 4 nm Dicke, bestehend aus Kobalt, Eisen und einem anderen Element.

Sie kann anderenfalls aus einer Zweischichtstruktur ge bildet sein, bestehend aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (Legie rungsschicht des Kobalt-Eisentyps) 25a mit etwa 4 nm Dicke, bestehend aus Kobalt, Eisen und einem anderen Element, und einem NiFe-Film (dritte weichmagnetische Schicht) 25b mit et wa 1 nm Dicke, wie in Fig. 13C gezeigt. In Fig. 13C zeigt der obere Querschnitt die weichmagnetische Schicht 25, die zwischen der Abdeckschicht 17 und dem Cu-Film 24 liegt, und der untere Querschnitt zeigt die weichmagnetische Schicht 24, die zwischen der Basisschicht 22 und dem Cu-Film 24 liegt.

Siebte Ausführungsform

Fig. 14A ist eine Schnittansicht, die einen MR-Effekt- Transducer gemäß der siebten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt. Dieser MR-Effekt-Transducer hat die Struktur eines Magnetowiderstandsfilms mit künstlichem Gitter.

Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform dadurch, daß zwei antiferromagneti sche Schichten 26a und 26b mit etwa 10 nm Dicke jeweils auf den einander gegenüberliegenden Anschlußteilen auf beiden weichmagnetischen Filmen 23 bzw. 25 gebildet sind, wie in Fig. 14A gezeigt. Durch Versehen der weichmagnetischen Schicht 23 an ihren einander gegenüberliegenden Anschlußteilen mit diesen antiferromagnetischen Schichten 26a und 26b wird die weichmagnetische Schicht 23 in die Lage versetzt, ihre Magne tisierungsrichtung in Abwesenheit eines Signalmagnetfelds zu vereinheitlichen und hinsichtlich der Linearität ihrer Magne towiderstandscharakteristik zu gewinnen.

Ferner sind Anschlußelektroden 28a und 28b jeweils auf den beiden antiferromagnetischen Schichten 26a und 26b am obersten Teil gebildet und ein Isolierfilm 29 zum Schutz der Abtastfläche (SA) ist auf dem weichmagnetischen Film 23 zwi schen den beiden antiferromagnetischen Schichten 26a und 26b gebildet.

In Fig. 14A sind Teile, die den in Fig. 13A bis Fig. 13C dargestellten gleich sind, durch die gleichen Bezugszei chen bezeichnet. Die weichmagnetischen Schichten 23 und 25 können jeweils als Einschichtstruktur ausgeführt sein, beste hend aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (dritte Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps). Sie können anderenfalls als Mehr schichtstruktur ausgeführt sein, die einen (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (dritte Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps) enthält, wie in Fig. 13B und 13C gezeigt.

Achte Ausführungsform

Fig. 14B ist eine Schnittansicht, die einen MR-Effekt- Transducer gemäß der achten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Dieser MR-Effekt-Transducer hat die Struktur eines Ma gnetowiderstandsfilms mit künstlichem Gitter gleich der der siebten Ausführungsform.

Die achte Ausführungsform unterscheidet sich von der siebten Ausführungsform insofern, als die weichmagnetischen Schichten 23 und die nichtmagnetischen Schichten 24 abwech selnd übereinandergeschichtet sind und die antiferromagneti schen Schichten 26a und 26b mit der Oberfläche der weichma gnetischen Schichten 23 in den einander gegenüberliegenden Anschlußteilen jeder zweiten weichmagnetischen Schicht 23 zu sammenhängend gebildet sind.

In Fig. 14B sind Teile, die den in Fig. 14A und Fig. 13A bis Fig. 13C gezeigten Teilen gleich sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die weichmagnetischen Schichten 23 und 25 können jeweils als Einschichtstruktur ausgeführt sein, bestehend aus einem (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (dritte Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps). Sie können anderenfalls als eine Mehrschichtstruktur ausgeführt sein, die einen (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film (dritte Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps) enthält, wie in Fig. 13B und 13C darge stellt.

In der Vielzahl der übereinandergeschichteten weichma gnetischen Schichten 23 kann jede dritte oder spätere weichmagnetische Schicht 23 in den einander gegenüberliegen den Anschlußteilen derselben mit den antiferromagnetischen Schichten 26a und 26b in zusammenhängender Weise gebildet sein.

In der vorstehend beschriebenen sechsten bis achten Aus führungsform haben die erste und die zweite Legierungsschicht des Kobalt-Eisentyps 23a, 23c und 25a eine kleinere d- Beabstandung als die d-Beabstandung einer Legierung des Ko balt-Eisentyps, da sie jeweils Bor enthalten. Weiterhin wei sen die dritte und vierte Legierungsschicht des Kobalt- Eisentyps 23a, 23c und 25a eine gute Kristallinität auf und nehmen eine flächenzentrierte kubische Gitterstruktur an, da sie durch das Medium der Basisschicht 22 und des NiFe-Films 25b übereinandergeschichtet sind.

Die in Fig. 3A und Fig. 3B gezeigten Ergebnisse der Untersuchung geben an, daß die vorliegende Ausführungsform den (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film hinsichtlich der Sperreigenschaft ge gen Cu verbessert und dem MR-Effekt-Transducer eine erhöhte Wärmebeständigkeit verleiht.

Des weiteren muß in der vorstehend beschriebenen sech sten bis achten Ausführungsform der NiFe-Film zwischen die Basisschicht 22 und den (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Film 25 gelegt sein, und zwar zu dem Zweck, um die (Co₉₀Fe₁₀)_100-xB_x-Filme 23a, 23c und 25 in die Lage zu versetzen, eine fcc-Gitterstruktur an zunehmen.

Es ist zulässig, einen NiMn-Film, einen PtMn-Film, einen PdMn-Film, einen PdPtMn-Film, einen CrMn-Film oder einen IrMn-Film anstelle des FeMn-Films für die antiferromagneti schen Schichten 26a und 26b zu verwenden. Der NiO-Film oder der α-Fe₂O₃-Film können jedoch nicht verwendet werden, da sie eine isolierende Eigenschaft haben.

Neunte Ausführungsform

Kobalt-Eisen wird als das Material für eine freie Ma gnetschicht eines Wiedergabekopfes des Spinvalve-Magneto widerstandstyps (im folgenden als "SVMR-Kopf" bezeichnet) verwendet. Durch das Inkorporieren eines Elements, wie etwa Bor, Kohlenstoff oder Stickstoff, in das Kobalt-Eisen kann der anisotrope Magnetowiderstand der freien Magnetschicht wie nachfolgend gezeigt unterdrückt werden.

Fig. 15A ist eine perspektivische Ansicht, die die we sentlichen Teile des SVMR-Kopfes darstellt.

Eine erste nichtmagnetische Isolierschicht 52, die aus Al₂O₃ hergestellt ist, wird auf einer ersten magnetischen Ab schirmschicht 51, die aus NiFe hergestellt ist, gebildet, und eine freie Magnetschicht 53 wird auf der ersten nichtmagneti schen Isolierschicht 52 gebildet. Die freie Magnetschicht 53 hat eine Zweischichtstruktur, bestehend aus einer NiFe- Schicht und einer (Co₉₀Fe₁₀)₉₀B₁₀-Schicht. Die Indexzahlen in (Co₉₀Fe₁₀)₉₀B₁₀ stellen den Atomanteil (Atom-% oder at-%) dar.

Dann werden auf der freien Magnetschicht 53 eine aus Cu hergestellte nichtmagnetische Zwischenschicht 54, eine aus (Co₉₀Fe₁₀)₉₀B₁₀ hergestellte Pinning-Magnetschicht 55 und eine aus FeMn hergestellte antiferromagnetische Schicht 56 der Reihe nach in der genannten Reihenfolge übereinandergeschich tet.

Die Teilschichten von der freien Magnetschicht 53 bis zu der antiferromagnetischen Schicht 56 werden elektrisch ver bunden und gemeinsam in rechteckiger Form auf der ersten nichtmagnetischen Isolierschicht 52 als Muster aufgebracht. Ein Paar von Anschlüssen (Anschlußelektroden) 57a und 57b, die aus Gold oder Wolfram hergestellt sind, werden auf den einander gegenüberliegenden Enden der antiferromagnetischen Schicht 56 gebildet.

Die antiferromagnetische Schicht 56, die Anschlüsse 57a und 57b etc. auf der ersten nichtmagnetischen Isolierschicht 52 sind mit einer aus Al₂O₃ hergestellten zweiten nichtmagne tischen Isolierschicht 58 bedeckt. Eine aus NiFe hergestellte zweite magnetische Abschirmschicht 59 wird auf der zweiten nichtmagnetischen Isolierschicht gebildet.

Die freie Magnetschicht 53 hat eine Dicke von 7,5 nm, die nichtmagnetische Zwischenschicht 54 eine Dicke von 3 nm, die Pinning-Magnetschicht 55 eine Dicke von 3 nm und die an tiferromagnetische Schicht 56 eine Dicke von 10 nm.

In dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten SVMR-Kopf verläuft die Achse der leichten Magnetisierung M₁ der freien Magnetschicht 53 parallel zu der Gegenoberfläche eines magne tischen Aufzeichnungsmediums 50 und fällt mit der Richtung der Breite D eines Spurkerns zusammen, wie in Fig. 15B ge zeigt. Die Richtung der Magnetisierung M₁₀ der freien Magnet schicht 53 kippt mit einem Winkel von -4° aus der Achse der leichten Magnetisierung M₁, indem ein Abtaststrom J in den zwischen den beiden Anschlüssen 57a und 57b liegenden Bereich geleitet wird. Die Richtung der Magnetisierung M₂ der Pin ning-Magnetschicht 55 wird in die Lage versetzt, einen Winkel von +90° relativ zu der Richtung der Breite D des Spurkerns durch die Austauschkopplungskraft zu bilden, die mit der an tiferromagnetischen Schicht 56 erzeugt wird. Die Winkel der Magnetisierungsrichtungen M₁₀ und M₂ relativ zur Richtung der Breite D des Spurkerns nehmen Minuswerte an, wenn sie zum Kippen zu dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 50 hin aus der Richtung der Breite D des Spurkernes gebracht werden, und Pluswerte, wenn sie zum Kippen zu der entgegengesetzten Seite gebracht werden.

Die Größe des elektrischen Widerstands der freien Ma gnetschicht 53 wird durch die Veränderung des relativen Win kels zwischen der Richtung des Abtaststromes J und der Rich tung der Magnetisierung M₁₀ verändert. Diese Variation der Größe des elektrischen Widerstands wird ein "anisotroper Ma gnetowiderstandseffekt (AMR-Effekt)" genannt.

Die Größe des Widerstands nimmt proportional zu der Zu nahme der nicht parallelen Komponente der Richtung der Magne tisierung M₁₀ der freien Magnetschicht 53 relativ zur Rich tung der Magnetisierung M₂ der Pinning-Magnetschicht 55 zu und die Größe nimmt proportional zur Zunahme der parallelen Komponente derselben ab. Diese Variation der Größe des elek trischen Widerstands wird "Spinvalve-Magnetowiderstandseffekt (SV-Effekt)" genannt.

Wenn ein Signalmagnetfeld in der Aufwärtsrichtung und ein Signalmagnetfeld in der Abwärtsrichtung von dem Magnet aufzeichnungsmedium 50 durch einen SVMR-Kopf getrennt wieder gegeben werden, sind die beiden wiedergegebenen Signale um einen bestimmten Wert symmetrisch. Obgleich die Anwendbarkeit dieser Symmetrie mit ihrer Perfektion zunimmt, wird die Sym metrie tatsächlich durch den ARM-Effekt behindert.

Wenn eine CoFe-Schicht in der freien Magnetschicht 53 der vorstehend genannten Zweischichtstruktur verwendet wird, wird nicht nur der SVMR-Effekt, sondern auch der AMR-Effekt des SVMR-Kopfes unvermeidbar erhöht. Es hat sich jedoch ge zeigt, daß die Inkorporierung eines Elements, wie etwa Bor, Kohlenstoff oder Stickstoff, in der CoFe-Legierung zu der Verringerung des AMR-Effekts führt, wie nachfolgend darge legt.

Zunächst wurde das Dickenverhältnis zwischen der NiFe- Schicht und der CoFeB-Schicht, die die Zweischichtstruktur mit einer festgelegten Gesamtdicke von 7,5 nm bildeten, vari iert, um den Effekt dieser Veränderung auf das AMR-Verhältnis der beiden Schichten zu untersuchen. Die Resultate dieser Un tersuchung sind durch eine durchgezogene Linie in Fig. 16 gezeigt. Aus der Kurve ist zu erkennen, daß das AMR- Verhältnis proportional mit zunehmender Dicke der CoFeB- Schicht abnahm. Das CoFeB war aus 81 at-% Co, 9 at-% Fe und 10 at-% Bor zusammengesetzt. Diese Zweischichtstruktur wird nachfolgend als eine "erste Magnetschicht" bezeichnet.

Dann wurde das Dickenverhältnis zwischen der NiFe- Schicht und der CoFe-Schicht, die die Zweischichtstruktur mit einer festgelegten Gesamtdicke von 75 Å bildeten, verändert, um die Auswirkung dieser Veränderung auf das AMR-Verhältnis der beiden Schichten zu untersuchen. Die Resultate dieser Un tersuchung sind durch eine unterbrochene Linie in Fig. 16 dargestellt. Aus der Kurve ist zu erkennen, daß das AMR- Verhältnis proportional zu der Zunahme der Dicke der CoFe- Schicht anstieg. Diese Zweischichtstruktur wird nachfolgend als eine "zweite Magnetschicht" bezeichnet.

Der Begriff "AMR-Verhältnis" bezieht sich auf das Ver hältnis der Größe des Widerstands, der durch den AMR-Effekt verändert wird, wenn ein externes Magnetfeld um eine vorbe stimmte Größe verändert wird. Das Ausmaß, in dem die Symme trie des SV-Effekts behindert wird, nimmt proportional zur Abnahme des Wertes des AMR-Verhältnisses zu.

Aus Fig. 16 ist zu erkennen, daß die erste Magnet schicht ein kleineres AMR-Verhältnis hatte als die zweite Ma gnetschicht, daß das AMR-Verhältnis der ersten Magnetschicht proportional mit der Zunahme der Dicke der CoFeB-Schicht ab nahm und daß die erste Magnetschicht, wenn sie insgesamt aus einer CoFeB-Schicht gebildet ist, ein äußerst kleines AMR- Verhältnis von etwa 0,2% hat.

Anschließend wurde der wie in Fig. 15A dargestellt auf gebaute SVMR-Kopf hinsichtlich der Veränderung des Wider stands bezüglich eines extern angelegten Magnetfelds gete stet. Die Resultate sind in Fig. 17 gezeigt. Aus Fig. 17 ist zu erkennen, daß der AMR-Effekt eine äußerst kleine Ver änderung der Größe des Widerstands hervorrief.

Durch Verwendung eines induktiven Magnetkopfes wurden Magnetdaten in dem ersten Bit eines magnetischen Aufzeich nungsmediums 50 in Form einer Platte geschrieben, um so ein Magnetfeld in Aufwärtsrichtung zu erzeugen, und Magnetdaten wurden in dem zweiten Bit derselben geschrieben, um so ein Magnetfeld in Abwärtsrichtung zu erzeugen. Die aufeinander folgend in das magnetische Aufzeichnungsmedium geschriebenen Magnetdaten wurden durch Verwendung eines in Fig. 15A darge stellten SVMR-Kopfes wiedergegeben.

In der wiedergegebenen Ausgangswellenform der Magnetda ten in dem ersten Bit nahm das erste wiedergegebene Ausgangs signal durch die Veränderung des Widerstands, an den der SVMR-Effekt und der AMR-Effekt angewandt wurden, die Form ei ner Senke an, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 18 dargestellt. Dann nahm in der wiedergegebenen Ausgangswellen form der Magnetdaten in dem zweiten Bit das zweite wiederge gebene Ausgangssignal durch die Veränderung des Widerstands, an dem der SVMR-Effekt und der AMR-Effekt angewandt wurden, die Form eines Kammes an, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 18 dargestellt.

Da die Komponente der Veränderung in dem wiedergegebenen Ausgangssignal, die durch den AMR-Effekt verursacht wurde, klein war, waren die Wellenform des ersten wiedergegebenen Ausgangssignals und diejenige des zweiten wiedergegebenen Ausgangssignals im wesentlichen um die vorbestimmte Größe des wiedergegebenen Ausgangssignals symmetrisch, und die Asymme trie nahm einen kleineren Koeffizienten, -4,6%, als die her kömmliche an.

Der SVMR-Kopf mit einer Struktur, bei der die Teil schichten der Magnetschicht, die den Magnetkopf bildet, in umgekehrter Reihenfolge zu der in Fig. 15A gezeigten über einandergeschichtet sind und die Richtung der Magnetisierung M₂ der Pinning-Magnetschicht und die Achse der leichten Ma gnetisierung M₁ der freien Magnetschichten von den in Fig. 15B gezeigten verschieden sind, wird nachfolgend unter Bezug auf Fig. 19A und Fig. 19B beschrieben.

In Fig. 19A wird eine aus Al₂O₃ hergestellte erste nichtmagnetische Isolierschicht 62 auf einer aus NiFe herge stellten ersten magnetischen Abschirmschicht 61 gebildet. Dann werden eine aus NiO hergestellte antiferromagnetische Schicht 66, eine aus (Co₉₀Fe₁₀)₉₀B₁₀ hergestellte Pinning- Magnetschicht 65, eine aus Cu hergestellte nichtmagnetische Zwischenschicht 64 und eine freie Magnetschicht 63 auf der ersten nichtmagnetischen Isolierschicht 62 gebildet.

Die freie Magnetschicht 63 hat eine Zweischichtstruktur, bestehend aus einer NiFe-Schicht und einer (Co₉₀Fe₁₀)₉₀B₁₀- Schicht.

Die Teilschichten von der antiferromagnetischen Schicht 66 bis zu der freien Magnetschicht 63 sind elektrisch verbun den und gemeinsam in einer rechteckigen Form auf der ersten nichtmagnetischen Isolierschicht 62 in einem Muster aufge bracht. Ein Paar aus Gold hergestellte Anschlüsse 67a und 67b sind an den einander gegenüberliegenden Enden der antiferro magnetischen Schicht 66 ausgebildet.

Die freie Magnetschicht 63, die Anschlüsse 67a und 67b etc. auf der ersten nichtmagnetischen Isolierschicht 62 sind mit einer zweiten nichtmagnetischen Isolierschicht 68 abge deckt, die aus Al₂O₃ hergestellt ist. Eine zweite magnetische Abschirmschicht 69, die aus NiFe hergestellt ist, ist auf der zweiten nichtmagnetischen Isolierschicht 68 ausgebildet.

Die freie Magnetschicht 53 hat eine Dicke von 7,5 nm, die nichtmagnetische Zwischenschicht 64 eine Dicke von 3 nm, die Pinning-Magnetschicht 65 eine Dicke von 3 nm und die an tiferromagnetische Schicht 66 eine Dicke von 10 nm.

In dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten SVMR-Kopf verläuft die Achse der leichten Magnetisierung M₁ der freien Magnetschicht 63 parallel zur Richtung der Breite D eines Spurkernes, wie in Fig. 19B dargestellt. Die Richtung der Magnetisierung M₁₀ der freien Magnetschicht 63 kippt mit ei nem Winkel von -17° aus der Achse der leichten Magnetisierung M₁, indem ein Abtaststrom J in die zwischen den beiden An schlüssen 67a und 67b liegende Fläche geleitet wird. Die Richtung der Magnetisierung M₂ der Pinning-Magnetschicht 65 wird zur Bildung eines Winkels von +75° relativ zur Richtung der Breite D des Spurkernes durch die Austauschkopplungskraft veranlaßt, die mit der antiferromagnetischen Schicht 66 er zeugt wird.

Dann wurde der SVMR-Kopf hinsichtlich der Veränderung der Größe des Widerstands getestet, die durch ein extern an gelegtes Magnetfeld verursacht wird. Die Resultate sind in Fig. 20 gezeigt. Aus Fig. 20 ist ersichtlich, daß der AMR- Effekt eine sehr kleine Veränderung der Widerstandsgröße ver ursachte.

Dann wurde der wie in Fig. 19A dargestellt aufgebaute SVMR-Kopf auf die Veränderung des Widerstands relativ zu ei nem extern angelegten Magnetfeld getestet. Die Resultate sind in Fig. 20 gezeigt. Aus Fig. 20 ist ersichtlich, daß der AMR-Effekt eine äußerst kleine Veränderung der Größe des Wi derstands verursachte.

Unter Verwendung eines induktiven Magnetkopfes wurden Magnetdaten in das erste Bit eines Magnetaufzeichnungsmediums 60 in Plattenform geschrieben, um so ein Magnetfeld in Auf wärtsrichtung zu erzeugen, und Magnetdaten wurden in das zweite Bit desselben geschrieben, um so ein Magnetfeld in Ab wärtsrichtung zu erzeugen. Die Magnetdaten, die aufeinander folgend in das Magnetaufzeichnungsmedium 60 geschrieben wur den, wurden unter Verwendung eines in Fig. 18 dargestellten SVMR-Kopfes wiedergegeben.

In der wiedergegebenen Ausgangswellenform der Magnetda ten in dem ersten Bit nahm das erste wiedergegebene Ausgangs signal durch die Widerstandsveränderung, welcher der SVMR- Effekt und der AMR-Effekt erteilt worden waren, die Form ei ner Senke an, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 21 dargestellt. In der wiedergegebenen Ausgangswellenform der Magnetdaten in dem zweiten Bit nahm das zweite wiedergegebene Ausgangssignal durch die Widerstandsveränderung, der der SVMR-Effekt und der AMR-Effekt erteilt worden waren, die Form eines Kammes an, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 21 dargestellt.

Da die Komponente der Veränderung in dem wiedergegebenen Ausgangssignal, die durch den AMR-Effekt verursacht ist, klein war, waren die Wellenform des ersten wiedergegebenen Ausgangssignals und diejenige des zweiten wiedergegebenen Ausgangssignals im wesentlichen um die vorbestimmte Größe des wiedergegebenen Ausgangssignals symmetrisch und die Asymme trie nahm einen kleineren Koeffizienten, -4,6%, als im her kömmlichen Fall an.

(3) Zehnte Ausführungsform

Nachfolgend wird ein magnetisches Aufzeichnungs-/Wieder gabelaufwerk gemäß der zehnten Ausführungsform, das den Ma gnetowiderstands-(MR)-Transducer gemäß einer der ersten bis neunten Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, nutzt, unter Bezug auf Fig. 22 und Fig. 23A bis Fig. 23C nachfol gend beschrieben.

Fig. 22 ist eine Draufsicht, die die Gesamtstruktur des magnetischen Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerks darstellt, und Fig. 23A bis Fig. 23C sind Schnittansichten, die die Teile, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und einen Magnet kopf, des magnetischen Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerks darstellen.

Das magnetische Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk 41 enthält, wie in Fig. 22 dargestellt, ein mit einem MR-Kopf versehenes Gleitstück 43, eine Magnetplatte (magnetisches Aufzeichnungsmedium) 44 und einen Federarm 42, der zur Füh rung des Gleitstücks 43 dient. Der MR-Effekt-Transducer gemäß einer der ersten bis siebten Ausführungsformen ist an dem MR- Kopf angebracht.

Fig. 23A zeigt einen Verbund-MR-Kopf. Teil A stellt ei nen Wiedergabekopf und Teil B einen Aufzeichnungskopf dar. Eine weichmagnetische Schicht 102 dient gleichzeitig als eine magnetische Abschirmung für den Wiedergabekopf und ein Ma gnetpol für den Aufzeichnungskopf.

In dem Teil des Wiedergabekopfes sind als magnetische Abschirmungen vorgesehene weichmagnetische Schichten 101 und 102 einander über einen Spalt gegenüberliegend vorgesehen und der vorstehend genannte MR-Effekt-Transducer ist in den Spalt zwischen einem magnetischen Aufzeichnungsmedium 106 und einem diesem gegenüberliegenden Teil geklemmt, wie in Fig. 23A dargestellt. Das Leckmagnetfeld von dem magnetischen Auf zeichnungsmedium 106 wird direkt durch den MR-Effekt- Transducer erfaßt.

In dem Teil des Aufzeichnungskopfes sind als Magnetpole vorgesehene weichmagnetische Schichten 102 und 104 einander über einen Spalt gegenüberliegend vorgesehen und eine Spule 103 zur Erzeugung eines Magnetflusses, der durch die weich magnetischen Schichten 102 und 104 zu leiten ist, ist in dem zwischen den weichmagnetischen Schichten 102 und 104 liegen den Spalt vorgesehen. Dieser Magnetfluß verursacht die Erzeu gung eines Leckmagnetfeldes aus dem Spalt des gegenüberlie genden Teiles 105 und die Aufzeichnung desselben durch das magnetische Aufzeichnungsmedium 106.

Fig. 23B zeigt einen MR-Kopf der im Spalt vorgesehenen Bauart, der mit einer Flußführung versehen ist. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, sind als Magnetpole dienende weichma gnetische Schichten 111 und 114 einander über einen Spalt ge genüberliegend vorgesehen, der vorstehend genannte MR-Effekt- Transducer ist in den Spalt zwischen einem magnetischen Auf zeichnungsmedium 116 und einem diesem gegenüberliegenden Teil 115 geklemmt, und eine Spule 113 zur Erzeugung eines Magnet flusses, der durch die weichmagnetischen Schichten 111 und 114 zu leiten ist, ist in dem Spalt zwischen den weichmagne tischen Schichten 111 und 114 ausgebildet.

Der MR-Effekt-Transducer liegt nicht gegenüber dem dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 116 gegenüberliegenden Teil 115 frei, sondern ist von dem Magnetkopf zurückgesetzt, um so Korrosion zu vermeiden oder einen direkten Kontakt mit dem magnetischen Aufzeichnungsmedium zu vermeiden. Eine Flußfüh rung 112a, die von dem MR-Effekt-Transducer elektrisch iso liert und magnetisch mit diesem verbunden ist, liegt gegen über dem gegenüberliegenden Teil 115 frei. Das Leckmagnetfeld von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 116 wird in die Flußführung 112a eingeführt und vom MR-Effekt-Transducer er faßt. An dem anderen Anschluß des MR-Effekt-Transducers ist eine weitere Flußführung 112b vom MR-Effekt-Transducer elek trisch isoliert und magnetisch mit diesem verbunden ausgebil det. Die Flußführung 112b dient zu dem Zweck, den Magnetfluß, der durch den MR-Effekt-Transducer geleitet wurde, zu den weichmagnetischen Schichten 111 und 114 zu leiten.

Fig. 23C stellt einen MR-Kopf des Jochtyps dar. Wie die Zeichnung zeigt, sind als Magnetpole vorgesehene weichmagne tische Schichten 121, 123a und 123b einander über einen Spalt gegenüberliegend vorgesehen, und eine Spule 122 zur Erzeugung eines durch die weichmagnetische Schicht 121 und die weichma gnetischen Schichten 123a und 123b zu leitenden Magnetflusses ist in dem Spalt zwischen der weichmagnetischen Schicht 121 und den weichmagnetischen Schichten 123a und 123b gebildet. Der MR-Effekt-Transducer ist in einem Abschnitt angeordnet, der die weichmagnetischen Schichten 123a und 123b elektrisch 03180 00070 552 001000280000000200012000285910306900040 0002019708069 00004 03061 voneinander isoliert und magnetisch miteinander verbunden trennt. Der in der Spule 122 erzeugte Magnetfluß wird durch die weichmagnetische Schicht 121 und die weichmagnetischen Schichten 123a und 123b geleitet und verursacht, daß ein Leckmagnetfeld aus dem Spalt des gegenüberliegenden Teiles 124 erzeugt und in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 125 aufgezeichnet wird.

Das in Fig. 22 und Fig. 23A bis Fig. 23C gezeigte ma gnetische Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk ist bedingt durch die Verwendung des MR-Effekt-Transducers gemäß den vorstehend genannten Ausführungsformen in der Lage, eine hohe Wärmebe ständigkeit zu erwerben, die Verschlechterung der Magnetowi derstandscharakteristik auszuschließen und eine verbesserte, zuverlässigere Leistung zu zeigen.

In Fig. 23A bis Fig. 23C ist gleichermaßen auf die Darstellung von Bestandteilen, wie etwa ein Substrat, auf dem der MR-Kopf gebildet wird, und ein zwischen die weichmagneti schen Schichten gelegter Isolierfilm, verzichtet. Der MR- Effekt-Transducer gemäß der vorliegenden Ausführungsform die ser Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene ma gnetische Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk beschränkt, son dern kann für verschiedene magnetische Aufzeichnungs- /Wiedergabelaufwerke verwendet werden, die einen Schreibteil und einen Leseteil haben.

Auch ist es zulässig, den vorstehend beschriebenen MR- Effekt-Transducer für solche magnetischen Aufzeichnungs- /Wiedergabelaufwerke zu verwenden, die ausschließlich zur Wiedergabe verwendet werden.

Die freie Magnetschicht und die Pinning-Magnetschicht, die durch das Medium der nichtmagnetischen Metallschicht wie vorstehend beschrieben übereinandergeschichtet sind, haben jeweils eine Legierungsschicht des Kobalt-Eisen-Typs (Bor oder Kohlenstoff enthaltend), die auf der Seite derselben zum Kontakt mit der nichtmagnetischen Metallschicht gebildet ist.

Bedingt durch den Einschluß von Bor oder Kohlenstoff können die Legierungsschichten des Kobalt-Eisen-Typs ihre d- Beabstandungen unter die d-Beabstandung einer Kobalt-Eisen- Legierung verringert haben.

Ferner weisen die Legierungsschichten des Kobalt-Eisen- Typs, insbesondere die Legierungsschichten des Kobalt-Eisen- Typs auf der Seite der freien Magnetschicht, eine gute Kri stallinität auf und nehmen eine flächenzentrierte kubische Gitterstruktur an, da sie beispielsweise durch das Medium der Basisschicht und der freien Magnetschicht oder der Basis schicht und der nichtmagnetischen Schicht übereinanderge schichtet sind.

Somit werden basierend auf den Resultaten der Versuche die Metallschichten des Kobalt-Eisen-Typs in die Lage ver setzt, eine verbesserte Sperreigenschaft gegen Kupfer anzu nehmen, und der Magnetowiderstandstransducer und das magneti sche Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk können eine verbesser te Wärmebeständigkeit erzielen.

Claims

1. Magnetowiderstandstransducer, umfassend:
eine Mehrfachschicht, die mindestens eine weichmagneti sche Schicht (23 und 25, oder 13 und 15) und eine nichtma gnetische Schicht (24 oder 14) hat, die abwechselnd darin laminiert sind, bei welcher die weichmagnetische Schicht (23 und 25, oder 13 und 15) mit mindestens einer (CO_yFe_100-y)_100-xZ_x- Legierungsschicht [worin Z ein von Co und Fe verschiedenes Element bezeichnet und x und y Atomanteile (at-%) bezeich nen] (23a, 23c und 25a oder 13a) versehen ist, die an die nichtmagnetische Schicht (24 oder 14) angrenzt und eine flä chenzentrierte kubische Gitterstruktur mit einer d- Beabstandung hat, die kleiner ist als die d-Beabstandung ei ner Co_yFe_100-y-Legierung; und
ein Paar von Elektroden (28a und 28b, oder 18 und 18b), die auf der Mehrfachschicht gebildet sind, um das Durchlei ten eines Abtaststromes durch die Mehrfachschicht zu erlau ben.

2. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 1, wel cher ferner antiferromagnetische Schichten (26a und 26b) um faßt, die an den einander gegenüberliegenden Anschlußteilen einer der nichtmagnetischen Schichten (24) unter den Elek troden gebildet sind.

3. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die antiferromagnetischen Schich ten (26a und 26b) jeweils aus mindestens einem Glied gebil det sind, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus FeMn-Film, NiMn-Film, PtMn-Film, PdMn-Film, PdPtMn-Film, CrMn-Film und IrMn-Film.

4. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Schicht (24) aus einem Kupferfilm gebildet ist.

5. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Element Z in der (Co_yFe_100-y)_100- _xZ_x-Legierungsschicht (23a, 23c und 25a) ein Bor- oder Koh lenstoffatom darstellt.

6. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß die (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungs schicht (23a, 23c und 25a) einen Borgehalt von weniger als 10 at-% hat.

7. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß der Atomanteil y von Kobalt in der (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht (23a, 23c und 25a) im Be reich von 85 bis 95 at-% liegt.

8. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß die (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungs schicht (23a, 23c und 25a) eine Dicke von nicht weniger als 3 nm hat.

9. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 1 oder 5, umfassend eine antiferromagnetische Schicht (16), wobei die Mehrfachschicht (30a), die mit einer ersten weichmagne tischen Schicht (13), einer nichtmagnetischen Schicht (14), einer zweiten weichmagnetischen Schicht (15) und einer anti ferromagnetischen Schicht (16) in dieser Schichtungsreihen folge versehen ist, bei welcher die erste weichmagnetische Schicht (13) mit einer (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht [wor in Z ein von Co und Fe verschiedenes Element darstellt und x und y Atomanteile (at-%) darstellen] (13a) versehen ist, die an die nichtmagnetische Schicht (14) angrenzt und eine flä chenzentrierte kubische Gitterstruktur mit einer d- Beabstandung hat, die kleiner ist als die d-Beabstandung ei ner Co_yFe_100-y-Legierung.

10. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß die antiferromagnetische Schicht (16) aus mindestens einem Glied gebildet ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus FeMn-Film, NiO-Film, α- Fe₂O₃-Film, NiMn-Film, PtMn-Film, PdMn-Film, PdPtMn-Film, CrMn-Film und IrMn-Film.

11. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß die antiferromagnetische Schicht (16) aus einem NiO-Film und einem α-Fe₂O₃-Film besteht und entweder direkt oder durch das Medium eines Aluminiumoxid- Films auf ein AlTiC-Substrat laminiert ist.

12. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß die zweite weichmagnetische Schicht (15) in einer Einschichtstruktur, bestehend aus ei ner (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht, vorliegt.

13. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß die zweite weichmagnetische Schicht (15) als mehrschichtig übereinandergeschichtete Struktur ausgeführt ist, bestehend aus einer (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x- Legierungsschicht (15a), die an die nichtmagnetische Schicht (14) grenzt, und einer Legierungsschicht (15b), die minde stens Ni und Fe enthält.

14. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Schicht (14) aus einem Kupferfilm gebildet ist.

15. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, An spruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Element Z in der (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht (13a, 15 und 15a) ein Bor- oder Kohlenstoffatom bezeichnet.

16. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 15, da durch gekennzeichnet, daß die (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungs schicht (13a, 15 und 15a) einen Borgehalt von weniger als 10 at-% hat.

17. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, An spruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Atomanteil y von Kobalt in der (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungs schicht (13a, 15 und 15a) im Bereich von 85 bis 95 at-% liegt.

18. Magnetowiderstandstransducer nach Anspruch 9, An spruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht (13a, 15 und 15a) eine Dicke von nicht weniger als 3 nm hat.

19. Magnetisches Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk, ver sehen mit:

a) einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (44); und
b) einem Magnetowiderstandstransducer (43), umfassend
- 1. eine Mehrfachschicht, die mindestens eine weichma gnetische Schicht (23 und 25, oder 13 und 15) und eine nichtmagnetische Schicht (24 oder 14) hat, die abwechselnd darin laminiert sind, bei welcher die weichmagnetische Schicht (23 und 25, oder 13 und 15) mit mindestens einer (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht [worin Z ein von Co und Fe verschiedenes Element bezeichnet und x und y Atomanteile (at-%) bezeichnen] (23a, 23c und 25a, oder 13) versehen ist, die an die nichtmagnetische Schicht (24) angrenzt und eine flächenzentrierte kubische Gitterstruktur mit einer d- Beabstandung hat, die kleiner ist als die d-Beabstandung ei ner Co_yFe_100-y-Legierung; und
- 2. ein Paar von Elektroden (28a und 28b, oder 18a und 18b), die auf der Mehrfachschicht gebildet sind, um das Durchleiten eines Abtaststromes durch die Mehrfachschicht zu erlauben.

20. Magnetisches Aufzeichnungs-/Wiedergabelaufwerk nach Anspruch 19, in dem der Magnetowiderstandstransducer (43) ferner eine antiferromagnetische Schicht (16) in der Mehr fachschicht (30a) aufweist, die mit einer ersten weichmagne tischen Schicht (13), einer nichtmagnetischen Schicht (14), einer zweiten weichmagnetischen Schicht (15) und einer anti ferromagnetischen Schicht (16) in dieser Schichtungsreihen folge versehen ist, bei welcher die erste weichmagnetische Schicht (13) mit einer (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht [wor in Z ein von Co und Fe verschiedenes Element darstellt und x und y Atomanteile (at-%) darstellen] (13a) versehen ist, die an die nichtmagnetische Schicht (14) angrenzt und eine flä chenzentrierte kubische Gitterstruktur mit einer d- Beabstandung hat, die kleiner ist als die d-Beabstandung ei ner Co_yFe_100-y-Legierung.

21. Verfahren zur Bildung eines Magnetfilms, umfassend die Schritte:
Bilden einer Basisschicht (12 oder 22) auf einem Sub strat (11 oder 21); und
Bilden, auf der Basisschicht (12 oder 22), einer Mehr fachschicht (30a), die wenigstens eine (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x- Legierungsschicht hat, [worin Z ein Atom eines der Elemente Bor (B) und Kohlenstoff (C) bezeichnet und x und y entspre chende Atomanteile (at-%) bezeichnen] (13a oder 25).

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei der die Mehrfach schicht (30a) eine Legierungsschicht (13b oder 25b) hat, die wenigstens Ni und Fe enthalten, auf der Basisschicht (12 oder 22), und die (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht [wor in Z ein Atom eines der Elemente Bor (B) und Kohlenstoff (C) bezeichnet und x und y entsprechende Atomanteile (at-%) be zeichnen] (13a oder 25) durch Sputtern der genannten Legie rungsschicht (13b oder 25b) überlagert ist.

23. Verfahren zur Bildung eines Magnetfilms nach An spruch 21, bei dem die Mehrfachschicht (30a) eine anti ferromagnetische Schicht (16), eine weichmagnetische Schicht (15) und einen nichtmagnetishe Schicht (14), in dieser Schichtungsfolge, auf der Basisschicht (12 oder 22) hat, und die (Co_yFe_100-y)_100-xZ_x-Legierungsschicht, [worin Z ein Atom eines der Elemente Bor (B) und Kohlenstoff (C) bezeichnet und x und y entsprechende Atomanteile (at-%) bezeichnen] (13a oder 25)durch Sputtern der genannten Legierungsschicht (13a) der nichtmagnetischen Schicht (14) überlagert wird.