JP2000276719A - 磁気抵抗効果素子およびその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果素子およびその製造方法

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JP2000276719A JP11343134A JP34313499A JP2000276719A JP 2000276719 A JP2000276719 A JP 2000276719A JP 11343134 A JP11343134 A JP 11343134A JP 34313499 A JP34313499 A JP 34313499A JP 2000276719 A JP2000276719 A JP 2000276719A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気抵抗効果素子を構成する多層膜は、その
両側に形成されるハードバイアス層の影響を受けて、前
記多層膜の側部付近の領域が、実質的に磁気抵抗効果を
発揮し得ない不感領域であり、この不感領域は、単に直
流抵抗値を上昇させるだけの領域となっていた。 【解決手段】 多層膜１６の不感領域Ｄ上にまで電極層
１８を延ばして形成する。これにより、前記電極層１８
からのセンス電流を多層膜１６に有効に流すことがで
き、しかも多層膜１６との接合面積を大きくできるの
で、直流抵抗を低減させることができ、再生特性を向上
させることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば固定磁性層
（ピン（Pinned）磁性層）の磁化の方向と外部磁界の影
響を受けるフリー（Free）磁性層の磁化の方向との関係
で電気抵抗が変化するいわゆるスピンバルブ型薄膜素子
に係り、特に、多層膜に有効にセンス電流を流すことが
できる磁気抵抗効果素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３３は、磁気抵抗効果素子の従来の構
造をＡＢＳ面から見た断面図である。図３３に示す磁気
抵抗効果素子は、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ
（giant magnetoresistive）素子の１種であるスピンバ
ルブ型薄膜素子と呼ばれるものであり、ハードディスク
などの記録媒体からの記録磁界を検出するものである。
【０００３】このスピンバルブ型薄膜素子は、下から下
地層６、反強磁性層１、固定磁性層（ピン（Pinned）磁
性層）２、非磁性導電層３、フリー磁性層（Free）４、
及び保護層７で構成された多層膜９と、この多層膜９の
両側に形成された一対のハードバイアス層５，５と、こ
のハードバイアス層５，５の上に形成された一対の電極
層８，８とで構成されている。なお下地層６及び保護層
７は、Ｔａ（タンタル）膜などで形成されている。また
この多層膜９の上面の幅寸法によってトラック幅Ｔｗが
決定される。
【０００４】前記反強磁性層１にはＦｅ−Ｍｎ（鉄−マ
ンガン）合金膜やＮｉ−Ｍｎ（ニッケル−マンガン）合
金膜、固定磁性層２及びフリー磁性層４にはＮｉ−Ｆｅ
（ニッケル−鉄）合金膜、非磁性導電層３にはＣｕ
（銅）膜、ハードバイアス層５，５にはＣｏ−Ｐｔ（コ
バルト−白金）合金膜、また電極層８，８にはＣｒ膜が
一般的に使用される。
【０００５】図３３に示すように、固定磁性層２の磁化
は、反強磁性層１との交換異方性磁界によりＹ方向（記
録媒体からの漏れ磁界方向；ハイト方向）に単磁区化さ
れ、フリー磁性層４の磁化は、前記ハードバイアス層
５，５からのバイアス磁界の影響を受けてＸ方向に揃え
られる。
【０００６】すなわち固定磁性層２の磁化と、フリー磁
性層４の磁化とが、直交するように設定されている。
【０００７】このスピンバルブ型薄膜素子では、ハード
バイアス層５，５上に形成された電極層８，８から、固
定磁性層２、非磁性導電層３及びフリー磁性層４に検出
電流（センス電流）が与えられる。ハードディスクなど
の記録媒体の走行方向はＺ方向であり、記録媒体からの
洩れ磁界がＹ方向に与えられると、フリー磁性層４の磁
化がＸからＹ方向へ向けて変化する。このフリー磁性層
４内での磁化の方向の変動と、固定磁性層２の固定磁化
方向との関係で電気抵抗が変化し（これを磁気抵抗効果
という）、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化によ
り、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３３
に示す従来の磁気抵抗効果素子では、以下のような問題
点が発生する。
【０００９】固定磁性層２の磁化は、前述したように、
図示Ｙ方向に単磁区化され固定されているが、前記固定
磁性層２の両側にはＸ方向に磁化されているハードバイ
アス層５，５が設けられている。そのために、特に、固
定磁性層２の両端の磁化が、前記ハードバイアス層５，
５からのバイアス磁界の影響を受け、図示Ｙ方向に固定
されなくなっている。
【００１０】すなわち、前記ハードバイアス層５，５の
Ｘ方向の磁化を受けて、Ｘ方向に単磁区化されているフ
リー磁性層４の磁化と、固定磁性層２の磁化とは、特に
多層膜９の側端部付近では、直交関係にない。フリー磁
性層４の磁化と、固定磁性層２の磁化とを直交関係に設
定しておく理由は、フリー磁性層４の磁化が小さな外部
磁界でも容易に変動可能で、電気抵抗を大きく変化させ
ることができ、再生感度を向上させることができるから
である。さらに前記直交関係にあると、良好な対称性を
有する出力波形を得ることが可能になるためである。
【００１１】しかもフリー磁性層４のうち、その側端部
付近における磁化は、ハードバイアス層５，５からの強
い磁化の影響を受けるため固定されやすく、外部磁界に
対し磁化が変動しにくくなっており、図３３に示すよう
に、多層膜９の側端部付近には、再生感度の悪い不感領
域が形成される。
【００１２】多層膜９のうち、不感領域を除いた中央部
分の領域が、実質的に記録磁界の再生に寄与し、磁気抵
抗効果を発揮する感度領域であり、この感度領域の幅
は、多層膜９の形成時に設定されたトラック幅Ｔｗより
も不感領域の幅寸法分だけ短くなっている。
【００１３】このように磁気抵抗効果素子の多層膜９に
は、その両側付近に再生出力にほとんど寄与しない不感
領域が形成され、この不感領域は、単に直流抵抗値（Ｄ
ＣＲ）を上昇させる領域でしかなかった。
【００１４】また、図３３の従来の磁気抵抗効果素子の
ように、多層膜９の両側にのみ電極層８，８が形成され
ている構造であると、前記電極層８，８からのセンス電
流は、ハードバイアス層５，５に流れ易くなり、前記多
層膜９に流れる割合が減り、また特に不感領域の存在に
より、さらに感度領域へ流れるセンス電流の量は激減す
る結果となる。このように、有効量の前記センス電流を
感度領域に流すことができず、直流抵抗の上昇とともに
再生出力の低下が問題となっていた。
【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、特に多層膜の不感領域上に電極層をオーバ
ーラップさせることにより、直流抵抗を低減させること
ができ、再生特性を向上させることが可能な磁気抵抗効
果素子およびその製造方法を提供することを目的として
いる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、反強磁性層
と、この反強磁性層と接して形成され、前記反強磁性層
との交換異方性磁界により磁化方向が固定される固定磁
性層と、前記固定磁性層に非磁性導電層を介して形成さ
れたフリー磁性層とを有する多層膜と、この多層膜の両
側に形成され、前記フリー磁性層の磁化方向を前記固定
磁性層の磁化方向と交叉する方向へ揃える一対のバイア
ス層と、このバイアス層上に形成され、固定磁性層と非
磁性導電層とフリー磁性層に検出電流を与える一対の導
電層とが設けられて成る磁気抵抗効果素子において、前
記多層膜は、再生感度に優れ、実質的に磁気抵抗効果を
発揮し得る中央部分の感度領域と、前記感度領域の両側
に形成され、再生感度が悪く実質的に磁気抵抗効果を発
揮し得ない不感領域とで構成されており、多層膜の両側
に形成された電極層は、前記多層膜の不感領域上にまで
延ばされて形成されていることを特徴とするものであ
る。
【００１７】本発明では前記多層膜は、下から反強磁性
層、固定磁性層、非磁性導電層、及びフリー磁性層の順
で積層され、前記反強磁性層は、その上に形成された前
記各層の両側の領域に延びており、この両側領域の反強
磁性層上に、金属膜を介して一対のバイアス層及び電極
層が積層されていることが好ましい。
【００１８】また本発明は、フリー磁性層と、前記フリ
ー磁性層の上下に形成された非磁性導電層と、一方の非
磁性導電層の上及び他方の非磁性導電層の下に形成さ
れ、磁化方向が固定されている固定磁性層と、一方の固
定磁性層の上及び他方の固定磁性層の下に形成された反
強磁性層とを有する多層膜と、前記多層膜の両側に形成
され、前記フリー磁性層の磁化方向を前記固定磁性層の
磁化方向と交叉する方向へ揃える一対のバイアス層と、
このバイアス層上に形成され、固定磁性層と非磁性導電
層とフリー磁性層に検出電流を与える一対の導電層とが
設けられて成る磁気抵抗効果素子において、前記多層膜
は、再生感度に優れ、実質的に磁気抵抗効果を発揮し得
る中央部分の感度領域と、前記感度領域の両側に形成さ
れ、再生感度が悪く実質的に磁気抵抗効果を発揮し得な
い不感領域とで構成されており、多層膜の両側に形成さ
れた電極層は、前記多層膜の不感領域上にまで延ばされ
て形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】また、前記フリー磁性層は、磁気モーメン
トの大きさが異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層
を介して積層され、前記非磁性材料層を介して隣接する
前記軟磁性薄膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状
態であると、前記フリー磁性層の膜厚を薄くすることと
同等の効果が得られ、フリー磁性層の磁化が変動しやす
くなり、磁気抵抗効果素子の磁界検出感度が向上するの
で好ましい。
【００２０】なお、前記軟磁性薄膜の磁気モーメントの
大きさは、前記軟磁性薄膜の飽和磁化（Ｍｓ）と膜厚
（ｔ）の積で表される。
【００２１】前記フリー磁性層が、磁気モーメントが異
なる複数の軟磁性薄膜が非磁性材料層を介して積層さ
れ、前記非磁性材料層を介して隣接する前記軟磁性薄膜
の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態であるとき、
前記複数の軟磁性薄膜は、磁化方向が前記バイアス層か
ら発生する磁界の方向に向いているものと、１８０度反
対方向に向いているものが交互に積層された状態になっ
ている。
【００２２】磁化方向が前記バイアス層から発生する磁
界の方向と１８０度反対方向に向いている軟磁性薄膜
は、前記バイアス層と磁気的に接続している両側端部付
近において磁化方向が乱れてしまう。このとき、これら
の軟磁性薄膜と前記非磁性材料層を介して隣接してい
る、磁化方向が前記バイアス層から発生する磁界の方向
に向いている軟磁性薄膜の両側端部付近の磁化方向もつ
られて乱れる。
【００２３】このように、前記フリー磁性層を構成する
軟磁性薄膜の両側端部付近の磁化方向が乱れている領域
は、再生感度が悪く実質的に磁気抵抗効果を発揮し得な
い不感領域となっており、本発明ではこの不感領域上に
まで、前記電極層が延ばされて形成されている。
【００２４】さらに、前記フリー磁性層が、磁気モーメ
ントが異なる複数の軟磁性薄膜が非磁性材料層を介して
積層されたものであるときには、前記多層膜と前記バイ
アス層との磁気的接続面が前記フリー磁性層を構成する
複数の軟磁性薄膜の側面のうち、一つの軟磁性薄膜の側
面とのみ重なり合っていることが好ましい。
【００２５】前記バイアス層は、前記フリー磁性層を構
成する複数の軟磁性薄膜のうち、一つの軟磁性薄膜の磁
化方向を揃えるだけでよい。一つの軟磁性薄膜の磁化方
向が一定方向に揃えられると、この軟磁性薄膜に隣接す
る軟磁性薄膜は磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態
となり、結局全ての軟磁性薄膜の磁化方向が一定方向に
平行か反平行かに揃えられ、フリー磁性層全体の磁化方
向が一定方向に揃えられる。
【００２６】前記バイアス層が、前記フリー磁性層を構
成する複数の軟磁性薄膜と磁気的に接続されていると、
軟磁性薄膜の両端部において磁化方向が乱れる原因とな
るので好ましくない。
【００２７】また、前記固定磁性層は、磁気モーメント
が異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層を介して積
層され、前非磁性材料層を介して隣接する前記軟磁性薄
膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態であると、
前記固定磁性層を構成する複数の軟磁性膜が、互いに他
の軟磁性膜の磁化方向を固定しあうので、全体として固
定磁性層の磁化方向を一定方向に安定させることができ
るので好ましい。
【００２８】ここでも、前記軟磁性薄膜の磁気モーメン
トの大きさは、前記軟磁性薄膜の飽和磁化（Ｍｓ）と膜
厚（ｔ）の積で表される。
【００２９】なお、前記非磁性材料層は、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは２種以上の
合金で形成されていることが好ましい。
【００３０】本発明では、前記反強磁性層は、ＰｔＭｎ
合金により形成されていることが好ましい。または前記
反強磁性層は、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒ
ｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種以上の元素である）
合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐ
ｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇのいずれか１種また
は２種以上の元素である）合金で形成されていることが
好ましい。
【００３１】さらに本発明は、非磁性層を介して重ねら
れた磁気抵抗効果層と軟磁性層とを有する多層膜と、こ
の多層膜の両側に形成された一対のバイアス層と、この
バイアス層の上に形成された一対の電極層とを有して成
る磁気抵抗効果素子において、前記多層膜は、再生感度
に優れ、実質的に磁気抵抗効果を発揮し得る中央部分の
感度領域と、前記感度領域の両側に形成され、再生感度
が悪く実質的に磁気抵抗効果を発揮し得ない不感領域と
で構成されており、多層膜の両側に形成された電極層
は、前記多層膜の不感領域上にまで延ばされて形成され
ていることを特徴とするものである。
【００３２】また、本発明では、前記多層膜と前記バイ
アス層との磁気的接続面の上縁部及び／又は下縁部の媒
体走行方向の高さ位置が、前記フリー磁性層又は前記磁
気抵抗効果層の上面及び／又は下面の媒体走行方向の高
さ位置とが等しいことが好ましい。
【００３３】前記バイアス層は、前記多層膜のトラック
幅方向の側面に、直接または下地層などの他の層を介し
て磁気的に接続されている。前記バイアス層は、前記多
層膜の中の、前記フリー磁性層又は前記磁気抵抗効果層
の磁化方向を一定方向に揃えるためのものである。従っ
て、前記バイアス層は、前記フリー磁性層又は前記磁気
抵抗効果層とのみ磁気的に接続されていればよい。特
に、前記バイアス層が、前記固定磁性層と磁気的に接続
されていなければ、前記バイアス層から発生する磁界が
前記固定磁性層の磁化方向に影響を与えることを抑える
ことができるのでより好ましい。
【００３４】また、前記多層膜の最上層には、酸化防止
などを目的とした、Ｔａなどからなる保護層が形成され
ていることが好ましい。
【００３５】ただし、前記保護層上に前記電極層が積層
されると、電気抵抗が増加するなど、磁気抵抗効果素子
の特性に悪影響を及ぼすことがあるので、前記多層膜上
の前記電極層と接合していない部分に前記保護層が形成
されていることが好ましい。
【００３６】なお本発明では、前記多層膜の感度領域
は、電極層が多層膜の両側にのみ形成された磁気抵抗効
果素子を、ある信号が記録された微小トラック上にトラ
ック幅方向で走査させた場合に、得られた再生出力のう
ち最大出力の５０％以上の出力が得られた領域として定
義され、また前記多層膜の不感領域は、前記感度領域の
両側であって、出力が最大出力の５０％以下となる領域
として定義されるものである。
【００３７】また本発明では、前記多層膜の感度領域
は、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと同じ幅寸法で形成
されることが好ましい。
【００３８】さらに多層膜上に延びて形成された部分の
各電極層の幅寸法は、０μｍより大きく０．０８μｍの
範囲内であることが好ましい。
【００３９】また、前記多層膜上に延びて形成された部
分の各電極層の幅寸法は、０．０５μｍ以上であること
がより好ましい。
【００４０】さらに、前記保護層表面または前記保護層
を除いた多層膜表面と、前記多層膜の不感領域上に延ば
された前記電極層の前端面とがなす角度が２０度以上、
より好ましくは２５度以上、さらに６０度以下より好ま
しくは４５度以下であることが好ましい。
【００４１】また、前記多層膜上で、この多層膜の両側
に形成された前記電極層の間に、絶縁層が形成され、こ
の絶縁層の側面に前記電極層が直接に又は他の層を介し
て接していることが好ましい。
【００４２】特に、前記保護層表面または前記保護層を
除いた多層膜表面と、前記多層膜の不感領域上に延ばさ
れた前記電極層の前端面とがなす角度が６０度以上より
好ましくは、９０度以上であると、前記多層膜に与えら
れる検出電流の分流を抑えることができるので好まし
い。
【００４３】さらに、前記多層膜上に延びて形成された
部分の各電極層の幅寸法は、前記多層膜の不感領域の幅
寸法にほぼ等しく形成されていることが好ましい。
【００４４】また本発明は、磁気抵抗効果素子の製造方
法において、基板上に磁気抵抗効果を発揮する多層膜を
成膜する工程と、予めマイクロトラックプロファイル法
によって測定された前記多層膜の不感領域となる領域上
に対向する下面に切り込み部の形成されたリフトオフ用
のレジスト層を前記多層膜の感度領域上に形成する工程
と、前記多層膜の両側にバイアス層を成膜し、その後前
記バイアス層をトラック幅方向に着磁する工程と、前記
多層膜に対し斜め方向から前記バイアス層上に電極層を
成膜し、この際、前記電極層を、多層膜上に設けられた
前記レジスト層の下面に形成された切り込み部内にまで
成膜する工程と、前記レジスト層を多層膜上から除去す
る工程と、を有することを特徴とするものである。
【００４５】なお、基板上に磁気抵抗効果を発揮する多
層膜を成膜する工程において、前記多層膜の最上層に酸
化防止用などの保護層を成膜する場合には、前記リフト
オフ用のレジスト層を前記多層膜の感度領域上に形成す
る工程において、前記リフトオフ用のレジスト層を前記
保護層の上面であって前記多層膜の感度領域上である領
域に形成し、さらに、前記保護層の前記リフトオフ用の
レジスト層と直接接合していない領域を除去して、前記
保護層の下層を露出させる工程と、を有するようにする
と、前記電極層を前記多層膜上に延ばして形成するとき
に、前記電極層を電気抵抗の高い前記保護層が除去され
た部分で前記多層膜と接合させることができるので好ま
しい。
【００４６】なお、前記電極層を成膜する工程におい
て、前記保護層表面または前記保護層を除いた多層膜表
面と、前記多層膜の不感領域上に延ばされた前記電極層
の前端面とがなす角度を２０度以上、より好ましくは２
５度以上、さらに、６０度以下、より好ましくは４５度
以下にすることが好ましい。
【００４７】さらに、本発明は、磁気抵抗効果素子の製
造方法において、基板上に磁気抵抗効果を発揮する多層
膜を成膜する工程と、前記多層膜上に絶縁層を成膜する
工程と、予めマイクロトラックプロファイル法によって
測定された前記多層膜の不感領域となる領域上に対向す
る下面に切り込み部の形成されたリフトオフ用のレジス
ト層を、前記絶縁層上であって、前記多層膜の感度領域
上である領域に形成する工程と、前記絶縁層をエッチン
グによって、前記レジスト層の下面に形成された切り込
み部内まで除去する工程と、前記多層膜の両側にバイア
ス層を成膜し、その後前記バイアス層をトラック幅方向
に着磁する工程と、前記多層膜に対し斜め方向から前記
バイアス層上に電極層を成膜し、この際、前記電極層
を、前記レジスト層の下層の前記絶縁層の側面と直接に
または他の層を介して接合するように成膜する工程と、
前記レジスト層を前記絶縁層上から除去する工程と、を
有することを特徴とするものである。
【００４８】なお、基板上に磁気抵抗効果を発揮する多
層膜を成膜する工程において、前記多層膜の最上層に酸
化防止用などの保護層を成膜する場合には、前記絶縁層
をエッチングによって、前記レジスト層の下面に形成さ
れた切り込み部内まで除去する工程の後に、前記保護層
の前記絶縁層に覆われていない領域を除去して、前記保
護層の下層を露出させる工程と、を有するようにする
と、前記電極層を前記多層膜上に延ばして形成するとき
に、前記電極層を電気抵抗の高い前記保護層が除去され
た部分で前記多層膜と接合させることができるので好ま
しい。
【００４９】また、前記多層膜上に絶縁層を積層する工
程を有する磁気抵抗効果素子の製造方法においては、前
記電極層を成膜する工程において、前記保護層表面また
は前記保護層を除いた多層膜表面と、前記多層膜の不感
領域上に延ばされた前記電極層の前端面とがなす角度が
６０度以上、より好ましくは９０度以上、にすることが
好ましい。
【００５０】本発明では、マイクロトラックプロファイ
ル法により測定された前記多層膜の感度領域は、電極層
がハードバイアス層上にのみ形成され、多層膜上にまで
延ばされて形成されていない磁気抵抗効果素子を、ある
微小トラックに記録された信号上にトラック幅方向で走
査させた場合に、得られた再生出力のうち最大出力の５
０％以上の出力が得られた領域として定義され、また前
記多層膜の不感領域は、前記感度領域の両側であって、
出力が最大出力の５０％以下となる領域として定義され
るものである。
【００５１】また本発明では、多層膜が形成された基板
を、バイアス層の組成で形成されたターゲットに対し垂
直方向に置き、イオンビームスパッタ法、ロングスロー
スパッタ法、あるいはコリメーションスパッタ法のいず
れか１種以上のスパッタ法によって、前記多層膜の両側
にバイアス層を成膜し、次に、前記多層膜が形成された
基板を、電極層の組成で形成されたターゲットに対し斜
めに傾け、あるいはターゲット側を基板に対し斜めに傾
け、イオンビームスパッタ法、ロングスロースパッタ
法、あるいはコリメーションスパッタ法のいずれか１種
以上のスパッタ法によって、前記バイアス層上であっ
て、多層膜上に設けられたレジスト層の下面に形成され
た切り込み部内にまで電極層を成膜することが好まし
い。
【００５２】なお本発明では、前記多層膜は、反強磁性
層、固定磁性層、非磁性導電層、及びフリー磁性層を１
層ずつ有して構成され、あるいは、フリー磁性層を中心
にして、その上下に非磁性導電層、固定磁性層、及び反
強磁性層を有して構成され、または非磁性層を介して重
ねられた磁気抵抗効果層と軟磁性層とを有して構成され
ることが好ましい。
【００５３】あるいは、前記多層膜は、反強磁性層、固
定磁性層、非磁性導電層、及びフリー磁性層を、少なく
とも１層ずつ有して構成され、あるいは、フリー磁性層
を中心にして、その上下に非磁性導電層、固定磁性層、
及び反強磁性層を有して構成され、または非磁性層を介
して重ねられた磁気抵抗効果層と軟磁性層とを有して構
成されることが好ましい。
【００５４】また、前記フリー磁性層を、磁気モーメン
トの大きさが異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層
を介して積層され、前記非磁性材料層を介して隣接する
前記軟磁性薄膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状
態であるものとして形成することが好ましい。
【００５５】前記フリー磁性層を、磁気モーメントが異
なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層を介して積層さ
れたものとして形成するときには、前記バイアス層を成
膜する工程において、前記多層膜と前記バイアス層との
磁気的接続面を、前記フリー磁性層を構成する複数の軟
磁性薄膜の側面のうち、一つの軟磁性薄膜の側面とのみ
重なり合わせることが好ましい。
【００５６】また、前記固定磁性層を、磁気モーメント
の大きさが異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層を
介して積層され、前記非磁性材料層を介して隣接する前
記軟磁性薄膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態
であるものとして形成することが好ましい。
【００５７】なお、前記非磁性材料層は、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは２種以上の
合金で形成することが好ましい。
【００５８】さらに、前記バイアス層を成膜する工程に
おいて、前記多層膜と前記バイアス層との磁気的接続面
の上縁部及び／又は下縁部の媒体走行方向の高さ位置
が、前記フリー磁性層又は前記磁気抵抗効果層の上面及
び／又は下面の媒体走行方向の高さ位置とが等しくなる
ように成膜することが好ましい。
【００５９】本発明では、前記反強磁性層を、ＰｔＭｎ
合金により形成することが好ましいが、前記反強磁性層
を、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕの
いずれか１種または２種以上の元素である）で、あるい
は、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇのいずれか１種または２種以上の
元素である）で形成してもよい。
【００６０】例えば反強磁性層、固定磁性層、非磁性導
電層、及びフリー磁性層を積層して形成された多層膜の
上面の幅寸法を、トラック幅Ｔｗとして設定しても、実
際には、この多層膜全体が磁気抵抗効果を発揮するので
はなく、その中央領域のみが再生感度に優れ、実質的に
この中央領域のみが、磁気抵抗効果を発揮し得る領域で
ある。この再生感度に優れた多層膜の領域を感度領域と
呼び、前記感度領域の両側であって、再生感度の悪い領
域を不感領域と呼ぶが、多層膜に占める感度領域及び不
感領域は、マイクロトラックプロファイル法によって測
定される。以下、マイクロトラックプロファイル法につ
いて図３１を参照しながら説明する。
【００６１】図３１に示すように磁気抵抗効果を発揮す
る多層膜と、その両側に形成されたハードバイアス層
と、このハードバイアス層上に形成された電極層とを有
する、従来の磁気抵抗効果素子（図３３参照）を基板上
に形成する。前記電極層は、多層膜の両側にのみ形成さ
れた構造となっている。
【００６２】次に光学顕微鏡によって、電極層が覆い被
さっていない多層膜の上面の幅寸法Ａを測定する。この
幅寸法Ａは、光学的方法によって測定されたトラック幅
Ｔｗ（以下、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗという）と
して定義される。
【００６３】そして、記録媒体上に微小トラックで、あ
る信号を記録しておき、磁気抵抗効果素子を、微小トラ
ック上でトラック幅方向に走査させて、多層膜の幅寸法
Ａと、再生出力との関係を測定する。あるいは、微小ト
ラックが形成された記録媒体側を、磁気抵抗効果素子上
にトラック幅方向に走査させて、多層膜の幅寸法Ａと、
再生出力との関係を測定してもよい。その測定結果は、
図３１の下側に示されている。
【００６４】この測定結果を見ると、多層膜の中央付近
では、再生出力が高くなり、前記多層膜の側部付近で
は、再生出力は低くなることがわかる。この結果から、
多層膜の中央付近では、良好に磁気抵抗効果が発揮さ
れ、再生機能に関与するが、その側部付近では、磁気抵
抗効果が悪化して再生出力が低く、再生機能が低下して
いるといえる。
【００６５】本発明では、最大再生出力に対し５０％以
上の再生出力が発生する多層膜上面の幅寸法Ｂで形成さ
れた領域を、感度領域と定義し、最大再生出力に対し５
０％以下の再生出力しか発生し得ない多層膜上面の幅寸
法Ｃを有して形成された領域を不感領域を定義した。
【００６６】この不感領域では、再生機能が有効に働か
ず、単に直流抵抗（ＤＣＲ）を上昇させる領域でしかな
かったことから、本発明では、電極層を前記不感領域上
にまで延ばして形成することにより、多層膜と、前記多
層膜の両側に形成されているハードバイアス層及び電極
層との接合面積を大きくでき、しかも前記電極層からの
センス電流はハードバイアス層を介さず、多層膜に流れ
やすくなるので、直流抵抗値の低下を図り、再生特性を
向上させることが可能である。
【００６７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態の
磁気抵抗効果素子の構造をＡＢＳ面側から見た断面図で
ある。なお、図１ではＸ方向に延びる素子の中央部分の
みを破断して示している。
【００６８】この磁気抵抗効果素子は、スピンバルブ型
薄膜素子と呼ばれるものであり、巨大磁気抵抗効果を利
用したＧＭＲ（giant magnetoresistive）素子の一種で
ある。このスピンバルブ型薄膜素子は、ハードディスク
装置に設けられた浮上式スライダのトレーリング側端部
などに設けられて、ハードディスクなどの記録磁界を検
出するものである。なお、ハードディスクなどの磁気記
録媒体の移動方向はＺ方向であり、磁気記録媒体からの
洩れ磁界の方向はＹ方向である。
【００６９】図１の最も下に形成されているのはＴａ
（タンタル）などの非磁性材料で形成された下地層１０
である。この下地層１０の上に反強磁性層１１、固定磁
性層１２、非磁性導電層１３、およびフリー磁性層１４
が積層されている。そして、前記フリー磁性層１４の上
にＴａ（タンタル）などの保護層１５が形成されてい
る。前記下地層１０から保護層１５までの各層によっ
て、多層膜１６が構成されている。図１に示すように前
記多層膜１６の上面の幅寸法はＴ３０で形成されてい
る。
【００７０】前記固定磁性層１２は反強磁性層１１と接
して形成され、磁場中アニールが施されることにより、
前記反強磁性層１１と固定磁性層１２との界面にて交換
結合による交換異方性磁界が生じ、前記固定磁性層１２
の磁化が図示Ｙ方向に固定される。
【００７１】本発明では、前記反強磁性層１１がＰｔ−
Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜により形成されている。
Ｐｔ−Ｍｎ合金膜は、従来から反強磁性層として使用さ
れているＦｅ−Ｍｎ合金膜、Ｎｉ−Ｍｎ合金膜などに比
べて耐食性に優れており、またブロッキング温度も高
く、さらに交換異方性磁界（Ｈｅｘ）が大きいなど反強
磁性材料として優れた特性を有している。
【００７２】また、前記Ｐｔ−Ｍｎ合金に代えて、Ｘ―
Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか
１種または２種以上の元素である）で、あるいはＰｔ―
Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，
Ａｕ，Ａｇのいずれか１種または２種以上の元素であ
る）で形成されていてもよい。
【００７３】前記固定磁性層１２およびフリー磁性層１
４は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）合金、Ｃｏ（コバル
ト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−コバルト）合金、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ合金などで形成されており、前記非磁性導電層１３
は、Ｃｕ（銅）などの電気抵抗の低い非磁性導電材料で
形成されている。
【００７４】図１に示すように、下地層１０から保護層
１５までの多層膜１６の両側には、ハードバイアス層１
７，１７が形成されており、このハードバイアス層１
７，１７は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金や
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金など
で形成されている。
【００７５】前記ハードバイアス層１７，１７は図示Ｘ
方向（トラック幅方向）に着磁されており、前記ハード
バイアス層１７，１７からのＸ方向へのバイアス磁界に
より、前記フリー磁性層１４の磁化は図示Ｘ方向に揃え
られている。
【００７６】ところで図１に示すように多層膜１６の中
央に位置する幅寸法Ｔ２の領域は、感度領域Ｅであり、
その両側であって、幅寸法Ｔ１の領域は、不感領域Ｄ，
Ｄである。
【００７７】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層１１の磁
化が、適正に図示Ｙ方向に固定され、しかもフリー磁性
層１４の磁化が適正に図示Ｘ方向に揃えられており、固
定磁性層１１とフリー磁性層１４の磁化が直交関係にあ
る。そして記録媒体からの外部磁界に対し、前記フリー
磁性層１４の磁化が感度良く変動し、この磁化方向の変
動と、固定磁性層１２の固定磁化方向との関係で電気抵
抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化に
より、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
【００７８】すなわち多層膜１６の感度領域Ｅは、実質
的に磁気抵抗効果が発揮される部分であり、この部分で
良好に再生機能が働く。
【００７９】これに対し、前記感度領域Ｅの両側に位置
する不感領域Ｄ，Ｄでは、固定磁性層１２及びフリー磁
性層１４の磁化が、ハードバイアス層１７からの磁化の
影響を強く受け、前記フリー磁性層１４の磁化は、外部
磁界に対し変動しにくくなっている。すなわち不感領域
Ｄは、磁気抵抗効果が弱く、再生機能が低下した領域で
ある。
【００８０】本発明では、多層膜１６における感度領域
Ｅの幅寸法Ｔ２、及び不感領域Ｄ，Ｄの幅寸法を、上述
したマイクロトラックプロファイル法（図３１参照）に
よって測定している。
【００８１】本発明では、図１に示すように、多層膜１
６の両側であって、ハードバイアス層１７上に形成され
る電極層１８が、前記多層膜１６の不感領域Ｄ上にまで
Ｔ３の幅寸法で延ばされて形成されている。なお前記電
極層１８は、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ膜などで形成
されている。また前記電極層１８に覆われていない多層
膜１６の上面の幅寸法は、光学的方法で測定された光学
的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗ（Optical read track wi
dth）として定義される。
【００８２】また上面が電極層１８に覆われてない感度
領域Ｅの幅寸法が、実質的に実質的にトラック幅として
機能し、この幅寸法は磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗ
（Magnetic read track width）として定義される。
【００８３】図１に示す実施例では、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗ、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗ、及び感
度領域Ｅの幅寸法Ｔ２がすべてほぼ同じ寸法値となって
いる。
【００８４】これにより本発明では、電極層１８，１８
からのセンス電流が、ハードバイアス層１７，１７に流
れにくくなり、前記ハードバイアス層１７，１７を介さ
ずに、直接多層膜１６に、前記センス電流を流す割合を
多くでき、しかも前記電極層１８を不感領域Ｄ，Ｄ上に
まで延ばして形成することにより、多層膜１６と、ハー
ドバイアス層１７及び電極層１８との接合面積も大きく
なるため直流抵抗値（ＤＣＲ）を下げることができ、再
生特性を向上させることが可能である。
【００８５】また、電極層１８，１８が不感領域Ｄ上に
延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄに流
れ込みノイズを発生させることを抑えることができる。
【００８６】特に光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと感度
領域Ｅの幅寸法Ｔ２（＝磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔ
ｗ）を同じ幅寸法で形成した場合にあっては、センス電
流を感度領域Ｅに適切に流しやすくなり、再生特性の向
上をより一層図ることができる。
【００８７】なお本発明では、電極層１８が、不感領域
Ｄ上を完全に覆って形成されているが、前記電極層１８
は、完全に不感領域Ｄ，Ｄを覆っていなくてもよく、前
記不感領域Ｄの一部が露出していてもよい。この場合、
光学的トラック幅Ｏ−Ｔｗの幅は、磁気的トラック幅Ｍ
−Ｔｗよりも大きくなる。ただし多層膜１６上に延ばさ
れて形成された電極層１８の幅寸法Ｔ３は、具体的に
は、０μｍより大きく０．０８μｍ以下であることが好
ましい。また、前記幅寸法Ｔ３は、０．０５μｍ以上
０．０８μｍ以下であることがより好ましい。
【００８８】前記電極層１８の幅寸法Ｔ３を０．０８μ
ｍ以上にすると、再生出力にノイズ信号が発生すること
が実験により確認されている。０．０８μｍという数値
は不感領域Ｄの上面の最大幅寸法であり、電極層１８の
幅寸法Ｔ３を０．０８μｍ以上にすれば、すなわち前記
電極層１８を部分的に感度領域Ｅ上にも形成することに
なる。
【００８９】しかしながら多層膜１６上に延ばされて形
成される電極層１８，１８は、感度領域Ｄ上にまで延ば
されて形成されてはいけない。
【００９０】多層膜１６の上面に延ばされて形成された
電極層１８からは、その先端から主にセンス電流が流れ
るため、上記のように、実質的に磁気抵抗効果を発揮し
得る感度領域Ｅ上にまでも電極層１８が形成された場合
には、電極層１８が覆い被さった部分の感度領域Ｅにセ
ンス電流は流れにくく、折角、磁気抵抗効果を良好に発
揮し得る感度領域Ｅの一部を殺してしまうことになり、
再生出力の低下に繋がり好ましくない。また電極層１８
が覆い被さった部分の感度領域Ｅは、多少感度を有する
ために、磁気的トラック幅Ｍ−Ｔｗの両端で、磁気抵抗
変化が生じるためノイズを発生してしまい好ましくな
い。
【００９１】また、前記電極層１８の幅寸法Ｔ３を０．
０５μｍ以上にすると、前記電極層１８は、フリー磁性
層１４の磁化方向が乱れている領域上を覆って磁気抵抗
効果素子の再生特性を向上させることができることがマ
イクロマグネティックシミュレーションの結果から導か
れた。
【００９２】また、前記保護層１５表面１５ａと、前記
多層膜１６の不感領域上に延ばされた前記電極層１８の
前端面１８ａとがなす角度θ１が２０度以上、より好ま
しくは２５度以上であると、センス電流が分流して不感
領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑えること
ができる。
【００９３】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面１
８ａとがなす角度θ１があまり大きすぎると、保護層１
５及び電極層１８上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層１８と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面１８ａとがなす角度θ１は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【００９４】図２に示すスピンバルブ型薄膜素子におい
ても、下地層１０、反強磁性層１１、固定磁性層１２、
非磁性導電層１３、フリー磁性層１４、及び保護層１５
で構成される多層膜２０と、その両側に形成されるハー
ドバイアス層１７，１７と電極層１８，１８とで構成さ
れる。前記電極層１８は、多層膜２０上にまでＴ５の幅
寸法で延ばされて形成されており、例えば前記多層膜２
０上に延ばされた電極層１８は、不感領域Ｄ上を完全に
覆っている。この場合、電極層１８，１８に覆われてい
ない多層膜２０の上面の幅寸法で決定される光学的トラ
ック幅Ｏ−Ｔｗと、上面が前記電極層１８に覆われてい
ない部分の感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラ
ック幅寸法Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）はほぼ同
じ幅寸法となる。
【００９５】あるいは前記電極層１８は完全に不感領域
Ｄ上を覆っていなくてもよく、多層膜２０上に延ばされ
た電極層１８の幅寸法Ｔ５は、不感領域Ｄよりも短く形
成されてもよい。この場合、光学的トラック幅Ｏ−Ｔｗ
は、磁気的トラック幅Ｍ−Ｔｗよりも大きくなる。前記
電極層１８の幅寸法Ｔ５は、具体的には０μｍより大き
く０．０８μｍの範囲内であることが好ましい。また、
前記幅寸法Ｔ５は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下
であることがより好ましい。この範囲内であれば、良好
に直流抵抗を低減させることが可能であり、また再生出
力にノイズが発生しないようにすることができる。
【００９６】この実施例では、多層膜２０の上面の幅寸
法が、図１に示す多層膜１６の幅寸法Ｔ３０よりも大き
な幅寸法Ｔ３１で形成されている。そして図１に示す多
層膜１６に比べて実質的に磁気抵抗効果を発揮し得る感
度領域Ｅの幅寸法が大きくなっている。図２に示す感度
領域Ｅの幅寸法は、例えば図１に示す多層膜１６の上面
の幅寸法Ｔ３０とほぼ同じ程度の幅寸法で形成される。
【００９７】このように多層膜２０の幅寸法を延ばすこ
とにより、前記ハードバイアス層１７の影響が小さく、
実質的に磁気抵抗効果を発揮し得る領域である感度領域
Ｅの幅寸法を図１の場合に比べて大きくできる。これは
不感領域Ｄの幅寸法は、多層膜２０の上面の幅寸法Ｔ３
１に関係なくほぼ一定の範囲内の幅寸法で形成されるか
らである。このため図２に示すように、多層膜２０の幅
寸法を任意に設定することにより、感度領域Ｅの幅寸
法、すなわち磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗの幅を任意
に設定することが可能である。
【００９８】さらに詳述すると、図１に示すように、磁
気抵抗効果素子の多層膜１６の上面の幅寸法がＴ３０で
形成されても、実質的に磁気抵抗効果を発揮し得る部分
は、感度領域Ｅの幅寸法Ｔ２でしかない。図２に示す実
施例では、前記感度領域Ｅの幅寸法を図１に示す感度領
域Ｅの幅寸法Ｔ２に比べ長く延ばすことを主目的とした
ものであり、そのために多層膜２０の上面の幅寸法をＴ
３１に延ばしたのである。
【００９９】また、前記保護層１５の表面１５ａと、前
記多層膜２０の不感領域上に延ばされた前記電極層１８
の前端面１８ａとがなす角度θ２が２０度以上、より好
ましくは２５度以上であると、センス電流が分流して不
感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑えるこ
とができる。
【０１００】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面１
８ａとがなす角度θ２があまり大きすぎると、保護層１
５及び電極層１８上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層１８と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面１８ａとがなす角度θ２は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０１０１】図３に示すスピンバルブ型薄膜素子の多層
膜２１は、図２に示すスピンバルブ型薄膜素子の多層膜
２０の積層の順番を逆にしたものである。つまり、図３
では、下地層１０の上にフリー磁性層１４、非磁性導電
層１３、固定磁性層１２、及び反強磁性層１１が連続し
て積層されている。
【０１０２】この実施例においては、図３に示す多層膜
２１のフリー磁性層１４は、反強磁性層１１よりも下方
に形成されているために、ハードバイアス層１７，１７
の膜厚の厚い部分と隣接しており、従って前記フリー磁
性層１４の磁化は容易にＸ方向に揃えられる。これによ
り、バルクハウゼンノイズの発生を低減させることがで
きる。
【０１０３】また、図３では、前記多層膜２１と前記ハ
ードバイアス層１７，１７との磁気的接続面Ｍの上縁部
の媒体走行方向（図示Ｚ方向）の高さ位置が、前記フリ
ー磁性層１４の上面の媒体走行方向の高さ位置とが等し
くなっている。
【０１０４】前記ハードバイアス層１７，１７は、前記
フリー磁性層１４とのみ磁気的に接続されていればよ
い。特に、図３では、前記ハードバイアス層１７，１７
が、前記固定磁性層１２と磁気的に接続されないので、
前記ハードバイアス層１７，１７から発生する磁界が前
記固定磁性層１２の磁化方向に影響を与えることを抑え
ることができる。
【０１０５】そしてこの実施例においても、多層膜２１
の上面の幅寸法は、図１に示す実施例の多層膜１６の上
面の幅寸法Ｔ３０よりも延ばされて形成されており、感
度領域Ｅの幅寸法が、図１に示す感度領域Ｅの幅寸法Ｔ
２に比べて長くなっている。
【０１０６】また図３に示すように、前記多層膜２１の
両側に形成されている電極層１８，１８は、前記多層膜
２１上に幅寸法Ｔ７で延ばされて、多層膜２１の不感領
域Ｄ上が、前記電極層１８によって覆われた状態になっ
ている。前記電極層１８の幅寸法Ｔ７は、０μｍより大
きく０．０８μｍの範囲内であることが好ましい。ま
た、前記幅寸法Ｔ７は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ
以下であることがより好ましい。
【０１０７】この実施例においては、多層膜２１上に形
成される電極層１８は、完全に不感領域Ｄを覆わない状
態で形成されている。すなわち図３では、前記電極層１
８，１８に覆われていない多層膜２１上面の幅寸法で決
定される光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗが、上面が電極
層１８，１８に覆われていない感度領域Ｅの幅寸法で決
定される磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよりも長く形成
されている。なおこの実施例においても、多層膜２０上
で電極層１８が不感領域Ｄ上を完全に覆い、光学的トラ
ック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗ
（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅寸法で形成さ
れていてもよい。
【０１０８】また、前記保護層１５の表面１５ａと、前
記多層膜２１の不感領域上に延ばされた前記電極層１８
の前端面１８ａとがなす角度θ３が２０度以上、より好
ましくは２５度以上であると、センス電流が分流して不
感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑えるこ
とができる。
【０１０９】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面１
８ａとがなす角度θ３があまり大きすぎると、保護層１
５及び電極層１８上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層１８と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面１８ａとがなす角度θ３は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０１１０】図４は、他の本発明の磁気抵抗効果素子の
構造をＡＢＳ面から見た断面図である。
【０１１１】図４に示すスピンバルブ型薄膜素子は、下
地層１０の上に形成される反強磁性層３０が、図示Ｘ方
向に長く形成され、Ｘ方向の中心では前記反強磁性層３
０が高さ寸法ｄ１だけ突出して形成されている。そして
この突出した反強磁性層３０上に、固定磁性層３１、非
磁性導電層３２、フリー磁性層３３、及び保護層１５が
形成され、下地層１０から保護層１５までの積層体が多
層膜３５として構成されている。
【０１１２】本発明では、反強磁性層３０がＰｔ−Ｍｎ
（白金−マンガン）合金膜により形成されている。ある
いは前記Ｐｔ−Ｍｎ合金に代えて、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸ
は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種
以上の元素である）で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（た
だしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇのい
ずれか１種または２種以上の元素である）で形成されて
いてもよい。
【０１１３】前記固定磁性層３１およびフリー磁性層３
３は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）合金、Ｃｏ（コバル
ト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−コバルト）合金、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ合金などで形成されており、前記非磁性導電層３２
は、Ｃｕ（銅）などの電気抵抗の低い非磁性導電材料で
形成されている。
【０１１４】そして図４に示すように、図示Ｘ方向に延
ばされて形成された反強磁性層３０の幅寸法Ｔ８上か
ら、固定磁性層３１、非磁性導電層３２、及びフリー磁
性層３３の側面にかけて、Ｃｒなどで形成された緩衝膜
及び配向膜となる金属膜３６が形成されており、この金
属膜３６の形成によって、後述するハードバイアス層３
７から発生するバイアス磁界を増大させることができ
る。
【０１１５】さらに前記金属膜３６の上には、例えばＣ
ｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
（コバルト−クロム−白金）合金などで形成されたハー
ドバイアス層３７が形成されている。
【０１１６】前記ハードバイアス層３７は図示Ｘ方向
（トラック幅方向）に着磁されており、前記ハードバイ
アス層３７からのＸ方向へのバイアス磁界により、前記
フリー磁性層３３の磁化は図示Ｘ方向に揃えられてい
る。
【０１１７】図４では、前記反強磁性層３０が前記ハー
ドバイアス層３７，３７の下層にまで延びているので、
前記ハードバイアス層３７，３７の膜厚を薄くできる。
従って、前記ハードバイアス層３７，３７をスパッタ法
などによって形成することが容易になる。
【０１１８】また前記ハードバイアス層３７，３７上に
は、Ｔａなどの非磁性材料で形成された中間層３８，３
８が形成され、この中間層３８，３８の上に、Ｃｒ、Ａ
ｕ、Ｔａ、Ｗなどで形成された電極層３９，３９が形成
されている。
【０１１９】この実施例においても、前記多層膜３５の
感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロファ
イル法によって測定し、図４に示すように、幅寸法Ｔ９
の多層膜３５の領域が感度領域Ｅであり、幅寸法Ｔ１０
の領域が不感領域Ｄである。
【０１２０】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層３１の磁
化方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、
しかもフリー磁性層３３の磁化が適正に図示Ｘ方向に揃
えられており、固定磁性層３１とフリー磁性層３３の磁
化が直交関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に
対し、前記フリー磁性層３３の磁化が感度良く変動し、
この磁化方向の変動と、固定磁性層３１の固定磁化方向
との関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に
基づく電圧変化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出
される。
【０１２１】そして前記多層膜３５の両側に形成された
電極層３９，３９は、前記多層膜３５上にまで延ばされ
て形成され、前記電極層３９が形成されていない多層膜
３５の上面の幅寸法が、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗ
である。
【０１２２】また上面が電極層３９に覆われていない感
度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラック幅寸法Ｍ
−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ９である。
【０１２３】この実施例では、多層膜３５上に形成され
る電極層３９が、完全に不感領域Ｄを覆っておらずそれ
よりも短いので、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗは、磁
気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよりも大きくなっている。
なお多層膜３５上に形成される電極層３９が、完全に不
感領域Ｄを覆って、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁
気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）
とがほぼ同じ幅寸法で形成されていてもよい。
【０１２４】これにより本発明では、ハードバイアス層
３７を介さずに、多層膜３５内に前記電極層３９からの
センス電流を流す割合を多くすることができ、しかも前
記電極層３９を不感領域Ｄ上にまで延ばして形成するこ
とにより、多層膜３４と、ハードバイアス層３７及び電
極層３９との接合面積も大きくなるため直流抵抗値（Ｄ
ＣＲ）を下げることができ、再生特性を向上させること
が可能である。
【０１２５】また、電極層３９，３９が不感領域Ｄ上に
延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄに流
れ込みノイズを発生させることを抑えることができる。
【０１２６】なお図４に示すように、多層膜３５の不感
領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層３９の幅寸法Ｔ
１１は、具体的には０μｍより大きく０．０８μｍ以下
であることが好ましい。また、前記幅寸法Ｔ１１は、
０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であることがより好
ましい。
【０１２７】また、前記保護層１５の表面１５ａと、前
記多層膜３５の不感領域上に延ばされた前記電極層３９
の前端面３９ａとがなす角度θ４が２０度以上、より好
ましくは２５度以上であると、センス電流が分流して不
感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑えるこ
とができる。
【０１２８】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面３
９ａとがなす角度θ４があまり大きすぎると、保護層１
５及び電極層３９上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層３９と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面３９ａとがなす角度θ４は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０１２９】図５のスピンバルブ型薄膜素子は、図４の
スピンバルブ型薄膜素子とその構成自体は同じである
が、図５では、スピンバルブ型薄膜素子の多層膜４０の
上面の幅寸法を、図４に示すスピンバルブ型薄膜素子の
多層膜３５の上面の幅寸法よりも図示Ｘ方向に延ばして
形成している。
【０１３０】これにより図５に示す多層膜４０では、感
度領域Ｅの幅寸法が、図４に示す多層膜４０の感度領域
Ｅの幅寸法Ｔ９よりも延ばされて形成されている。
【０１３１】そして前記多層膜４０の両側に形成されて
いる電極層３９が多層膜４０上にまで延ばされて形成さ
れており、前記電極層３９が形成されていない多層膜４
０の上面の幅寸法が磁気的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗとし
て定義されている。
【０１３２】図５に示すように、多層膜４０の上面に形
成される電極層３９は、不感領域Ｄ上をほぼ覆った状態
になっているので、前記磁気的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗ
と、上面が前記電極層３９に覆われていない感度領域Ｅ
の幅寸法で決定される磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗ
（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅寸法で形成さ
れている。なお前記電極層３９は不感領域Ｄ上を完全に
覆っていなくてもよく、この場合、前記光学的トラック
幅寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗより
も大きく形成される。なお多層膜４０の不感領域Ｄ上に
延ばされて形成された電極層３９の幅寸法Ｔ１３は、具
体的には０μｍより大きく０．０８μｍ以下であること
が好ましい。また、前記幅寸法Ｔ１３は、０．０５μｍ
以上０．０８μｍ以下であることがより好ましい。
【０１３３】また、前記保護層１５の表面１５ａと、前
記多層膜４０の不感領域上に延ばされた前記電極層３９
の前端面３９ａとがなす角度θ５が２０度以上、より好
ましくは２５度以上であると、センス電流が分流して不
感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑えるこ
とができる。
【０１３４】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面３
９ａとがなす角度θ５があまり大きすぎると、保護層１
５及び電極層３９上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層３９と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面３９ａとがなす角度θ５は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０１３５】図６は、他の本発明の磁気抵抗効果素子の
構造をＡＢＳ面から見た断面図である。
【０１３６】このスピンバルブ型薄膜素子は、フリー磁
性層４４を中心として、その上下に非磁性導電層４３，
４５、固定磁性層４２，４６、及び反強磁性層４１，４
７が形成された、いわゆるデュアルスピンバルブ型薄膜
素子と呼ばれるものであり、図１ないし図５に示すスピ
ンバルブ型薄膜素子（シングルスピンバルブ型薄膜素子
と呼ばれる）よりも高い再生出力を得ることが可能であ
る。なお最も下側に形成されている層が下地層１０で、
最も上側に形成されている層が保護層１５であり、下地
層１０から保護層１５までの積層体によって多層膜４８
が構成されている。
【０１３７】本発明では、反強磁性層４１，４７がＰｔ
−Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜により形成されてい
る。あるいは前記Ｐｔ−Ｍｎ合金に代えて、Ｘ―Ｍｎ
（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種
または２種以上の元素である）で、あるいはＰｔ―Ｍｎ
―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａ
ｕ，Ａｇのいずれか１種または２種以上の元素である）
で形成されていてもよい。
【０１３８】前記固定磁性層４２，４６およびフリー磁
性層４４は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）合金、Ｃｏ
（コバルト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−コバルト）合金、Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｎｉ合金などで形成されており、前記非磁性導
電層４３，４５は、Ｃｕ（銅）などの電気抵抗の低い非
磁性導電材料で形成されている。
【０１３９】図６に示すように、多層膜４８の両側に
は、ハードバイアス層４９，４９が形成されており、こ
のハードバイアス層４９，４９は例えばＣｏ−Ｐｔ（コ
バルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−ク
ロム−白金）合金などで形成されている。
【０１４０】前記ハードバイアス層４９，４９は図示Ｘ
方向（トラック幅方向）に着磁されており、前記ハード
バイアス層４９，４９からのＸ方向へのバイアス磁界に
より、前記フリー磁性層４４の磁化は図示Ｘ方向に揃え
られている。
【０１４１】この実施例においても、前記多層膜４８の
感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロファ
イル法によって測定しているが、図６に示すように多層
膜４８の中央に位置する幅寸法Ｔ１５の領域は、感度領
域Ｅであり、その両側であって、幅寸法Ｔ１４の領域
は、不感領域Ｄである。
【０１４２】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層４２，４
６の磁化が、適正に図示Ｙ方向に固定され、しかもフリ
ー磁性層４４の磁化が適正に図示Ｘ方向に揃えられてお
り、固定磁性層４２，４６とフリー磁性層４４の磁化が
直交関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に対
し、前記フリー磁性層４４の磁化が感度良く変動し、こ
の磁化方向の変動と、固定磁性層４２，４６の固定磁化
方向との関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変
化に基づく電圧変化により、記録媒体からの洩れ磁界が
検出される。
【０１４３】本発明では、図６に示すように、多層膜４
８の両側であって、ハードバイアス層４９，４９上に非
磁性材料製の中間層５０，５０を介して形成される電極
層５１，５１が、前記多層膜４８の不感領域Ｄ上にまで
延ばされて形成されている。なお前記電極層５１，５１
は、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ膜などで形成されてい
る。
【０１４４】前記電極層５１，５１に覆われていない多
層膜４８の上面の幅寸法が光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔ
ｗとして定義されており、上面が前記電極層５１に覆わ
れていない感度領域Ｅの幅寸法Ｔ１５が、磁気的トラッ
ク幅寸法Ｍ−Ｔｗとして定義されている。この実施例に
おいては、例えば前記多層膜４８上に延ばされた電極層
５１は、不感領域Ｄ上を完全に覆っている。この場合、
光学的トラック幅Ｏ−Ｔｗと、磁気的トラック幅寸法Ｍ
−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）はほぼ同じ幅寸法とな
る。
【０１４５】あるいは前記電極層５１は完全に不感領域
Ｄ上を覆っていなくてもよく、多層膜４８上に延ばされ
た電極層５１の幅寸法Ｔ５は、不感領域Ｄよりも短く形
成されてもよい。この場合、光学的トラック幅Ｏ−Ｔｗ
は、磁気的トラック幅Ｍ−Ｔｗよりも大きくなる。
【０１４６】これにより本発明では、前記電極層５１か
らのセンス電流はハードバイアス層４９を介さず、直
接、多層膜４８に流れやすくなり、しかも前記電極層５
１，５１を不感領域Ｄ上にまで延ばして形成することに
より、多層膜４８と、ハードバイアス層４９及び電極層
５１との接合面積も大きくなるため直流抵抗値（ＤＣ
Ｒ）を下げることができ、再生特性を向上させることが
可能である。
【０１４７】また、電極層５１，５１が不感領域Ｄ上に
延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄに流
れ込みノイズを発生させることを抑えることができる。
【０１４８】図６に示すように、多層膜４８の不感領域
Ｄ上に延ばされて形成された電極層５１の幅寸法Ｔ１６
は、具体的には０μｍより大きく０．０８μｍ以下であ
ることが好ましい。また、前記幅寸法Ｔ１６は、０．０
５μｍ以上０．０８μｍ以下であることがより好まし
い。
【０１４９】また、前記保護層１５の表面１５ａと、前
記多層膜４８の不感領域上に延ばされた前記電極層５１
の前端面５１ａとがなす角度θ６が２０度以上、より好
ましくは２５度以上であると、センス電流が分流して不
感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑えるこ
とができる。
【０１５０】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面５
１ａとがなす角度θ６があまり大きすぎると、保護層１
５及び電極層５１上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層５１と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面５１ａとがなす角度θ６は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０１５１】図７に示すデュアルスピンバルブ型薄膜素
子は、図６に示すデュアルスピンバルブ型薄膜素子の構
成と同じであるが、図７に示す多層膜６０の幅寸法は、
図６に示す多層膜４８の幅寸法よりも図示Ｘ方向に長く
形成されている。
【０１５２】図７に示すように、前記多層膜６０は、図
６に示す多層膜４８に比べ図示Ｘ方向に延ばされて形成
されており、これにより前記多層膜６０における感度領
域Ｅの幅寸法は、前記多層膜４８の感度領域Ｅの幅寸法
よりも大きくなっている。
【０１５３】前記多層膜６０の両側に形成されている電
極層５１は、前記多層膜６０上にまで延ばされて形成さ
れており、前記多層膜６０のうち不感領域Ｄ上が、前記
電極層５１によって覆われている。
【０１５４】なお、前記多層膜６０の不感領域Ｄ上に延
ばされて形成された電極層５１の幅寸法Ｔ１８は、具体
的には０μｍより大きく０．０８μｍ以下であることが
好ましい。また、前記幅寸法Ｔ１８は、０．０５μｍ以
上０．０８μｍ以下であることがより好ましい。 ま
た、前記保護層１５の表面１５ａと、前記多層膜６０の
不感領域上に延ばされた前記電極層５１の前端面５１ａ
とがなす角度θ７が２０度以上、より好ましくは２５度
以上であると、センス電流が分流して不感領域に流れ込
み、ノイズを発生させることを抑えることができる。
【０１５５】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面５
１ａとがなす角度θ７があまり大きすぎると、保護層１
５及び電極層５１上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層５１と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面５１ａとがなす角度θ７は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０１５６】図８は、他の本発明における磁気抵抗効果
素子をＡＢＳ面側から見た断面図である。
【０１５７】図８に示す磁気抵抗効果素子は、ＡＭＲ
（amisotropic magnetoresisitive）素子と呼ばれるも
のであり、下から軟磁性層（ＳＡＬ層）５２、非磁性層
（ＳＨＵＮＴ層）５３、磁気抵抗層５４（ＭＲ層）５４
及び保護層５５の順に積層され、この積層体が多層膜６
１である。この多層膜６１の両側には、ハードバイアス
層５６，５６が形成されている。前記軟磁性層５２に
は、ＮｉＦｅＮｂ合金膜、非磁性層５３にはＴａ膜、磁
気抵抗層５４にはＮｉＦｅ合金膜、ハードバイアス層５
６にはＣｏＰｔ合金膜が、一般的に使用される。
【０１５８】この実施例においても、前記多層膜６１の
感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロファ
イル法によって測定し、前記多層膜６１の中央に位置す
る幅寸法Ｔ１９の領域が感度領域Ｅであり、その両側に
位置する幅寸法Ｔ２０の領域が不感領域Ｄである。
【０１５９】多層膜６１の両側に形成されているハード
バイアス層５６，５６の上には、非磁性材料製の中間層
５７，５７が形成され、この中間層５７，５７の上に
は、Ｃｒ、Ａｕ、Ｔａ、Ｗなどで形成された電極層５
８，５８が形成されている。
【０１６０】図８に示すように前記電極層５８，５８
は、多層膜６１の上面にも延ばされて形成されており、
前記多層膜６１の上に電極層５８が形成されていない前
記多層膜６１の上面の幅寸法が、光学的トラック幅寸法
Ｏ−Ｔｗであり、上面が電極層５８で覆われていない感
度領域Ｅの幅寸法で磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗが決
定される。この実施例では、例えば前記多層膜６１上に
延ばされた電極層５８は、不感領域Ｄ上を完全に覆って
いる。この場合、光学的トラック幅Ｏ−Ｔｗと、磁気的
トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗはほぼ同じ幅寸法となる。
【０１６１】あるいは前記電極層５８は完全に不感領域
Ｄ上を覆っていなくてもよく、多層膜６１上に延ばされ
た電極層５８の幅寸法Ｔ２１は、不感領域Ｄよりも短く
形成されてもよい。この場合、光学的トラック幅Ｏ−Ｔ
ｗは、磁気的トラック幅Ｍ−Ｔｗよりも大きくなる。
【０１６２】これにより本発明では、前記電極層５１か
らのセンス電流はハードバイアス層４９を介さず、直
接、多層膜４８に流れやすくなり、しかも前記電極層５
８，５８を不感領域Ｄ上にまで延ばして形成することに
より、多層膜６１と、ハードバイアス層５６及び電極層
５８との接合面積も大きくなるため直流抵抗値（ＤＣ
Ｒ）を下げることができ、再生特性を向上させることが
可能である。
【０１６３】また、電極層５８が不感領域Ｄ上に延ばさ
れて形成されると、センス電流が不感領域Ｄに流れ込み
ノイズを発生させることを抑えることができる。
【０１６４】なお、前記多層膜６１の不感領域Ｄ上に延
ばされて形成された電極層５８の幅寸法Ｔ２１は、具体
的には０μｍより大きく０．０８μｍ以下であることが
好ましい。また、前記幅寸法Ｔ２１は、０．０５μｍ以
上０．０８μｍ以下であることがより好ましい。
【０１６５】このＡＭＲ素子では、ハードバイアス層５
６が図示Ｘ方向に磁化されており、このハードバイアス
層５６により磁気抵抗層５４にＸ方向のバイアス磁界が
与えられる。さらに軟磁性層５２から磁気抵抗層５４に
図示Ｙ方向のバイアス磁界が与えられる。磁気抵抗層５
４にＸ方向とＹ方向のバイアス磁界が与えられることに
より、磁気抵抗層５４の磁界変化に対する磁化変化が直
線性を有する状態に設定される。
【０１６６】電極層５８からのセンス電流は、感度領域
Ｅの磁気抵抗層５４に直接与えられる。記録媒体の走行
方向はＺ方向であり、記録媒体からの洩れ磁界がＹ方向
に与えられると、磁気抵抗層５４の磁化方向が変化する
ことにより、抵抗値が変化し、これが電圧変化として検
出される。
【０１６７】また、前記保護層５５の表面５５ａと、前
記多層膜６１の不感領域上に延ばされた前記電極層５８
の前端面５８ａとがなす角度θ８が２０度以上、より好
ましくは２５度以上であると、センス電流が分流して不
感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑えるこ
とができる。
【０１６８】ただし、前記表面５５ａと、前記前端面５
８ａとがなす角度θ８があまり大きすぎると、保護層５
５及び電極層５８上に、軟磁性材料からなる上部シール
ド層を積層したときに、電極層５８と前記上部シールド
層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面５５ａ
と、前記前端面５８ａとがなす角度θ８は、６０度以下
より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０１６９】図９に示すＡＭＲ素子は、図８に示すＡＭ
Ｒ素子の構成と同じであるが、図９に示す多層膜６２の
幅寸法は、図８に示す多層膜６１の幅寸法よりも図示Ｘ
方向に長く形成されている。よって図９に示す多層膜６
２の感度領域Ｅの幅寸法は、図８に示す多層膜６１の感
度領域Ｅの幅寸法に比べて大きく形成されている。
【０１７０】前記多層膜６２の両側に形成されている電
極層５８は、前記多層膜６２上にまで延ばされて形成さ
れており、前記多層膜６２のうち不感領域Ｄ上が、前記
電極層５８によって覆われている。
【０１７１】なお、前記多層膜６２の不感領域Ｄ上に延
ばされて形成された電極層５８の幅寸法Ｔ２３は、具体
的には０μｍより大きく０．０８μｍ以下であることが
好ましい。また、前記幅寸法Ｔ２３は、０．０５μｍ以
上０．０８μｍ以下であることがより好ましい。
【０１７２】また、前記保護層５５の表面５５ａと、前
記多層膜６２の不感領域上に延ばされた前記電極層５８
の前端面５８ａとがなす角度θ９が２０度以上、より好
ましくは２５度以上、また、６０度以下より好ましくは
４５度以下であることが好ましい。
【０１７３】図１０は、他の本発明の磁気抵抗効果素子
の構造をＡＢＳ面から見た断面図である。
【０１７４】図１０に示すスピンバルブ型薄膜素子は、
下地層１０の上に形成される反強磁性層７０が、図示Ｘ
方向に長く形成され、Ｘ方向の中心では前記反強磁性層
７０が突出して形成されている。そしてこの突出した反
強磁性層７０上に、固定磁性層７１、非磁性導電層７
２、第１フリー磁性層７３、非磁性材料層７４、第２フ
リー磁性層７５及び保護層１５が形成され、下地層１０
から保護層１５までの積層体が多層膜２００として構成
されている。
【０１７５】前記固定磁性層７１は、前記反強磁性層７
０と接して形成され、磁場中アニールが施されることに
より、前記固定磁性層７１と前記反強磁性層７０との界
面にて交換結合による交換異方性磁界が生じ、前記固定
磁性層７１の磁化方向が図示Ｙ方向に固定される。
【０１７６】本発明では、前記反強磁性層７０がＰｔ−
Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜により形成されている。
あるいは前記Ｐｔ−Ｍｎ合金に代えて、Ｘ―Ｍｎ（ただ
しＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または
２種以上の元素である）で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′
（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ
のいずれか１種または２種以上の元素である）で形成さ
れていてもよい。
【０１７７】前記固定磁性層７１および第１フリー磁性
層７３及び第２フリー磁性層７５は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッ
ケル−鉄）合金、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−
コバルト）合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金などで形成され
ている。
【０１７８】前記非磁性導電層７２は、Ｃｕ（銅）など
の電気抵抗の低い非磁性導電材料で形成されている。
【０１７９】そして図１０に示すように、図示Ｘ方向に
延ばされて形成された前記反強磁性層７０の幅寸法Ｔ４
０上から、固定磁性層７１、非磁性導電層７２、第１フ
リー磁性層７３、非磁性材料層７４、及び第２フリー磁
性層７５の側面にかけて、Ｃｒなどで形成された緩衝膜
及び配向膜となる金属膜７６，７６が形成されており、
この金属膜７６，７６の形成によって、後述するハード
バイアス層７７，７７から発生するバイアス磁界を増大
させることができる。
【０１８０】さらに前記金属膜７６，７６の上には、例
えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−
Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで形成された
ハードバイアス層７７，７７が形成されている。
【０１８１】また前記ハードバイアス層７７，７７上に
は、Ｔａなどの非磁性材料で形成された中間層７８，７
８が形成され、この中間層７８，７８の上に、Ｃｒ、Ａ
ｕ、Ｔａ、Ｗなどで形成された電極層７９，７９が形成
されている。
【０１８２】図１０では、前記反強磁性層７０が前記ハ
ードバイアス層７７，７７の下層にまで延びているの
で、前記ハードバイアス層７７，７７の膜厚を薄くでき
る。従って、前記ハードバイアス層７７，７７をスパッ
タ法などによって形成することが容易になる。
【０１８３】なお、前記第１フリー磁性層７３及び前記
第２フリー磁性層７５は、それぞれの磁気モーメントが
異なるように形成されている。磁気モーメントは、飽和
磁化（Ｍｓ）と膜厚（ｔ）の積で表される。従って、例
えば、前記第１フリー磁性層７３及び前記第２フリー磁
性層７５を同じ材料を用いて形成し、さらに、それぞれ
の膜厚を異ならせることにより、前記第１フリー磁性層
７３及び前記第２フリー磁性層７５の磁気モーメントを
異ならせることができる。
【０１８４】さらに、前記第１フリー磁性層７３と前記
第２フリー磁性層７５の間の非磁性材料層７４は、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは
２種以上の合金で形成されている。
【０１８５】図１０では、磁気モーメントが異なる前記
第１フリー磁性層７３と前記第２フリー磁性層７５が、
前記非磁性材料層７４を介して積層されたものが、一つ
のフリー磁性層Ｆとして機能する。
【０１８６】前記第１フリー磁性層７３と前記第２フリ
ー磁性層７５の磁化方向は１８０度異なる反平行のフェ
リ磁性状態になっている。このとき、磁気モーメントが
大きい方、例えば、前記第１フリー磁性層７３の磁化方
向が、前記ハードバイアス層７７，７７から発生する磁
界の方向に向き、前記第２フリー磁性層７５の磁化方向
が、１８０度反対方向に向いた状態になる。
【０１８７】前記第１フリー磁性層７３と前記第２フリ
ー磁性層７５の磁化方向が１８０度異なる反平行のフェ
リ磁性状態になると、フリー磁性層Ｆの膜厚を薄くする
ことと同等の効果が得られ、飽和磁化が小さくなり、フ
リー磁性層Ｆの磁化が変動しやすくなって、磁気抵抗効
果素子の磁界検出感度が向上する。
【０１８８】前記第１フリー磁性層７３の磁気モーメン
トと前記第２フリー磁性層７５の磁気モーメントを足し
合わせた合成磁気モーメントの方向が前記フリー磁性層
Ｆの磁化方向となる。
【０１８９】ただし、固定磁性層７１の磁化方向との関
係で出力に寄与するのは前記第１フリー磁性層７３の磁
化方向のみである。
【０１９０】前記ハードバイアス層７７，７７は図示Ｘ
方向（トラック幅方向）に着磁されており、前記ハード
バイアス層７７，７７からのＸ方向へのバイアス磁界に
より、前記フリー磁性層Ｆの磁化方向は図示Ｘ方向にな
っている。
【０１９１】しかし、磁化方向が前記ハードバイアス層
７７，７７から発生する磁界の方向に対して１８０度反
対方向に向いている前記第２フリー磁性層７５は、前記
ハードバイアス層７７，７７と磁気的に接続している両
側端部付近において磁化方向が乱れてしまう。このと
き、前記第１フリー磁性層７３の両側端部付近の磁化方
向もつられて乱れる。
【０１９２】前記フリー磁性層Ｆの、両側端部付近の磁
化方向が乱れている領域は、再生感度が悪く実質的に磁
気抵抗効果を発揮し得ない不感領域となっている。
【０１９３】この実施例においても、前記多層膜２００
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定し、図１０に示すように、幅寸法
Ｔ４１の多層膜２００の領域が感度領域Ｅであり、幅寸
法Ｔ４２の領域が不感領域Ｄである。
【０１９４】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層７１の磁
化方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、
しかもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に揃え
られており、固定磁性層７１とフリー磁性層Ｆの磁化が
直交関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に対
し、前記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動し、この
磁化方向の変動と、固定磁性層７１の固定磁化方向との
関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づ
く電圧変化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出され
る。ただし、電気抵抗値の変化（出力）に直接寄与する
のは固定磁性層７１の磁化方向と第１フリー磁性層７３
の磁化方向の相対角であり、これが検出電流が通電され
ている状態かつ信号磁界が与えられていない状態で直交
していることが好ましい。
【０１９５】そして前記多層膜２００の両側に形成され
た電極層７９，７９は、前記多層膜２００上にまで延ば
されて形成され、前記電極層７９，７９が形成されてい
ない多層膜２００の上面の幅寸法が、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０１９６】また上面が電極層７９，７９に覆われてい
ない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラック幅
寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ４１で
ある。
【０１９７】この実施例では、多層膜２００上に形成さ
れる電極層７９，７９が、完全に不感領域Ｄを覆って、
光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅寸法
Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅寸法
で形成されている。
【０１９８】ただし、多層膜２００上に形成される電極
層７９，７９が、完全に不感領域Ｄを覆わずにそれより
も短く形成されてもよい。このとき、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよりも
大きく形成される。
【０１９９】これにより本発明では、ハードバイアス層
７７，７７を介さずに、多層膜２００内に前記電極層７
９からのセンス電流を流す割合を多くすることができ
る。
【０２００】また、電極層７９，７９が不感領域Ｄ上に
延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄに流
れ込みノイズを発生させることを抑えることができる。
【０２０１】なお図１０に示すように、多層膜２００の
不感領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層７９の幅寸
法Ｔ４３は、具体的には０μｍより大きく０．０８μｍ
以下であることが好ましい。また、電極層７９の幅寸法
Ｔ４３は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であるこ
とがより好ましい。
【０２０２】また、前記保護層１５の表面１５ａと、前
記多層膜２００の不感領域上に延ばされた前記電極層７
９の前端面７９ａとがなす角度θ１０が２０度以上、よ
り好ましくは２５度以上であると、センス電流が分流し
て不感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑え
ることができる。
【０２０３】ただし、前記表面１５ａと、前記前端面７
９ａとがなす角度θ１０があまり大きすぎると、保護層
１５及び電極層７９上に、軟磁性材料からなる上部シー
ルド層を積層したときに、電極層７９と前記上部シール
ド層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１５ａ
と、前記前端面７９ａとがなす角度θ１０は、６０度以
下より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０２０４】図１１は、他の本発明の磁気抵抗効果素子
の構造をＡＢＳ面から見た断面図である。
【０２０５】図１１に示すスピンバルブ型薄膜素子は、
下地層１０の上に形成される反強磁性層８０が、図示Ｘ
方向に長く形成され、Ｘ方向の中心では前記反強磁性層
８０が突出して形成されている。そしてこの突出した反
強磁性層８０上に、第１固定磁性層８１、非磁性材料層
８２、第２固定磁性層８３、非磁性導電層８４、第１フ
リー磁性層８５、非磁性材料層８６、第２フリー磁性層
８７及び保護層１５が形成され、下地層１０から保護層
１５までの積層体が多層膜２０１として構成されてい
る。
【０２０６】本発明では、反強磁性層８０がＰｔ−Ｍｎ
（白金−マンガン）合金膜により形成されている。ある
いは前記Ｐｔ−Ｍｎ合金に代えて、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸ
は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種
以上の元素である）で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（た
だしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇのい
ずれか１種または２種以上の元素である）で形成されて
いてもよい。
【０２０７】第１固定磁性層８１、第２固定磁性層８
３、第１フリー磁性層８５及び第２フリー磁性層８７
は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）合金、Ｃｏ（コバル
ト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−コバルト）合金、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｎｉ合金などで形成されている。
【０２０８】前記非磁性導電層８４は、Ｃｕ（銅）など
の電気抵抗の低い非磁性導電材料で形成されている。
【０２０９】そして図１１に示すように、図示Ｘ方向に
延ばされて形成された反強磁性層８０の幅寸法Ｔ４４上
から、第１固定磁性層８１、非磁性材料層８２、第２固
定磁性層８３、非磁性導電層８４、及び第１フリー磁性
層８５の側面にかけて、Ｃｒなどで形成された緩衝膜及
び配向膜となる金属膜８８，８８が形成されており、こ
の金属膜８８，８８の形成によって、後述するハードバ
イアス層８９，８９から発生するバイアス磁界を増大さ
せることができる。
【０２１０】さらに前記金属膜８８，８８の上には、例
えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−
Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで形成された
ハードバイアス層８９，８９が形成されている。
【０２１１】また前記ハードバイアス層８９，８９上に
は、Ｔａなどの非磁性材料で形成された中間層９０，９
０が形成され、この中間層９０，９０の上に、Ｃｒ、Ａ
ｕ、Ｔａ、Ｗなどで形成された電極層９１，９１が形成
されている。
【０２１２】図１１では、前記反強磁性層８０が前記ハ
ードバイアス層８９，８９の下層にまで延びているの
で、前記ハードバイアス層８９，８９の膜厚を薄くでき
る。従って、前記ハードバイアス層８９，８９をスパッ
タ法などによって形成することが容易になる。
【０２１３】また、図１１では、磁気モーメントが異な
る前記第１固定磁性層８１と前記第２固定磁性層８３
が、前記非磁性材料層８２を介して積層されたものが、
一つの固定磁性層Ｐとして機能する。
【０２１４】前記第１固定磁性層８１は反強磁性層８０
と接して形成され、磁場中アニールが施されることによ
り、前記第１固定磁性層８１と反強磁性層８０との界面
にて交換結合による交換異方性磁界が生じ、前記第１固
定磁性層８１の磁化方向が図示Ｙ方向に固定される。前
記第１固定磁性層８１の磁化方向が図示Ｙ方向に固定さ
れると、前記非磁性材料層８２を介して対向する第２固
定磁性層８３の磁化方向が、前記第１固定磁性層８１の
磁化方向と反平行の状態で固定される。
【０２１５】なお、前記第１固定磁性層８１の磁気モー
メントと前記第２固定磁性層８３の磁気モーメントを足
し合わせた合成磁気モーメントの方向が前記固定磁性層
Ｐの磁化方向となる。
【０２１６】このように、前記第１固定磁性層８１と前
記第２固定磁性層８３の磁化方向は、反平行となるフェ
リ磁性状態になっており、前記第１固定磁性層８１と前
記第２固定磁性層８３とが互いに他方の磁化方向を固定
しあうので、全体として固定磁性層Ｐの磁化方向を一定
方向に安定させることができるので好ましい。
【０２１７】図１１では、前記第１固定磁性層８１及び
前記第２固定磁性層８３を同じ材料を用いて形成し、さ
らに、それぞれの膜厚を異ならせることにより、それぞ
れの磁気モーメントを異ならせている。
【０２１８】さらに、前記第１固定磁性層８１と前記第
２固定磁性層８３の間の前記非磁性材料層８２は、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは
２種以上の合金で形成されている。
【０２１９】また、前記第１フリー磁性層８５及び前記
第２フリー磁性層８７は、それぞれの磁気モーメントが
異なるように形成されている。ここでも、前記第１フリ
ー磁性層８５及び前記第２フリー磁性層８７を同じ材料
を用いて形成し、さらに、それぞれの膜厚を異ならせる
ことにより、前記第１フリー磁性層８５及び前記第２フ
リー磁性層８７の磁気モーメントを異ならせている。
【０２２０】さらに、非磁性材料層８６は、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは２種以
上の合金で形成されている。
【０２２１】図１１では、前記第１フリー磁性層８５と
前記第２フリー磁性層８７が、前記非磁性材料層８６を
介して積層されたものが、一つのフリー磁性層Ｆとして
機能する。
【０２２２】前記第１フリー磁性層８５と前記第２フリ
ー磁性層８７の磁化方向は、１８０度異なる反平行のフ
ェリ磁性状態になっており、フリー磁性層Ｆの膜厚を薄
くすることと同等の効果が得られ、フリー磁性層Ｆ全体
の飽和磁化が小さくなって磁化が変動しやすくなり、磁
気抵抗効果素子の磁界検出感度が向上する。
【０２２３】前記第１フリー磁性層８５の磁気モーメン
トと前記第２フリー磁性層８７の磁気モーメントを足し
合わせた合成磁気モーメントの方向が前記フリー磁性層
Ｆの磁化方向となる。ただし、出力に寄与するのは第２
固定磁性層８３の磁化方向と第１フリー磁性層８５の磁
化方向の相対角度である。
【０２２４】前記ハードバイアス層８９，８９は図示Ｘ
方向（トラック幅方向）に着磁されており、前記ハード
バイアス層８９，８９からのＸ方向へのバイアス磁界に
より、前記フリー磁性層Ｆの磁化方向は図示Ｘ方向にな
っている。
【０２２５】しかし、フリー磁性層Ｆの、両側端部付近
の領域は磁化方向が乱れており、再生感度が悪く実質的
に磁気抵抗効果を発揮し得ない不感領域となっている。
【０２２６】この実施例においても、前記多層膜２０１
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定し、図１１に示すように、幅寸法
Ｔ４５の多層膜２０１の領域が感度領域Ｅであり、幅寸
法Ｔ４６の領域が不感領域Ｄである。
【０２２７】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層Ｐの磁化
方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、し
かもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に揃えら
れており、固定磁性層Ｐとフリー磁性層Ｆの磁化が直交
関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に対し、前
記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動し、この磁化方
向の変動と、固定磁性層Ｐの固定磁化方向との関係で電
気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変
化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。ただ
し、電気抵抗値の変化（出力）に直接寄与するのは第２
固定磁性層８３の磁化方向と第１フリー磁性層８５の磁
化方向の相対角であり、これが検出電流が通電されてい
る状態かつ信号磁界が印加されていない状態で直交して
いることが好ましい。
【０２２８】そして前記多層膜２０１の両側に形成され
た電極層９１，９１は、前記多層膜２０１上にまで延ば
されて形成され、前記電極層９１，９１が形成されてい
ない多層膜２０１の上面の幅寸法が、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０２２９】また上面が電極層９１，９１に覆われてい
ない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラック幅
寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ４５で
ある。
【０２３０】この実施例では、多層膜２０１上に形成さ
れる電極層９１，９１が、完全に不感領域Ｄを覆って、
光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅寸法
Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅寸法
で形成されている。
【０２３１】ただし、多層膜２０１上に形成される電極
層９１，９１が、完全に不感領域Ｄを覆わずにそれより
も短く形成されてもよい。このとき、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよりも
大きく形成される。
【０２３２】これにより本発明では、ハードバイアス層
８９を介さずに、多層膜２０１内に前記電極層９１，９
１からのセンス電流を流す割合を多くすることができ
る。
【０２３３】また、電極層９１，９１が不感領域Ｄ上に
延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄに流
れ込みノイズを発生させることを抑えることができる。
【０２３４】なお図１１に示すように、多層膜２０１の
不感領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層９１，９１
の幅寸法Ｔ４７は、具体的には０μｍより大きく０．０
８μｍ以下であることが好ましい。また、電極層９１，
９１の幅寸法Ｔ４７は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ
以下であることがより好ましい。
【０２３５】また、前記保護層１５を除いた多層膜２０
１の表面、図１１では第２フリー磁性層８７の表面８７
ａと、前記多層膜２０１の不感領域上に延ばされた前記
電極層９１の前端面９１ａとがなす角度θ１１が２０度
以上、より好ましくは２５度以上であると、センス電流
が分流して不感領域に流れ込み、ノイズを発生させるこ
とを抑えることができる。
【０２３６】ただし、前記表面８７ａと、前記前端面９
１ａとがなす角度θ１１があまり大きすぎると、保護層
１５及び電極層９１，９１上に、軟磁性材料からなる上
部シールド層を積層したときに、電極層９１，９１と前
記上部シールド層との短絡が生じ易くなる。従って、前
記表面８７ａと、前記前端面９１ａとがなす角度θ１１
は、６０度以下より好ましくは４５度以下であることが
好ましい。
【０２３７】また、図１１では、前記多層膜２０１と前
記ハードバイアス層８９，８９との磁気的接続面Ｍ，Ｍ
が、前記第１フリー磁性層８５と前記第２フリー磁性層
８７の側面のうち、前記第１フリー磁性層８５の側面と
のみ重なり合っている。
【０２３８】前記ハードバイアス層８９，８９は、前記
第１フリー磁性層８５と前記第２フリー磁性層８７のい
ずれかの磁化方向を揃えるだけでよい。いずれかのフリ
ー磁性層の磁化方向が一定方向に揃えられると、隣接す
るフリー磁性層は磁化方向が反平行となるフェリ磁性状
態となり、第１および第２フリー磁性層を合わせた合成
磁気モーメントの方向が一定方向、図１１の場合はトラ
ック幅方向に揃えられる。
【０２３９】前記ハードバイアス層８９，８９が、前記
第１フリー磁性層８５及び第２フリー磁性層８７の双方
と磁気的に接続されていると、前記第１フリー磁性層８
５及び第２フリー磁性層８７の両側端部において磁化方
向の乱れが大きくなるが、図１１の構成であれば、前記
両フリー磁性層の両側端部の磁化方向の乱れを抑えて、
感度領域Ｅの幅寸法Ｔ４５を大きくすることができる。
【０２４０】また、図１１では、前記多層膜２０１上の
前記電極層９１，９１と接合していない部分に前記保護
層１５が形成されており、前記電極層９１，９１が前記
保護層１５を介さずに直接前記第２フリー磁性層８７と
接合している。
【０２４１】従って、前記保護層１５上に前記電極層９
１，９１が積層される場合よりも、電気抵抗を低下させ
ることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させるこ
とができる。
【０２４２】図１２に示すスピンバルブ型薄膜素子の多
層膜２０２は、図１１に示すスピンバルブ型薄膜素子の
多層膜２０１の積層の順番を逆にしたものである。つま
り、図１２では、下地層１０の上に第２フリー磁性層８
７、非磁性材料層８６、第１フリー磁性層８５、非磁性
導電層８４、第２固定磁性層８３、非磁性材料層８２、
第１固定磁性層８１、反強磁性層８０、及び保護層１５
が連続して積層されている。
【０２４３】図１２では、前記ハードバイアス層８９，
８９は、第１固定磁性層８１及び第２固定磁性層８３の
側面と磁気的に接続していない。従って、前記ハードバ
イアス層８９，８９によって印加される磁界によって、
図示Ｙ方向に平行な方向に揃えられている第１固定磁性
層８１及び第２固定磁性層８３の磁化方向が変動するこ
とを抑えることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上
させることができる。
【０２４４】また、図１２でも、磁気モーメントが異な
る前記第１固定磁性層８１と前記第２固定磁性層８３
が、前記非磁性材料層８２を介して積層されたものが、
一つの固定磁性層Ｐとして機能する。図１２では、前記
第１固定磁性層８１及び前記第２固定磁性層８３を同じ
材料を用いて形成し、さらに、それぞれの膜厚を異なら
せることにより、それぞれの磁気モーメントを異ならせ
ている。
【０２４５】図１２でも、前記第１固定磁性層８１は、
反強磁性層８０と接して形成され、磁場中アニールが施
されることにより、前記第１固定磁性層８１と反強磁性
層８０との界面にて交換結合による交換異方性磁界が生
じ、前記第１固定磁性層８１の磁化方向が図示Ｙ方向に
固定される。前記第１固定磁性層８１の磁化方向が図示
Ｙ方向に固定されると、前記非磁性材料層８２を介して
対向する第２固定磁性層８３の磁化方向が、前記第１固
定磁性層８１の磁化方向と反平行の状態で固定される。
なお前記第１固定磁性層８１の磁気モーメントと前記第
２固定磁性層８３の磁気モーメントを足し合わせた合成
磁気モーメントの方向が前記固定磁性層Ｐの磁化方向と
なる。
【０２４６】また、前記第１フリー磁性層８５と前記第
２フリー磁性層８７が、前記非磁性材料層８６を介して
積層されたものが、一つのフリー磁性層Ｆとして機能す
る。
【０２４７】ここでも、前記第１フリー磁性層８５及び
前記第２フリー磁性層８７を同じ材料を用いて形成し、
さらに、それぞれの膜厚を異ならせることにより、前記
第１フリー磁性層８５及び前記第２フリー磁性層８７の
磁気モーメントを異ならせている。
【０２４８】図１２のスピンバルブ型薄膜素子において
も、前記第１フリー磁性層８５と前記第２フリー磁性層
８７の磁化方向は、１８０度異なる反平行のフェリ磁性
状態になっており、フリー磁性層Ｆの膜厚を薄くするこ
とと同等の効果が得られ、フリー磁性層Ｆ全体の飽和磁
化が小さくなって磁化が変動しやすくなり、磁気抵抗効
果素子の磁界検出感度が向上する。
【０２４９】前記第１フリー磁性層８５の磁気モーメン
トと前記第２フリー磁性層８７の磁気モーメントを足し
合わせた合成磁気モーメントの方向が前記フリー磁性層
Ｆの磁化方向となる。
【０２５０】前記ハードバイアス層８９，８９は図示Ｘ
方向（トラック幅方向）に着磁されており、前記ハード
バイアス層８９，８９からのＸ方向へのバイアス磁界に
より、前記フリー磁性層Ｆの磁化方向は図示Ｘ方向にな
っている。
【０２５１】しかし、前記フリー磁性層Ｆの、両側端部
付近の領域は磁化方向が乱れており、再生感度が悪く実
質的に磁気抵抗効果を発揮し得ない不感領域となってい
る。
【０２５２】この実施例においても、前記多層膜２０２
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定し、図１２に示すように、幅寸法
Ｔ４８の多層膜２０２の領域が感度領域Ｅであり、幅寸
法Ｔ４９の領域が不感領域Ｄである。
【０２５３】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層Ｐの磁化
方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、し
かもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に揃えら
れており、固定磁性層Ｐとフリー磁性層Ｆの磁化が直交
関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に対し、前
記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動し、この磁化方
向の変動と、固定磁性層Ｐの固定磁化方向との関係で電
気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変
化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。ただ
し、電気抵抗値の変化（出力）に直接寄与するのは第２
固定磁性層８３の磁化方向と第１フリー磁性層８５の磁
化方向の相対角であり、これが検出電流が通電されてい
る状態かつ信号磁界が印加されていない状態で直交して
いることが好ましい。
【０２５４】そして前記多層膜２０２の両側に形成され
た電極層９１，９１は、前記多層膜２０２上にまで延ば
されて形成され、前記電極層９１，９１が形成されてい
ない多層膜２０２の上面の幅寸法が、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０２５５】また上面が電極層９１，９１に覆われてい
ない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラック幅
寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ４８で
ある。
【０２５６】この実施例では、多層膜２０２上に形成さ
れる電極層９１，９１が、完全に不感領域Ｄを覆って、
光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅寸法
Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅寸法
で形成されている。
【０２５７】ただし、多層膜２０２上に形成される電極
層９１，９１が、完全に不感領域Ｄを覆わずにそれより
も短く形成されてもよい。このとき、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよりも
大きく形成される。
【０２５８】これにより本発明では、ハードバイアス層
８９を介さずに、多層膜２０２内に前記電極層９１，９
１からのセンス電流を流す割合を多くすることができ
る。
【０２５９】また、電極層９１，９１が不感領域Ｄ上に
延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄに流
れ込みノイズを発生させることを抑えることができる。
【０２６０】なお、多層膜２０２の不感領域Ｄ上に延ば
されて形成された電極層９１の幅寸法Ｔ５０は、具体的
には０μｍより大きく０．０８μｍ以下であることが好
ましい。また、電極層９１の幅寸法Ｔ５０は、０．０５
μｍ以上０．０８μｍ以下であることがより好ましい。
【０２６１】また、前記保護層１５を除いた多層膜２０
２の表面、図１２では反強磁性層８０の表面８０ａと、
前記多層膜２０２の不感領域上に延ばされた前記電極層
９１の前端面９１ａとがなす角度θ１２が２０度以上、
より好ましくは２５度以上であると、センス電流が分流
して不感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑
えることができる。
【０２６２】ただし、保護層１５及び電極層９１上に、
上部シールド層を積層したときに、電極層９１と前記上
部シールド層との短絡を防ぐために、前記表面８０ａ
と、前記前端面９１ａとがなす角度θ１２は、６０度以
下より好ましくは４５度以下であることが好ましい。
【０２６３】また、図１２では、前記多層膜２０２と前
記ハードバイアス層８９，８９との磁気的接続面Ｍ，Ｍ
が、前記第１フリー磁性層８５と前記第２フリー磁性層
８７の側面のうち、前記第２フリー磁性層８７の側面と
のみ重なり合っており、前記両フリー磁性層の両側端部
の磁化方向の乱れを抑えて、感度領域Ｅの幅寸法Ｔ４８
を大きくしている。
【０２６４】また、図１２では、前記多層膜２０２上の
前記電極層９１，９１と接合していない部分に前記保護
層１５が形成されており、前記電極層９１，９１が前記
保護層１５を介さずに直接前記反強磁性層８０と接合し
ている。
【０２６５】従って、前記保護層１５上に前記電極層９
１，９１が積層される場合よりも、電気抵抗を低下させ
ることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させるこ
とができる。
【０２６６】図１３は、他の本発明の磁気抵抗効果素子
の構造をＡＢＳ面から見た断面図である。
【０２６７】このスピンバルブ型薄膜素子は、非磁性材
料層１０６を中心として、その上下に第１フリー磁性層
１０５、第２フリー磁性層１０７、非磁性導電層１０
４，１０８、第１固定磁性層１０３，第３固定磁性層１
０９、非磁性材料層１０２，１１０、第２固定磁性層１
０１，第４固定磁性層１１１及び反強磁性層１００，１
１２が形成された、いわゆるデュアルスピンバルブ型薄
膜素子と呼ばれるものであり、図１０ないし図１３に示
すスピンバルブ型薄膜素子（シングルスピンバルブ型薄
膜素子と呼ばれる）よりも高い再生出力を得ることが可
能である。なお最も下側に形成されている層が下地層１
０で、最も上側に形成されている層が保護層１５であ
り、下地層１０から保護層１５までの積層体によって多
層膜２０３が構成されている。
【０２６８】なお、図１３では、下地層１０の上に形成
される反強磁性層１００が、図示Ｘ方向に長く形成さ
れ、Ｘ方向の中心では前記反強磁性層１００が突出して
形成されている。
【０２６９】本発明では、反強磁性層１００，１１２が
Ｐｔ−Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜により形成されて
いる。あるいは前記Ｐｔ−Ｍｎ合金に代えて、Ｘ―Ｍｎ
（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種
または２種以上の元素である）で、あるいはＰｔ―Ｍｎ
―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａ
ｕ，Ａｇのいずれか１種または２種以上の元素である）
で形成されていてもよい。
【０２７０】前記第１フリー磁性層１０５、前記第２フ
リー磁性層１０７、前記第１固定磁性層１０３、前記第
２固定磁性層１０１、前記第３固定磁性層１０９、前記
第４固定磁性層１１１は、Ｎｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）
合金、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ−Ｃｏ（鉄−コバルト）
合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金などで形成されており、前
記非磁性導電層１０４，１０８は、Ｃｕ（銅）などの電
気抵抗の低い非磁性導電材料で形成されている。
【０２７１】そして図１３に示すように、図示Ｘ方向に
延ばされて形成された反強磁性層１００の幅寸法Ｔ５１
上から、第２固定磁性層１０１、非磁性材料層１０２、
第１固定磁性層１０３、非磁性導電層１０４、第１フリ
ー磁性層１０５の側面にかけて、Ｃｒなどで形成された
緩衝膜及び配向膜となる金属膜１１３，１１３が形成さ
れており、この金属膜１１３，１１３の形成によって、
後述するハードバイアス層１１４，１１４から発生する
バイアス磁界を増大させることができる。
【０２７２】さらに前記金属膜１１３，１１３の上に
は、例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣｏ−
Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで形成
されたハードバイアス層１１４，１１４が形成されてい
る。
【０２７３】また前記ハードバイアス層１１４，１１４
上には、Ｔａなどの非磁性材料で形成された中間層１１
５，１１５が形成され、この中間層１１５，１１５の上
に、Ｃｒ、Ａｕ、Ｔａ、Ｗなどで形成された電極層１１
６，１１６が形成されている。
【０２７４】図１３では、前記反強磁性層１００が前記
ハードバイアス層１１４，１１４の下層にまで延びてい
るので、前記ハードバイアス層１１４，１１４の膜厚を
薄くできる。従って、前記ハードバイアス層１１４，１
１４をスパッタ法などによって形成することが容易にな
る。
【０２７５】また、図１３では、磁気モーメントが異な
る前記第１固定磁性層１０３と前記第２固定磁性層１０
１が、前記非磁性材料層１０２を介して積層されたもの
が、一つの固定磁性層Ｐ1として機能する。また、磁気
モーメントが異なる前記第３固定磁性層１０９と前記第
４固定磁性層１１１が、前記非磁性材料層１１０を介し
て積層されたものが、一つの固定磁性層Ｐ2として機能
する。
【０２７６】前記第１固定磁性層１０３と前記第２固定
磁性層１０１の磁化方向は、１８０度異なる反平行のフ
ェリ磁性状態になっており、前記第１固定磁性層１０３
と前記第２固定磁性層１０１とが互いに他方の磁化方向
を固定しあうので、全体として固定磁性層Ｐ1の磁化方
向を一定方向に安定させることができる。
【０２７７】図１３では、前記第１固定磁性層１０３及
び前記第２固定磁性層１０１を同じ材料を用いて形成
し、さらに、それぞれの膜厚を異ならせることにより、
それぞれの磁気モーメントを異ならせている。
【０２７８】また、前記第３固定磁性層１０９と前記第
４固定磁性層１１１の磁化方向も、１８０度異なる反平
行のフェリ磁性状態になっており、前記第３固定磁性層
１０９と前記第４固定磁性層１１１とが互いに他方の磁
化方向を固定しあっている。
【０２７９】なお、前記非磁性材料層１０２、１１０
は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あ
るいは２種以上の合金で形成されている。
【０２８０】前記第２固定磁性層１０１及び第４固定磁
性層１１１は、それぞれ反強磁性層１００及び１１２と
接して形成され、磁場中アニールが施されることによ
り、前記第２固定磁性層１０１及び反強磁性層１００と
の界面並びに前記第４固定磁性層１１１及び反強磁性層
１１２との界面にて交換結合による交換異方性磁界が生
じる。
【０２８１】前記第２固定磁性層１０１の磁化方向は、
図示Ｙ方向に固定される。前記第２固定磁性層１０１の
磁化方向が図示Ｙ方向に固定されると、前記非磁性材料
層１０２を介して対向する第１固定磁性層１０３の磁化
方向が、前記第２固定磁性層１０１の磁化方向と反平行
の状態で固定される。なお前記第２固定磁性層１０１の
磁気モーメントと前記第１固定磁性層１０３の磁気モー
メントを足し合わせた合成磁気モーメントの方向が前記
固定磁性層Ｐ1の磁化方向となる。
【０２８２】前記第２固定磁性層１０１の磁化方向が図
示Ｙ方向に固定されるとき、前記第４固定磁性層１１１
の磁化方向は、図示Ｙ方向と反平行方向に固定されるこ
とが好ましい。このとき、前記非磁性材料層１１０を介
して対向する第３固定磁性層１０９の磁化方向が、前記
第４固定磁性層１１１の磁化方向と反平行方向に、すな
わち、Ｙ方向に固定される。なお前記第４固定磁性層１
１１の磁気モーメントと前記第３固定磁性層１０９の磁
気モーメントを足し合わせた合成磁気モーメントの方向
が前記固定磁性層Ｐ2の磁化方向となる。
【０２８３】すると、前記第１フリー磁性層１０５、前
記非磁性材料層１０６、前記第２フリー磁性層１０７を
介して対向する、前記第１固定磁性層１０３と前記第３
固定磁性層１０９の磁化方向は、互いに１８０度異なる
反平行状態になる。
【０２８４】図１３では、後述するように、フリー磁性
層Ｆが前記第１フリー磁性層１０５と前記第２フリー磁
性層１０７が、前記非磁性材料層１０６を介して積層さ
れたものとして形成され、前記第１フリー磁性層１０５
と前記第２フリー磁性層１０７の磁化方向が反平行とな
るフェリ磁性状態になっている。
【０２８５】前記第１フリー磁性層１０５と前記第２フ
リー磁性層１０７は、外部磁界の影響を受けて、フェリ
磁性状態を保ったまま磁化方向を変化させる。このと
き、前記第１固定磁性層１０３と前記第３固定磁性層１
０９の磁化方向が、互いに１８０度異なる反平行状態に
なっていると、フリー磁性層Ｆより上層部分の抵抗変化
率とフリー磁性層Ｆより下層部分の抵抗変化率が等しく
なる。
【０２８６】さらに、前記固定磁性層Ｐ1の磁化方向と
前記固定磁性層Ｐ2の磁化方向が、反平行方向であるこ
とが好ましい。
【０２８７】例えば、磁化方向が図示Ｙ方向に固定され
ている前記第２固定磁性層１０１の磁気モーメントの大
きさを前記第１固定磁性層１０３の磁気モーメントの大
きさよりも大きくし、固定磁性層Ｐ1の磁化方向を図示
Ｙ方向にする。一方、磁化方向が図示Ｙ方向に固定され
ている前記第３固定磁性層１０９の磁気モーメントの大
きさを前記第４固定磁性層１１１の磁気モーメントの大
きさよりも小さくし、固定磁性層Ｐ2の磁化方向を図示
Ｙ方向と反平行方向にする。
【０２８８】すると、センス電流を図示Ｘ方向に流した
ときに発生するセンス電流磁界の方向と、固定磁性層Ｐ
1の磁化方向及び固定磁性層Ｐ2の磁化方向が一致し、前
記第１固定磁性層１０３と前記第２固定磁性層１０１の
フェリ磁性状態、及び前記第３固定磁性層１０９と前記
第４固定磁性層１１１のフェリ磁性状態が安定する。
【０２８９】また、前記第１フリー磁性層１０５及び前
記第２フリー磁性層１０７は、それぞれの磁気モーメン
トが異なるように形成されている。ここでも、前記第１
フリー磁性層１０５及び前記第２フリー磁性層１０７を
同じ材料を用いて形成し、さらに、それぞれの膜厚を異
ならせることにより、前記第１フリー磁性層１０５及び
前記第２フリー磁性層１０７の磁気モーメントを異なら
せている。
【０２９０】さらに、非磁性材料層１０２，１０６，１
１６は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１
種あるいは２種以上の合金で形成されている。
【０２９１】図１３では、前記第１フリー磁性層１０５
と前記第２フリー磁性層１０７が、前記非磁性材料層１
０６を介して積層されたものが、一つのフリー磁性層Ｆ
として機能する。
【０２９２】前記第１フリー磁性層１０５と前記第２フ
リー磁性層１０７の磁化方向は、反平行となるフェリ磁
性状態になっており、フリー磁性層Ｆの膜厚を薄くする
ことと同等の効果が得られ、フリー磁性層Ｆ全体の飽和
磁化が小さくなって磁化が変動しやすくなり、磁気抵抗
効果素子の磁界検出感度が向上する。
【０２９３】前記第１フリー磁性層１０５の磁気モーメ
ントと前記第２フリー磁性層１０７の磁気モーメントを
足し合わせた合成磁気モーメントの方向が前記フリー磁
性層Ｆの磁化方向となる。
【０２９４】前記ハードバイアス層１１４，１１４は図
示Ｘ方向（トラック幅方向）に着磁されており、前記ハ
ードバイアス層１１４，１１４からのＸ方向へのバイア
ス磁界により、前記フリー磁性層Ｆの磁化方向は図示Ｘ
方向になっている。
【０２９５】しかし、前記第１フリー磁性層１０５及び
前記第２フリー磁性層１０７の、両側端部付近の領域は
磁化方向が乱れており、再生感度が悪く実質的に磁気抵
抗効果を発揮し得ない不感領域となっている。
【０２９６】この実施例においても、前記多層膜２０３
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定しているが、図１３に示すように
多層膜２０３の中央に位置する幅寸法Ｔ５２の領域は、
感度領域Ｅであり、その両側であって、幅寸法Ｔ５３の
領域は、不感領域Ｄである。
【０２９７】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層Ｐ1、Ｐ2
の磁化方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定さ
れ、しかもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に
揃えられており、固定磁性層Ｐ1、Ｐ2とフリー磁性層Ｆ
の磁化が直交関係にある。そして記録媒体からの外部磁
界に対し、前記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動
し、この磁化方向の変動と、固定磁性層Ｐ1、Ｐ2の固定
磁化方向との関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値
の変化に基づく電圧変化により、記録媒体からの洩れ磁
界が検出される。ただし、電気抵抗値の変化（出力）に
直接寄与するのは第１固定磁性層１０３の磁化方向と第
１フリー磁性層１０５の磁化方向の相対角、及び第３固
定磁性層１０９の磁化方向と第２フリー磁性層１０７の
磁化方向の相対角であり、これらの相対角が検出電流が
通電されている状態かつ信号磁界が印加されていない状
態で直交していることが好ましい。
【０２９８】本発明では、図１３に示すように、多層膜
２０３の両側であって、ハードバイアス層１１４，１１
４上に非磁性材料製の中間層１１５，１１５を介して形
成される電極層１１６，１１６が、前記多層膜２０３の
不感領域Ｄ上にまで延ばされて形成されている。なお前
記電極層１１６，１１６は、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｔａ、
Ｗ膜などで形成されている。
【０２９９】前記電極層１１６，１１６に覆われていな
い多層膜２０３の上面の幅寸法が光学的トラック幅寸法
Ｏ−Ｔｗとして定義されており、上面が前記電極層１１
６，１１６に覆われていない感度領域Ｅの幅寸法Ｔ５２
が、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗとして定義されてい
る。この実施例においては、例えば前記多層膜２０３上
に延ばされた電極層１１６，１１６は、不感領域Ｄ上を
完全に覆っている。この場合、光学的トラック幅Ｏ−Ｔ
ｗと、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの
幅寸法）はほぼ同じ幅寸法となる。
【０３００】あるいは前記電極層１１６，１１６は完全
に不感領域Ｄ上を覆っていなくてもよく、多層膜２０３
上に延ばされた電極層１１６，１１６の幅寸法Ｔ５４
は、不感領域Ｄよりも短く形成されてもよい。この場
合、光学的トラック幅Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅Ｍ
−Ｔｗよりも大きくなる。
【０３０１】これにより本発明では、前記電極層１１
６，１１６からのセンス電流はハードバイアス層１１
４，１１４を介さず、直接、多層膜２０３に流れやすく
なり、しかも前記電極層１１６，１１６を不感領域Ｄ上
にまで延ばして形成することにより、多層膜２０３と電
極層１１６，１１６との接合面積も大きくなるため直流
抵抗値（ＤＣＲ）を下げることができ、再生特性を向上
させることが可能である。
【０３０２】また、電極層１１６，１１６が不感領域Ｄ
上に延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄ
に流れ込みノイズを発生させることを抑えることができ
る。
【０３０３】図１３に示すように、多層膜２０３の不感
領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層１１６の幅寸法
Ｔ５４は、具体的には０μｍより大きく０．０８μｍ以
下であることが好ましい。また、前記幅寸法Ｔ５４は、
０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であることがより好
ましい。
【０３０４】また、前記保護層１５を除いた多層膜２０
３の表面、図１３では反強磁性層１１２の表面１１２ａ
と、前記多層膜２０３の不感領域上に延ばされた前記電
極層１１６の前端面１１６ａとがなす角度θ１３が２０
度以上、より好ましくは２５度以上であると、センス電
流が分流して不感領域に流れ込み、ノイズを発生させる
ことを抑えることができる。
【０３０５】ただし、保護層１５及び電極層１１６，１
１６上に、上部シールド層を積層したときに、電極層１
１６，１１６と前記上部シールド層との短絡を防ぐため
に、前記表面１１２ａと、前記前端面１１６ａとがなす
角度θ１３は、６０度以下より好ましくは４５度以下で
あることが好ましい。
【０３０６】また、図１３では、前記多層膜２０３と前
記ハードバイアス層１１４，１１４との磁気的接続面
Ｍ，Ｍが、前記第１フリー磁性層１０５と前記第２フリ
ー磁性層１０７の側面のうち、前記第１フリー磁性層１
０５の側面とのみ重なり合っており、前記両フリー磁性
層の両側端部の磁化方向の乱れを抑えて、感度領域Ｅの
幅寸法Ｔ５２を大きくしている。
【０３０７】また、図１３では、前記多層膜２０３上の
前記電極層１１６，１１６と接合していない部分に前記
保護層１５が形成されており、前記電極層１１６，１１
６が前記保護層１５を介さずに直接前記反強磁性層１１
２と接合している。
【０３０８】従って、前記保護層１５上に前記電極層１
１６，１１６が積層される場合よりも、電気抵抗を低下
させることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させ
ることができる。
【０３０９】図１４は、他の本発明における磁気抵抗効
果素子をＡＢＳ面側から見た断面図である。
【０３１０】図１４に示す磁気抵抗効果素子は、ＡＭＲ
（amisotropic magnetoresisitive）素子と呼ばれるも
のであり、素子の膜構成は図８に示されたＡＭＲ素子と
同じである。
【０３１１】この実施例においても、前記多層膜６１の
感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロファ
イル法によって測定し、前記多層膜６１の中央に位置す
る幅寸法Ｔ１９の領域が感度領域Ｅであり、その両側に
位置する幅寸法Ｔ２０の領域が不感領域Ｄである。
【０３１２】図１４のＡＭＲ素子は、図８のＡＭＲ素子
と、前記多層膜６１上の前記電極層１２０，１２０と接
合していない部分に前記保護層５５が形成されており、
前記電極層１２０，１２０が前記保護層５５を介さずに
直接前記磁気抵抗層５４と接合している点でのみ異なっ
ている。
【０３１３】従って、前記保護層５５上に前記電極層１
２０，１２０が積層される場合よりも、電気抵抗を低下
させることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させ
ることができる。
【０３１４】図１４に示すように前記電極層１２０，１
２０は、多層膜６１の上面にも延ばされて形成されてお
り、前記多層膜６１の上に電極層５８が形成されていな
い前記多層膜６１の上面の幅寸法が、光学的トラック幅
寸法Ｏ−Ｔｗであり、上面が電極層１２０で覆われてい
ない感度領域Ｅの幅寸法で磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔ
ｗが決定される。この実施例では、例えば前記多層膜６
１上に延ばされた電極層１２０は、不感領域Ｄ上を完全
に覆っている。この場合、光学的トラック幅Ｏ−Ｔｗ
と、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗはほぼ同じ幅寸法と
なる。
【０３１５】あるいは前記電極層１２０は完全に不感領
域Ｄ上を覆っていなくてもよく、多層膜６１上に延ばさ
れた電極層１２０の幅寸法Ｔ５５は、不感領域Ｄよりも
短く形成されてもよい。この場合、光学的トラック幅Ｏ
−Ｔｗは、磁気的トラック幅Ｍ−Ｔｗよりも大きくな
る。
【０３１６】なお、前記多層膜６１の不感領域Ｄ上に延
ばされて形成された電極層１２０の幅寸法Ｔ５５は、具
体的には０μｍより大きく０．０８μｍ以下であること
が好ましい。また、前記幅寸法Ｔ５５は、０．０５μｍ
以上０．０８μｍ以下であることがより好ましい。
【０３１７】また、前記磁気抵抗層の表面５４ａと、前
記多層膜６１の不感領域上に延ばされた前記電極層１２
０の前端面１２０ａとがなす角度θ１４が２０度以上、
より好ましくは２５度以上であると、センス電流が分流
して不感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑
えることができる。
【０３１８】ただし、前記表面５４ａと、前記前端面１
２０ａとがなす角度θ１４があまり大きすぎると、保護
層５５及び電極層１２０，１２０上に、軟磁性材料から
なる上部シールド層を積層したときに、電極層１２０，
１２０と前記上部シールド層との短絡が生じ易くなる。
従って、前記表面５４ａと、前記前端面１２０ａとがな
す角度θ１４は、６０度以下より好ましくは４５度以下
であることが好ましい。
【０３１９】このＡＭＲ素子では、ハードバイアス層５
６，５６が図示Ｘ方向に磁化されており、このハードバ
イアス層５６，５６により磁気抵抗層５４にＸ方向のバ
イアス磁界が与えられる。さらに軟磁性層５２から磁気
抵抗層５４に図示Ｙ方向のバイアス磁界が与えられる。
磁気抵抗層５４にＸ方向とＹ方向のバイアス磁界が与え
られることにより、磁気抵抗層５４の磁界変化に対する
磁化変化が直線性を有する状態に設定される。
【０３２０】電極層１２０，１２０からのセンス電流
は、感度領域Ｅの磁気抵抗層５４に直接与えられる。記
録媒体の走行方向はＺ方向であり、記録媒体からの洩れ
磁界がＹ方向に与えられると、磁気抵抗層５４の磁化方
向が変化することにより、抵抗値が変化し、これが電圧
変化として検出される。
【０３２１】なお、後述する磁気抵抗効果素子の製造方
法を用いることにより、図１から図１４に示された磁気
抵抗効果素子は、ハードバイアス層の多層膜と接する面
付近は膜厚が薄く形成され、ハードバイアス層の上面
が、多層膜付近で、図示下方方向に傾斜あるいは湾曲す
る。
【０３２２】図３３に示された従来の磁気抵抗効果素子
のように、ハードバイアス層の上面が、多層膜付近で図
示上方方向に突出していると、この突出部において、漏
れ磁界やループ磁界が発生しフリー磁性層の磁化方向が
安定しにくくなっていた。
【０３２３】図１から図１４のように、ハードバイアス
層の上面が、多層膜付近で、図示下方方向に傾斜あるい
は湾曲していると、漏れ磁界やループ磁界の発生を防ぐ
ことができ、フリー磁性層の磁化方向を安定させること
ができる。
【０３２４】次に図１から図１４に示された磁気抵抗効
果素子の製造方法について図面を参照しながら説明す
る。
【０３２５】まず図１５に示すように、基板１６０上
に、磁気抵抗効果素子の多層膜１６１を成膜する。なお
この多層膜１６１は、図１、図２、図３、図４、図５、
図１０、図１１、及び図１２に示すシングルスピンバル
ブ型薄膜素子の多層膜、図６、図７、及び図１３に示す
デュアルスピンバルブ型薄膜素子の多層膜、あるいは図
８、図９、及び図１４に示すＡＭＲ素子の多層膜のいず
れであってもよい。
【０３２６】また図４、図５、図１０、図１１、及び図
１３に示す磁気抵抗効果素子のように、反強磁性層３
０、７０、８０、１００を図示Ｘ方向に長く形成するに
は、図１５に示す多層膜１６１の側面をエッチングで削
り取る段階で、反強磁性層３０、７０、８０、１００の
側面を削り取らず残るようにエッチングレート及びエッ
チング時間を制御すればよい。
【０３２７】なお前記多層膜１６１を、シングルスピン
バルブ型薄膜素子あるいはデュアルスピンバルブ型薄膜
素子の多層膜で形成する場合、前記多層膜１６１を構成
する反強磁性層を、ＰｔＭｎ合金により形成することが
好ましく、またはＸ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，
Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種以上の元素であ
る）あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，
Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇのいずれか１種または２
種以上の元素である）で形成してもよい。前記反強磁性
層を上述した材質で形成する場合、固定磁性層との界面
で交換結合磁界を発生させるには熱処理を施す必要があ
る。
【０３２８】そして予め、図３１に示すように、多層膜
の両側にのみハードバイアス層と電極層が形成された従
来型（例えば図３３参照）の磁気抵抗効果素子を用い、
この磁気抵抗効果素子の多層膜の上面の幅寸法Ａを光学
顕微鏡にて測定する。次に、前記磁気抵抗効果素子を、
ある信号が記録された微小トラック上でトラック幅方向
にて走査させ、再生出力を検出し、この再生出力のう
ち、最大出力の５０％以上の再生出力を発する上面の幅
寸法がＢの領域を感度領域Ｅと、最大出力の５０％以下
の再生出力を発する上面の幅寸法がＣの領域を不感領域
Ｄと定義する。
【０３２９】この測定結果に基づき、マイクロトラック
プロファイル法によって予めわかっている不感領域Ｄの
幅寸法Ｃを考慮しながら、多層膜１６１上にリフトオフ
用のレジスト層１６２を形成する。図１５に示すよう
に、前記レジスト層１６２には、その下面に切り込み部
１６２ａ，１６２ａが形成されているが、この切り込み
部１６２ａ，１６２ａは、多層膜１６１のうち、不感領
域Ｄ上に形成されるようにし、多層膜１６１のうち感度
領域Ｅの上は、前記レジスト層１６２によって完全に覆
われた状態にしておく。
【０３３０】次に図１６に示す工程では、エッチングに
より多層膜１６１の両側を削り込む。
【０３３１】なお、図１１から図１４に示された磁気抵
抗効果素子を製造する場合には、前記多層膜１６１の最
上層に保護層を形成しておき、この保護層上にレジスト
層１６２を積層する。さらに、前記レジスト層１６２の
切り込み部１６２ａ，１６２ａの下になる前記保護層の
部分、すなわち、前記保護層と前記レジスト層１６２と
が直接接合していない保護層の部分を斜め方向から入射
するイオンミリングによって除去して、前記保護層の下
層を露出させておく。
【０３３２】さらに図１７に示す工程では、前記多層膜
１６１の両側にハードバイアス層１６３，１６３を成膜
する。本発明では、このハードバイアス層１６３，１６
３の成膜及び次の工程で行われる電極層１６５の成膜の
際に使用されるスパッタ法は、イオンビームスパッタ
法、ロングスロースパッタ法、あるいはコリメーション
スパッタ法のいずれか１種以上であることが好ましい。
【０３３３】図１７に示すように本発明では、多層膜１
６１の形成された基板１６０を、ハードバイアス層１６
３，１６３の組成で形成されたターゲット１６４に対し
垂直方向に置き、これにより例えばイオンビームスパッ
タ法を用いることで、前記多層膜１６１に対し垂直方向
からハードバイアス層１６３，１６３を成膜することが
できるから、多層膜１６１上に形成されたレジスト層１
６２の切り込み部１６２ａ，１６２ａ内に、ハードバイ
アス層１６３，１６３が入り込んで形成されることがな
い。また、ハードバイアス層１６３，１６３の多層膜１
６１と接する面付近は、レジスト層１６２の両端部によ
って覆われているので、スパッタ粒子が積層されにく
い。従って、ハードバイアス層１６３，１６３の多層膜
１６１と接する面付近は膜厚が薄く形成され、ハードバ
イアス層１６３，１６３の上面は、多層膜１６１付近
で、図示下方方向に傾斜あるいは湾曲している。なお図
１７に示すように、レジスト層１６２上にも前記ハード
バイアス層１６３，１６３と同じ組成の層１６３ａが形
成される。
【０３３４】なお、図１７の工程において、前記多層膜
１６１と前記バイアス層１６３，１６３との磁気的接続
面の上縁部及び／又は下縁部の媒体走行方向（図示Ｚ方
向）の高さ位置が、前記フリー磁性層又は前記磁気抵抗
効果層の上面及び／又は下面の媒体走行方向の高さ位置
とが等しくなるように、ハードバイアス層１６３、１６
３を形成することが好ましい。
【０３３５】前記ハードバイアス層１６３，１６３は、
前記フリー磁性層又は前記磁気抵抗効果層とのみ磁気的
に接続されていればよい。特に、前記ハードバイアス層
１６３，１６３が、前記固定磁性層と磁気的に接続され
ていなければ、前記バイアス層から発生する磁界が前記
固定磁性層の磁化方向に影響を与えることを抑えること
ができる。
【０３３６】さらに、前記多層膜１６１が、図１０から
図１３に示された薄膜素子の多層膜のように、前記フリ
ー磁性層が、磁気モーメントが異なる複数の軟磁性薄膜
が非磁性材料層を介して積層されたものであるときに
は、前記多層膜１６１と前記ハードバイアス層１６３，
１６３との磁気的接続面が前記フリー磁性層を構成する
複数の軟磁性薄膜の側面のうち、一つの軟磁性薄膜の側
面とのみ重なり合うように、前記ハードバイアス層１６
３，１６３を形成することが好ましい。
【０３３７】前記多層膜１６１と前記ハードバイアス層
１６３，１６３との磁気的接続面が前記フリー磁性層を
構成する複数の軟磁性薄膜の側面のうち、一つの軟磁性
薄膜の側面とのみ重なりあっていると、前記軟磁性薄膜
の両端部において磁化方向が乱れることを防ぐことがで
きる。
【０３３８】次に図１８に示す工程では、前記多層膜１
６１に対し斜め方向から前記ハードバイアス層１６３，
１６３上に電極層１６５，１６５を成膜し、この際、前
記電極層１６５，１６５を、多層膜１６１上に設けられ
た前記レジスト層１６２の下面に形成された切り込み部
１６２ａ，１６２ａ内にまで成膜する。
【０３３９】例えば図１８に示すように、多層膜１６１
が形成された基板１６０に対し、電極層１６５の組成で
形成されたターゲット１６６を斜めに傾けて、前記ター
ゲット１６６を前記基板１６０上で移動させながら、イ
オンビームスパッタ法により前記電極層１６５，１６５
をハードバイアス層１６３，１６３上に成膜する。この
とき、斜め方向からスパッタされる電極層１６５，１６
５は、ハードバイアス層１６３，１６３上のみならず、
多層膜１６１の上に形成されたレジスト層１６２の切り
込み部１６２ａ，１６２ａ内にも侵入し成膜される。す
なわち、前記切り込み部１６２ａ，１６２ａ内に成膜さ
れた電極層１６５，１６５は、多層膜１６１の不感領域
Ｄ上を覆う位置に成膜される。
【０３４０】なお図１８では、基板１６０を固定し、タ
ーゲット１６６側を前記基板１６０に対し斜め方向に移
動させているが、ターゲット１６６を固定して基板１６
０側を、前記ターゲット１６６に対し斜め方向に移動さ
せてもよい。また図１８に示すように、レジスト層１６
２の上に形成された層１６３ａ上には、電極層１６５，
１６５と同じ組成の層１６５ａが成膜される。
【０３４１】なお、前記多層膜１６１の最上層に形成さ
れた前記保護層の前記レジスト層１６２とが直接接合し
ていない部分を除去して、前記保護層の下層を露出させ
ておいた場合には、図１１から図１４に示される磁気抵
抗効果素子のように、前記電極層１６５，１６５は前記
保護層の下層のフリー磁性層、反強磁性層、または磁気
抵抗効果層と直接接合するように形成される。
【０３４２】そして図１９に示す工程では、図１８に示
すレジスト層１６２を、レジスト剥離液を用いながらリ
フトオフによって除去し、これによって多層膜１６１の
うち不感領域Ｄ上にまで電極層１６５，１６５が成膜さ
れた磁気抵抗効果素子が完成する。
【０３４３】なお、前記電極層１６５，１６５を成膜す
る工程において、前記多層膜表面１６１ａと、前記電極
層の前記切り込み部１６２ａ内に入り込んで形成される
前端面１６５ｂとがなす角度θを２０度以上、より好ま
しくは２５度以上に形成すると、センス電流が分流して
不感領域に流れ込み、ノイズを発生させることを抑える
ことができる。
【０３４４】しかし、図１５から図１９に示された製造
方法では、前記表面１６１ａと前記前端面１６５ｂとが
なす角度θを大きく形成することが困難である。また、
前記表面１６１ａと前記前端面１６５ｂとがなす角度θ
があまり大きすぎると、多層膜１６１及び電極層１６
５，１６５上に、軟磁性材料からなる上部シールド層を
積層したときに、電極層１６５，１６５と前記上部シー
ルド層との短絡が生じ易くなる。従って、前記表面１６
１ａと前記前端面１６５ｂとがなす角度θは、６０度以
下より好ましくは４５度以下に形成することが好まし
い。
【０３４５】図２０は、他の本発明における磁気抵抗効
果素子をＡＢＳ面側から見た断面図である。
【０３４６】図２０の磁気抵抗効果素子は、図１０に示
された磁気抵抗効果素子と同じ構成の多層膜２００上
に、Ａｌ2Ｏ3などからなる絶縁層１３１が積層され、前
記絶縁層１３１の両側面部に、電極層１３０，１３０の
前端面１３０ａ，１３０ａが接しているものである。
【０３４７】前記多層膜２００の膜構成および材料は、
全て図１０に示された磁気抵抗効果素子と同一である。
【０３４８】また、図示Ｘ方向に延ばされて形成された
反強磁性層７０の幅寸法Ｔ５６上に積層された金属膜７
６，７６、ハードバイアス層７７，７７、中間層７８，
７８の膜構成及び材料も図１０の磁気抵抗効果素子と同
一である。
【０３４９】すなわち図２０の磁気抵抗効果素子は、磁
気モーメントが異なる前記第１フリー磁性層７３と前記
第２フリー磁性層７５の磁化方向が反平行となるフェリ
磁性状態になっており、また、前記第１フリー磁性層７
３と前記第２フリー磁性層７５が、前記非磁性材料層７
４を介して積層されたものが、一つのフリー磁性層Ｆと
して機能している。
【０３５０】前記フリー磁性層Ｆの、両側端部付近の磁
化方向が乱れている領域は、再生感度が悪く実質的に磁
気抵抗効果を発揮し得ない不感領域となっている。
【０３５１】この実施例においても、前記多層膜２００
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定し、図２０に示すように、幅寸法
Ｔ５７の多層膜２００の領域が感度領域Ｅであり、幅寸
法Ｔ５８の領域が不感領域Ｄである。
【０３５２】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層Ｐの磁化
方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、し
かもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に揃えら
れており、固定磁性層Ｐとフリー磁性層Ｆの磁化が直交
関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に対し、前
記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動し、この磁化方
向の変動と、固定磁性層Ｐの固定磁化方向との関係で電
気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変
化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。ただ
し、電気抵抗値の変化（出力）に直接寄与するのは固定
磁性層７１の磁化方向と第１フリー磁性層７３の磁化方
向の相対角であり、この相対角が検出電流が通電されて
いる状態かつ信号磁界が印加されていない状態で直交し
ていることが好ましい。すなわち、電気抵抗値の変化は
非磁性導電層７２を介して隣接するフリー磁性層と固定
磁性層の磁化方向の相対角によって決定される。
【０３５３】そして前記多層膜２００の両側に形成され
た電極層１３０，１３０は、前記多層膜２００上にまで
延ばされて形成され、前記電極層１３０，１３０が形成
されていない多層膜２００の上面の幅寸法が、光学的ト
ラック幅寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０３５４】また上面が電極層１３０，１３０に覆われ
ていない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラッ
ク幅寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ５
７である。
【０３５５】この実施例では、多層膜２００上に形成さ
れる電極層１３０が、完全に不感領域Ｄを覆って、光学
的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅寸法Ｍ−
Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅寸法で形
成されている。
【０３５６】ただし、多層膜２００上に形成される電極
層１３０，１３０が、完全に不感領域Ｄを覆わずにそれ
よりも短く形成されてもよい。このとき、光学的トラッ
幅寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗより
も大きく形成される。
【０３５７】これにより本発明では、ハードバイアス層
７７を介さずに、多層膜２００内に前記電極層１３０，
１３０からのセンス電流を流す割合を多くすることがで
きる。
【０３５８】また、電極層１３０，１３０が不感領域Ｄ
上に延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄ
に流れ込みノイズを発生させることを抑えることができ
る。
【０３５９】図２０の磁気抵抗効果素子を、後述する製
造方法を用いて形成すると、前記多層膜２００の不感領
域上に延ばされた前記電極層１３０の前記絶縁層１３１
の両側面部に接している前端面１３０ａと、前記保護層
１５の表面１５ａとがなす角度θ２０を６０度以上、さ
らには、９０度以上にすることができる。したがって、
電極層１３０の先端部まで、常に一定量のセンス電流を
流すことができる。つまり、センス電流が分流して不感
領域に流れ込みノイズを発生させることを、図１０に示
された磁気抵抗効果素子よりも効果的に、抑えることが
できる。
【０３６０】また、図１から図１４に示された磁気抵抗
効果素子のように、電極層の先端部が先細り形状になっ
ているものを、図１５から図１９に示された製造方法に
よって形成すると、電極層の不感領域上に延ばされた部
分の幅寸法を一定にして形成することが難しく、電極層
の先端が感度領域上にまで延びてしまう磁気抵抗効果素
子が形成されてしまう可能性もあった。
【０３６１】電極層の先端部が感度領域上にまで延びる
と、センス電流が流れる領域の幅寸法が前記感度領域の
幅寸法よりも短くなり、磁気抵抗効果素子が実際に磁界
を検出できる領域が狭くなる。
【０３６２】一方、図２０の磁気抵抗効果素子では、後
述する製造方法を用いることにより、前記絶縁層１３１
の前記多層膜２００上での位置を正確に設定することが
できるので、前記電極層１３０が不感領域を越えて延び
てしまうことを防ぐことができる。
【０３６３】なお図２０に示すように、多層膜２００の
不感領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層１３０の幅
寸法Ｔ５９は、具体的には０μｍより大きく０．０８μ
ｍ以下であることが好ましい。また、電極層１３０の幅
寸法Ｔ５９は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であ
ることがより好ましい。
【０３６４】なお、図２０の磁気抵抗効果素子を後述す
る製造方法を用いて形成することにより、図２０の磁気
抵抗効果素子の前記多層膜２００の側面と前記絶縁層１
３１の側面は平行になっている。
【０３６５】図２１は、他の本発明における磁気抵抗効
果素子をＡＢＳ面側から見た断面図である。
【０３６６】図２１の磁気抵抗効果素子は、図１１に示
された磁気抵抗効果素子と同じ構成の多層膜２０１上
に、Ａｌ2Ｏ3などからなる絶縁層１３３が積層され、前
記絶縁層１３３の両側面部に、電極層１３２，１３２の
前端面１３２ａ，１３２ａが接しているものである。
【０３６７】前記多層膜２０１の膜構成および材料は、
全て図１１に示された磁気抵抗効果素子と同一である。
【０３６８】また、図示Ｘ方向に延ばされて形成された
反強磁性層８０の幅寸法Ｔ６０上に積層された金属膜８
８，８８、ハードバイアス層８９，８９、中間層９０，
９０の膜構成及び材料も図１１の磁気抵抗効果素子と同
一である。
【０３６９】また、前記第１固定磁性層８１と前記第２
固定磁性層８３の磁化方向は、反平行となるフェリ磁性
状態になっており、前記第１固定磁性層８１と前記第２
固定磁性層８３とが互いに他方の磁化方向を固定しあ
い、全体として固定磁性層Ｐの磁化方向を一定方向に安
定させている。
【０３７０】また、図２１の磁気抵抗効果素子は、磁気
モーメントが異なる前記第１フリー磁性層８５と前記第
２フリー磁性層８７の磁化方向が反平行となるフェリ磁
性状態になっており、また、前記第１フリー磁性層８５
と前記第２フリー磁性層８が、前記非磁性材料層８６を
介して積層されたものが、一つのフリー磁性層Ｆとして
機能している。
【０３７１】前記フリー磁性層Ｆの、両側端部付近の磁
化方向が乱れている領域は、再生感度が悪く実質的に磁
気抵抗効果を発揮し得ない不感領域となっている。
【０３７２】この実施例においても、前記多層膜２０１
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定し、図２１に示すように、幅寸法
Ｔ６１の多層膜２０１の領域が感度領域Ｅであり、幅寸
法Ｔ６２の領域が不感領域Ｄである。
【０３７３】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層Ｐの磁化
方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、し
かもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に揃えら
れており、固定磁性層Ｐとフリー磁性層Ｆの磁化が直交
関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に対し、前
記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動し、この磁化方
向の変動と、固定磁性層Ｐの固定磁化方向との関係で電
気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変
化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
【０３７４】そして前記多層膜２０１の両側に形成され
た電極層１３２，１３２は、前記多層膜２０１上にまで
延ばされて形成され、前記電極層１３２，１３２が形成
されていない多層膜２０１の上面の幅寸法が、光学的ト
ラック幅寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０３７５】また上面が電極層１３２，１３２に覆われ
ていない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラッ
ク幅寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ６
１である。
【０３７６】この実施例では、多層膜２０１上に形成さ
れる電極層１３２，１３２が、完全に不感領域Ｄを覆っ
て、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅
寸法Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅
寸法で形成されている。
【０３７７】ただし、多層膜２０１上に形成される電極
層１３２，１３２が、完全に不感領域Ｄを覆わずにそれ
よりも短く形成されてもよい。このとき、光学的トラッ
ク幅寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよ
りも大きく形成される。
【０３７８】これにより本発明では、ハードバイアス層
８９，８９を介さずに、多層膜２０１内に前記電極層１
３２，１３２からのセンス電流を流す割合を多くするこ
とができる。
【０３７９】また、電極層１３２，１３２が不感領域Ｄ
上に延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄ
に流れ込みノイズを発生させることを抑えることができ
る。
【０３８０】また、図２１では、前記多層膜２０１上の
前記電極層１３２，１３２と接合していない部分に前記
保護層１５が形成され、前記保護層１５上に前記絶縁層
１３３が形成されている。前記電極層１３２，１３２
は、前記保護層１５を介さずに直接前記第２フリー磁性
層８７と接合している。
【０３８１】従って、前記保護層１５上に前記電極層１
３２，１３２が積層される場合よりも、電気抵抗を低下
させることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させ
ることができる。
【０３８２】図２１の磁気抵抗効果素子を、後述する製
造方法を用いて形成すると、前記多層膜２０１の不感領
域上に延ばされた前記電極層１３２の前記絶縁層１３３
の両側面部に接している前端面１３２ａと、前記第２フ
リー磁性層８７の表面８７ａとがなす角度θ２０を６０
度以上、さらには、９０度以上にすることができる。し
たがって、電極層１３２の先端部まで、常に一定量のセ
ンス電流を流すことができる。つまり、センス電流が分
流して不感領域に流れ込みノイズを発生させることを、
図１１に示された磁気抵抗効果素子よりも効果的に、抑
えることができる。
【０３８３】図２１の磁気抵抗効果素子では、後述する
製造方法を用いることにより、前記絶縁層１３３の前記
多層膜２０１上での位置を正確に設定することができる
ので、前記電極層１３２，１３２が不感領域を越えて延
びてしまうことを防ぐことができ、磁気抵抗効果素子が
実際に磁界を検出できる領域が狭くなることを防ぐこと
ができる。
【０３８４】なお図２１に示すように、多層膜２０１の
不感領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層１３２の幅
寸法Ｔ６３は、具体的には０μｍより大きく０．０８μ
ｍ以下であることが好ましい。また、電極層１３２の幅
寸法Ｔ６３は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であ
ることがより好ましい。
【０３８５】また、図２１では、前記多層膜２０１と前
記ハードバイアス層８９，８９との磁気的接続面Ｍ，Ｍ
が、前記第１フリー磁性層８５と前記第２フリー磁性層
８７の側面のうち、前記第１フリー磁性層８５の側面と
のみ重なり合っている。
【０３８６】なお、図２１の磁気抵抗効果素子を後述す
る製造方法を用いて形成することにより、図２の磁気抵
抗効果素子の前記多層膜２０１の側面と前記絶縁層１３
３の側面は平行になっている。
【０３８７】図２２は、他の本発明における磁気抵抗効
果素子をＡＢＳ面側から見た断面図である。
【０３８８】図２２の磁気抵抗効果素子は、図１２に示
された磁気抵抗効果素子と同じ構成の多層膜２０２上
に、Ａｌ2Ｏ3などからなる絶縁層１３５が積層され、前
記絶縁層１３５の両側面部に、電極層１３４，１３４の
前端面１３４ａ，１３４ａが接しているものである。
【０３８９】前記多層膜２０２の膜構成および材料は、
図１２に示された磁気抵抗効果素子と同一である。ただ
し、図２２では、多層膜２０２の最上層に保護層１５が
形成されていない。
【０３９０】また、下地膜１０上に積層された金属膜８
８，８８、ハードバイアス層８９，８９、中間層９０，
９０の膜構成及び材料も図１２の磁気抵抗効果素子と同
一である。
【０３９１】また、前記第１固定磁性層８１と前記第２
固定磁性層８３の磁化方向は、反平行となるフェリ磁性
状態になっており、前記第１固定磁性層８１と前記第２
固定磁性層８３とが互いに他方の磁化方向を固定しあ
い、全体として固定磁性層Ｐの磁化方向を一定方向に安
定させている。
【０３９２】また、図２１の磁気抵抗効果素子は、磁気
モーメントが異なる前記第１フリー磁性層８５と前記第
２フリー磁性層８７の磁化方向が反平行となるフェリ磁
性状態になっており、また、前記第１フリー磁性層８５
と前記第２フリー磁性層８が、前記非磁性材料層８６を
介して積層されたものが、一つのフリー磁性層Ｆとして
機能している。
【０３９３】前記フリー磁性層Ｆの、両側端部付近の磁
化方向が乱れている領域は、再生感度が悪く実質的に磁
気抵抗効果を発揮し得ない不感領域となっている。
【０３９４】この実施例においても、前記多層膜２０２
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定し、図２２に示すように、幅寸法
Ｔ６４の多層膜２０２の領域が感度領域Ｅであり、幅寸
法Ｔ６５の領域が不感領域Ｄである。
【０３９５】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層Ｐの磁化
方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、し
かもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に揃えら
れており、固定磁性層Ｐとフリー磁性層Ｆの磁化が直交
関係にある。そして記録媒体からの外部磁界に対し、前
記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動し、この磁化方
向の変動と、固定磁性層Ｐの固定磁化方向との関係で電
気抵抗が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変
化により、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。
【０３９６】そして前記多層膜２０２の両側に形成され
た電極層１３４，１３４は、前記多層膜２０２上にまで
延ばされて形成され、前記電極層１３４，１３４が形成
されていない多層膜２０２の上面の幅寸法が、光学的ト
ラック幅寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０３９７】また上面が電極層１３４，１３４に覆われ
ていない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラッ
ク幅寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ６
４である。
【０３９８】この実施例では、多層膜２０２上に形成さ
れる電極層１３４，１３４が、完全に不感領域Ｄを覆っ
て、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅
寸法Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅
寸法で形成されている。
【０３９９】ただし、多層膜２０２上に形成される電極
層１３４，１３４が、完全に不感領域Ｄを覆わずにそれ
よりも短く形成されてもよい。このとき、光学的トラッ
ク幅寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよ
りも大きく形成される。
【０４００】これにより本発明では、ハードバイアス層
８９，８９を介さずに、多層膜２０２内に前記電極層１
３４，１３４からのセンス電流を流す割合を多くするこ
とができる。
【０４０１】また、電極層１３４，１３４が不感領域Ｄ
上に延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄ
に流れ込みノイズを発生させることを抑えることができ
る。
【０４０２】また、図２２では、前記多層膜２０２の最
上層に前記保護層１５は形成されず、前記反強磁性層８
０上に直接前記絶縁層１３３が形成され、この前記絶縁
層１３３が酸化防止用の保護層の役割も果たしている。
また、前記電極層１３４，１３４は、直接前記反強磁性
層８０と接合している。
【０４０３】従って、前記保護層１５上に前記電極層１
３４，１３４が積層される場合よりも、電気抵抗を低下
させることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させ
ることができる。
【０４０４】図２２の磁気抵抗効果素子を、後述する製
造方法を用いて形成すると、前記多層膜２０２の不感領
域上に延ばされた前記電極層１３４の前記絶縁層１３５
の両側面部に接している前端面１３４ａと、前記反強磁
性層８０の表面８０ａとがなす角度θ２２を６０度以
上、さらには、９０度以上にすることができる。したが
って、電極層１３４の先端部まで、常に一定量のセンス
電流を流すことができる。つまり、センス電流が分流し
て不感領域に流れ込みノイズを発生させることを、図１
２に示された磁気抵抗効果素子よりも効果的に、抑える
ことができる。
【０４０５】また、図２２の磁気抵抗効果素子では、後
述する製造方法を用いることにより、前記絶縁層１３５
の前記多層膜２０２上での位置を正確に設定することが
できるので、前記電極層１３４が不感領域を越えて延び
てしまうことを防ぐことができ、磁気抵抗効果素子が実
際に磁界を検出できる領域が狭くなることを防ぐことが
できる。
【０４０６】なお図２２に示すように、多層膜２０２の
不感領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層１３４の幅
寸法Ｔ６６は、具体的には０μｍより大きく０．０８μ
ｍ以下であることが好ましい。また、電極層１３４の幅
寸法Ｔ６６は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であ
ることがより好ましい。
【０４０７】また、図２２では、前記多層膜２０２と前
記ハードバイアス層８９，８９との磁気的接続面Ｍ，Ｍ
が、前記第１フリー磁性層８５と前記第２フリー磁性層
８７の側面のうち、前記第２フリー磁性層８７の側面と
のみ重なり合っている。
【０４０８】なお、図２２の磁気抵抗効果素子を後述す
る製造方法を用いて形成することにより、図２２の磁気
抵抗効果素子の前記多層膜２０２の側面と前記絶縁層１
３５の側面は平行になっている。
【０４０９】図２３は、他の本発明における磁気抵抗効
果素子をＡＢＳ面側から見た断面図である。
【０４１０】図２３の磁気抵抗効果素子は、図１３に示
された磁気抵抗効果素子と同じ構成の多層膜２０３上
に、Ａｌ2Ｏ3などからなる絶縁層１３７が積層され、前
記絶縁層１３７の両側面部に、電極層１３６，１３６の
前端面１３６ａ，１３６ａが接しているものである。
【０４１１】前記多層膜２０３の膜構成および材料は、
図１３に示された磁気抵抗効果素子と同一である。ただ
し、図２３では、多層膜の最上層に保護層１５が形成さ
れていない。
【０４１２】また、図示Ｘ方向に延ばされて形成された
反強磁性層１００の幅寸法Ｔ６７上に積層された金属膜
１１３，１１３、ハードバイアス層１１４，１１４、中
間層１１５，１１５の膜構成及び材料も図１３の磁気抵
抗効果素子と同一である。
【０４１３】また、前記第１固定磁性層１０３と前記第
２固定磁性層１０１の磁化方向は、反平行となるフェリ
磁性状態になっており、前記第１固定磁性層１０３と前
記第２固定磁性層１０１とが互いに他方の磁化方向を固
定しあい、全体として固定磁性層Ｐ1の磁化方向を一定
方向に安定させている。さらに、前記第３固定磁性層１
０９と前記第４固定磁性層１１１の磁化方向も、反平行
となるフェリ磁性状態になっている。
【０４１４】また、図２３の磁気抵抗効果素子は、磁気
モーメントが異なる前記第１フリー磁性層１０５と前記
第２フリー磁性層１０７の磁化方向が反平行となるフェ
リ磁性状態になっており、また、前記第１フリー磁性層
１０５と前記第２フリー磁性層１０７が、前記非磁性材
料層１０６を介して積層されたものが、一つのフリー磁
性層Ｆとして機能している。
【０４１５】前記フリー磁性層Ｆの、両側端部付近の磁
化方向が乱れている領域は、再生感度が悪く実質的に磁
気抵抗効果を発揮し得ない不感領域となっている。
【０４１６】この実施例においても、前記多層膜２０３
の感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロフ
ァイル法によって測定し、図２３に示すように、幅寸法
Ｔ６８の多層膜２０３の領域が感度領域Ｅであり、幅寸
法Ｔ６９の領域が不感領域Ｄである。
【０４１７】前記感度領域Ｅでは、固定磁性層Ｐ1、Ｐ2
の磁化方向が、適正に図示Ｙ方向に平行な方向に固定さ
れ、しかもフリー磁性層Ｆの磁化が適正に図示Ｘ方向に
揃えられており、固定磁性層Ｐ1、Ｐ2とフリー磁性層Ｆ
の磁化が直交関係にある。そして記録媒体からの外部磁
界に対し、前記フリー磁性層Ｆの磁化が感度良く変動
し、この磁化方向の変動と、固定磁性層Ｐ1、Ｐ2の固定
磁化方向との関係で電気抵抗が変化し、この電気抵抗値
の変化に基づく電圧変化により、記録媒体からの洩れ磁
界が検出される。
【０４１８】そして前記多層膜２０３の両側に形成され
た電極層１３６，１３６は、前記多層膜２０３上にまで
延ばされて形成され、前記電極層１３６，１３６が形成
されていない多層膜２０３の上面の幅寸法が、光学的ト
ラック幅寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０４１９】また上面が電極層１３６，１３６に覆われ
ていない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラッ
ク幅寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ６
８である。
【０４２０】この実施例では、多層膜２０３上に形成さ
れる電極層１３６，１３６が、完全に不感領域Ｄを覆っ
て、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅
寸法Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅
寸法で形成されている。
【０４２１】ただし、多層膜２０３上に形成される電極
層１３６，１３６が、完全に不感領域Ｄを覆わずにそれ
よりも短く形成されてもよい。このとき、光学的トラッ
ク幅寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよ
りも大きく形成される。
【０４２２】これにより本発明では、ハードバイアス層
１１４を介さずに、多層膜２０３内に前記電極層１３
６，１３６からのセンス電流を流す割合を多くすること
ができる。
【０４２３】また、電極層１３６，１３６が不感領域Ｄ
上に延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄ
に流れ込みノイズを発生させることを抑えることができ
る。
【０４２４】また、図２３では、前記多層膜２０３の最
上層に前記保護層１５は形成されず、前記反強磁性層１
１２上に直接前記絶縁層１３７が形成され、この前記絶
縁層１３７が酸化防止用の保護層の役割も果たしてい
る。また、前記電極層１３６，１３６は、直接前記反強
磁性層１１２と接合している。
【０４２５】従って、前記保護層１５上に前記電極層１
３６，１３６が積層される場合よりも、電気抵抗を低下
させることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させ
ることができる。
【０４２６】図２３の磁気抵抗効果素子を、後述する製
造方法を用いて形成すると、前記多層膜２０３の不感領
域上に延ばされた前記電極層１３６の前記絶縁層１３７
の両側面部に接している前端面１３６ａと、前記反強磁
性層１１２の表面１１２ａとがなす角度θ２３を６０度
以上、さらには、９０度以上にすることができる。した
がって、電極層１３６の先端部まで、常に一定量のセン
ス電流を流すことができる。つまり、センス電流が分流
して不感領域に流れ込みノイズを発生させることを、図
１３に示された磁気抵抗効果素子よりも効果的に、抑え
ることができる。
【０４２７】一方、図２３の磁気抵抗効果素子では、後
述する製造方法を用いることにより、前記絶縁層１３７
の前記多層膜２０３上での位置を正確に設定することが
できるので、前記電極層１３６，１３６が不感領域を越
えて延びてしまうことを防ぐことができ、磁気抵抗効果
素子が実際に磁界を検出できる領域が狭くなることを防
ぐことができる。
【０４２８】なお図２３に示すように、多層膜２０３の
不感領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層１３６の幅
寸法Ｔ７０は、具体的には０μｍより大きく０．０８μ
ｍ以下であることが好ましい。また、電極層１３６の幅
寸法Ｔ７０は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であ
ることがより好ましい。
【０４２９】また、図２３では、前記多層膜２０３と前
記ハードバイアス層１１４，１１４との磁気的接続面
Ｍ，Ｍが、前記第１フリー磁性層１０５と前記第２フリ
ー磁性層１０７の側面のうち、前記第１フリー磁性層１
０５の側面とのみ重なり合っている。
【０４３０】なお、図２３の磁気抵抗効果素子を後述す
る製造方法を用いて形成することにより、図２３の磁気
抵抗効果素子の前記多層膜２０３の側面と前記絶縁層１
３７の側面は平行になっている。
【０４３１】図２４は、他の本発明における磁気抵抗効
果素子をＡＢＳ面側から見た断面図である。
【０４３２】図２４の磁気抵抗効果素子は、図１４に示
された磁気抵抗効果素子と同じ構成の多層膜６１上に、
Ａｌ2Ｏ3などからなる絶縁層１４１が積層され、前記絶
縁層１４１の両側面部に、電極層１４０，１４０の前端
面１４０ａ，１４０ａが接しているものである。
【０４３３】前記多層膜６１の膜構成および材料は、図
１４に示された磁気抵抗効果素子と同一である。ただ
し、図２４では、多層膜の最上層に保護層５５が形成さ
れていない。
【０４３４】また、ハードバイアス層５６，５６、中間
層５７，５７の膜構成及び材料も図１４の磁気抵抗効果
素子と同一である。
【０４３５】この実施例においても、前記多層膜６１の
感度領域Ｅと不感領域Ｄを、マイクロトラックプロファ
イル法によって測定し、図２４に示すように、幅寸法Ｔ
１９の多層膜６１の領域が感度領域Ｅであり、幅寸法Ｔ
２０の領域が不感領域Ｄである。
【０４３６】そして前記多層膜６１の両側に形成された
電極層１４０，１４０は、前記多層膜６１上にまで延ば
されて形成され、前記電極層１４０，１４０が形成され
ていない多層膜６１の上面の幅寸法が、光学的トラック
幅寸法Ｏ−Ｔｗである。
【０４３７】また上面が電極層１４０，１４０に覆われ
ていない感度領域Ｅの幅寸法で決定される磁気的トラッ
ク幅寸法Ｍ−Ｔｗは、前記感度領域Ｅと同じ幅寸法Ｔ１
９である。
【０４３８】この実施例では、多層膜６１上に形成され
る電極層１４０，１４０が、完全に不感領域Ｄを覆っ
て、光学的トラック幅寸法Ｏ−Ｔｗと磁気的トラック幅
寸法Ｍ−Ｔｗ（＝感度領域Ｅの幅寸法）とがほぼ同じ幅
寸法で形成されている。
【０４３９】ただし、多層膜６１上に形成される電極層
１４０，１４０が、完全に不感領域Ｄを覆わずに、それ
よりも短く形成されてもよい。このとき、光学的トラッ
ク幅寸法Ｏ−Ｔｗは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗよ
りも大きく形成される。
【０４４０】これにより本発明では、ハードバイアス層
５６，５６を介さずに、多層膜６１内に前記電極層１４
０，１４０からのセンス電流を流す割合を多くすること
ができる。
【０４４１】また、電極層１４０，１４０が不感領域Ｄ
上に延ばされて形成されると、センス電流が不感領域Ｄ
に流れ込みノイズを発生させることを抑えることができ
る。
【０４４２】また、図２４では、前記多層膜６１の最上
層に前記保護層５５は形成されず、前記磁気抵抗層５４
上に直接前記絶縁層１４１が形成され、この前記絶縁層
１４１が酸化防止用の保護層の役割も果たしている。ま
た、前記電極層１４０，１４０は、直接前記磁気抵抗層
５４と接合している。
【０４４３】従って、前記保護層５５上に前記電極層１
４０，１４０が積層される場合よりも、電気抵抗を低下
させることができ、磁気抵抗効果素子の特性を向上させ
ることができる。
【０４４４】図２４の磁気抵抗効果素子を、後述する製
造方法を用いて形成すると、前記多層膜６１の不感領域
上に延ばされた前記電極層１４０の前記絶縁層１４１の
両側面部に接している前端面１４０ａと、前記磁気抵抗
層５４の表面５４ａとがなす角度θ２４を６０度以上、
さらには、９０度以上にすることができる。したがっ
て、電極層１４０の先端部まで、常に一定量のセンス電
流を流すことができる。つまり、センス電流が分流して
不感領域に流れ込みノイズを発生させることを、図１４
に示された磁気抵抗効果素子よりも効果的に、抑えるこ
とができる。
【０４４５】また、図２４の磁気抵抗効果素子では、後
述する製造方法を用いることにより、前記絶縁層１４１
の前記多層膜６１上での位置を正確に設定することがで
きるので、前記電極層１４０が不感領域を越えて延びて
しまうことを防ぐことができ、磁気抵抗効果素子が実際
に磁界を検出できる領域が狭くなることを防ぐことがで
きる。
【０４４６】なお図２４に示すように、多層膜６１の不
感領域Ｄ上に延ばされて形成された電極層１４０の幅寸
法Ｔ７１は、具体的には０μｍより大きく０．０８μｍ
以下であることが好ましい。また、電極層１４０の幅寸
法Ｔ７１は、０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下である
ことがより好ましい。
【０４４７】このＡＭＲ素子では、ハードバイアス層５
６，５６が図示Ｘ方向に磁化されており、このハードバ
イアス層５６，５６により磁気抵抗層５４にＸ方向のバ
イアス磁界が与えられる。さらに軟磁性層５２から磁気
抵抗層５４に図示Ｙ方向のバイアス磁界が与えられる。
磁気抵抗層５４にＸ方向とＹ方向のバイアス磁界が与え
られることにより、磁気抵抗層５４の磁界変化に対する
磁化変化が直線性を有する状態に設定される。
【０４４８】電極層１４０，１４０からのセンス電流
は、感度領域Ｅの磁気抵抗層５４に直接与えられる。記
録媒体の走行方向はＺ方向であり、記録媒体からの洩れ
磁界がＹ方向に与えられると、磁気抵抗層５４の磁化方
向が変化することにより、抵抗値が変化し、これが電圧
変化として検出される。
【０４４９】なお、図２４の磁気抵抗効果素子を後述す
る製造方法を用いて形成することにより、図２４の磁気
抵抗効果素子の前記多層膜６１の側面と前記絶縁層１４
１の側面は平行になっている。
【０４５０】また、図２０から図２４に示された磁気抵
抗効果素子は、電極層間に絶縁層が形成されているので
上面がなだらかになり、前記保護層、フリー磁性層、ま
たは反強磁性層の表面と前記電極層の前端面とがなす角
度が大きくなっても、前記多層膜及び前記電極層上に、
軟磁性材料からなる上部シールド層を積層したときに、
前記電極層と前記上部シールド層との短絡が生じにくく
なる。
【０４５１】次に図２０から図２４に示された磁気抵抗
効果素子の製造方法について図面を参照しながら説明す
る。
【０４５２】まず図２５に示すように、基板１５０上
に、磁気抵抗効果素子の多層膜１５１を成膜し、この多
層膜１５１上にＡｌ2Ｏ3などを用いて、絶縁層１５２を
成膜する。なおこの多層膜１５１は、図２０、図２１、
図２２に示すシングルスピンバルブ型薄膜素子の多層
膜、図２３に示すデュアルスピンバルブ型薄膜素子の多
層膜、あるいは図２４に示すＡＭＲ素子の多層膜のいず
れであってもよい。
【０４５３】また図２０、図２１、図２３に示すスピン
バルブ型薄膜素子のように、反強磁性層７０、８０、ま
たは１００を図示Ｘ方向に長く形成するには、図２６に
示す多層膜１５１及び絶縁層１５２の側面をエッチング
で削り取る段階で、反強磁性層７０、８０、又は１００
の側面を削り取らず残るようにエッチングレート及びエ
ッチング時間を制御すればよい。
【０４５４】なお前記多層膜１５１を、シングルスピン
バルブ型薄膜素子あるいはデュアルスピンバルブ型薄膜
素子の多層膜で形成する場合、前記多層膜１５１を構成
する反強磁性層を、ＰｔＭｎ合金により形成することが
好ましく、またはＸ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，
Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種以上の元素であ
る）あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，
Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇのいずれか１種または２
種以上の元素である）で形成してもよい。前記反強磁性
層を上述した材質で形成する場合、固定磁性層との界面
で交換結合磁界を発生させるには熱処理を施す必要があ
る。
【０４５５】そして予め、図３１に示すように、多層膜
の両側にのみハードバイアス層と電極層が形成された従
来型（例えば図３３参照）の磁気抵抗効果素子を用い、
この磁気抵抗効果素子の多層膜の上面の幅寸法Ａを光学
顕微鏡にて測定する。次に、前記磁気抵抗効果素子を、
ある信号が記録された微小トラック上でトラック幅方向
にて走査させ、再生出力を検出し、この再生出力のう
ち、最大出力の５０％以上の再生出力を発する上面の幅
寸法がＢの領域を感度領域Ｅと、最大出力の５０％以下
の再生出力を発する上面の幅寸法がＣの領域を不感領域
Ｄと定義する。
【０４５６】この測定結果に基づき、マイクロトラック
プロファイル法によって予めわかっている不感領域Ｄの
幅寸法Ｃを考慮しながら、絶縁層１５２上にリフトオフ
用のレジスト層１５３を形成する。
【０４５７】図２５に示すように、前記レジスト層１５
３には、その下面に切り込み部１５３ａ，１５３ａが形
成されている。レジスト層１５３は、後の工程で絶縁層
１５２をエッチングするときのマスクとなる。絶縁層１
５２がエッチングされた後に、この絶縁層１５２の底面
が多層膜１５１の感度領域Ｅ上を完全に覆うことができ
るように、レジスト層１５３を調節して積層する。切り
込み部１５３ａ，１５３ａは、多層膜１５１のうち主に
不感領域Ｄ上に形成されるが、エッチング後にレジスト
層１５３の側面が傾斜面となるときには、この傾斜面を
考慮して切り込み部１５３ａ，１５３ａを若干感度領域
Ｅ上にまで延長してもよい。
【０４５８】次に図２６に示す工程では、エッチングに
より多層膜１５１及び絶縁層１５２の両側を削り込む。
【０４５９】次に図２７に示す工程では、アルカリ溶液
によってＡｌ2Ｏ3からなる絶縁層１５２のみをエッチン
グすることにより、多層膜１５１の不感領域Ｄ上を露出
させる。このとき、多層膜１５１を構成する各層はアル
カリ溶液によって溶出しない。図２７の状態では、この
絶縁層１５２の底面が多層膜１５１の感度領域Ｅ上を完
全に覆っている。
【０４６０】アルカリ溶液によってＡｌ2Ｏ3からなる絶
縁層１５２をエッチングすると、絶縁層１５２の側面は
前記多層膜１５１の側面と平行にされた状態を維持して
エッチングされるので、エッチング後の絶縁層１５２の
側面と多層膜１５１の側面は平行になる。
【０４６１】なお、図２１に示された磁気抵抗効果素子
を製造する場合には、前記多層膜１５１の最上層に保護
層を形成しておき、この保護層上に絶縁層１５２、レジ
スト層１５３を順次積層する。さらに、図２７の工程の
後で、前記レジスト層１５３の切り込み部１５３ａ，１
５３ａの下になり前記絶縁層１５２によって覆われてい
ない前記保護層の部分を斜め方向から入射するイオンミ
リングによって除去して、前記保護層の下層を露出させ
ておく。
【０４６２】さらに図２８に示す工程では、前記多層膜
１５１の両側にハードバイアス層１５４，１５４を成膜
する。本発明では、このハードバイアス層１５４，１５
４の成膜及び次の工程で行われる電極層１５６の成膜の
際に使用されるスパッタ法は、イオンビームスパッタ
法、ロングスロースパッタ法、あるいはコリメーション
スパッタ法のいずれか１種以上であることが好ましい。
【０４６３】図２８に示すように本発明では、多層膜１
５１の形成された基板１５０を、ハードバイアス層１５
４，１５４の組成で形成されたターゲット１５５に対し
垂直方向に置き、これにより例えばイオンビームスパッ
タ法を用いることで、前記多層膜１５１に対し垂直方向
からハードバイアス層１５４，１５４を成膜することが
できる。ハードバイアス層１５４，１５４が多層膜１５
１と接する面付近は、レジスト層１５３の両端部によっ
て覆われているので、スパッタ粒子が積層されにくい。
従って、ハードバイアス層１５４，１５４の多層膜１５
１と接する面付近は膜厚が薄く形成され、ハードバイア
ス層１５４，１５４の上面は、多層膜１５１付近で、図
示下方方向に傾斜あるいは湾曲している。なお図２８に
示すように、レジスト層１５３上にも前記ハードバイア
ス層１５４と同じ組成の層１５４ａが形成される。
【０４６４】なお、図２８の工程において、前記多層膜
１５１と前記バイアス層１５４，１５４との磁気的接続
面の上縁部及び／又は下縁部の媒体走行方向（図示Ｚ方
向）の高さ位置が、前記フリー磁性層又は前記磁気抵抗
効果層の上面及び／又は下面の媒体走行方向の高さ位置
とが等しくなるように、ハードバイアス層１５４、１５
４を形成することが好ましい。
【０４６５】前記ハードバイアス層１５４，１５４は、
前記フリー磁性層又は前記磁気抵抗効果層とのみ磁気的
に接続されていればよい。特に、前記ハードバイアス層
１５４，１５４が、前記固定磁性層と磁気的に接続され
ていなければ、前記バイアス層から発生する磁界が前記
固定磁性層の磁化方向に影響を与えることを抑えること
ができる。
【０４６６】さらに、前記多層膜１５１が、図２０から
図２３に示された薄膜素子の多層膜のように、前記フリ
ー磁性層が、磁気モーメントが異なる複数の軟磁性薄膜
が非磁性材料層を介して積層されたものであるときに
は、前記多層膜１５１と前記ハードバイアス層１５４，
１５４との磁気的接続面が前記フリー磁性層を構成する
複数の軟磁性薄膜の側面のうち、一つの軟磁性薄膜の側
面とのみ重なり合うように、前記ハードバイアス層１５
４，１５４を形成することが好ましい。
【０４６７】前記多層膜１５１と前記ハードバイアス層
１５４，１５４との磁気的接続面が前記フリー磁性層を
構成する複数の軟磁性薄膜の側面のうち、一つの軟磁性
薄膜の側面とのみ重なりあっていると、前記軟磁性薄膜
の両端部において磁化方向が乱れることを防ぐことがで
きる。
【０４６８】次に図２９に示す工程では、前記多層膜１
５１に対し斜め方向から前記ハードバイアス層１５４，
１５４上に電極層１５６，１５６を成膜し、この際、前
記電極層１５６，１５６を、多層膜１５１上に設けられ
た前記レジスト層１５３の下面に形成された切り込み部
１５３ａ，１５３ａ内にまで成膜する。
【０４６９】例えば図２９に示すように、多層膜１５１
が形成された基板１５０に対し、電極層１５６の組成で
形成されたターゲット１５７を斜めに傾けて、前記ター
ゲット１５７を前記基板１５０上で移動させながら、イ
オンビームスパッタ法により前記電極層１５６，１５６
をハードバイアス層１５４，１５４上に成膜する。この
とき、斜め方向からスパッタされる電極層１５６は、ハ
ードバイアス層１５４，１５４上のみならず、絶縁層１
５２の上に形成されたレジスト層１５３の切り込み部１
５３ａ内にも侵入し成膜される。
【０４７０】すなわち、前記切り込み部１５３ａ，１５
３ａ内に成膜された電極層１５６，１５６は、多層膜１
５１の不感領域Ｄ上を覆う位置に成膜される。
【０４７１】さらに、前記電極層１５６，１５６の前端
面１５６ｂは前記絶縁層１５２の両側面部に接する。
【０４７２】なお図２９では、基板１５０を固定し、タ
ーゲット１５７側を前記基板１５０に対し斜め方向に移
動させているが、ターゲット１５７を固定して基板１５
０側を、前記ターゲット１５７に対し斜め方向に移動さ
せてもよい。また図２９に示すように、レジスト層１５
３の上に形成された層１５４ａ上には、電極層１５６と
同じ組成の層１５６ａが成膜される。
【０４７３】なお、前記多層膜１５１の最上層に形成さ
れた前記保護層の下層を露出させておいた場合には、図
２１に示される薄膜磁気素子のように、前記電極層１５
６，１５６は前記保護層の下層のフリー磁性層上に形成
される。
【０４７４】そして図３０に示す工程では、図２９に示
すレジスト層１５３を、レジスト剥離液を用いながらリ
フトオフによって除去し、これによって多層膜１５１の
うち不感領域Ｄ上にまで電極層１５６，１５６が成膜さ
れ、前記電極層１５６，１５６間に絶縁層１５２が形成
された磁気抵抗効果素子が完成する。
【０４７５】なお、前記電極層１５６，１５６を成膜す
る工程において、前記多層膜１５１の不感領域Ｄ上に延
ばされた前記電極層１５６の前記絶縁層１５２の両側面
部に接している前端面１５６ｂと、前記多層膜１５１の
表面１５１ａとがなす角度θを６０度以上、さらには、
９０度以上にすることができる。したがって、電極層１
５６の先端部まで、常に一定量のセンス電流を流すこと
ができる。つまり、センス電流が分流して不感領域に流
れ込みノイズを発生させることを、図１から図１４に示
された磁気抵抗効果素子よりも効果的に、抑えることの
できる磁気抵抗効果素子を製造できる。
【０４７６】また、前記絶縁層１５２の前記多層膜１５
１上での位置を正確に設定することができるので、前記
電極層１５６，１５６が不感領域を越えて延びてしまう
ことを防ぐことができ、磁気抵抗効果素子が実際に磁界
を検出できる領域が狭くなることを防ぐことができる。
【０４７７】
【実施例】本発明では、磁気抵抗効果素子を構成する多
層膜上にまで延ばして形成された部分の各電極層の幅寸
法と、直流抵抗（ＤＣＲ）及びノイズ発生率との関係に
ついて測定した。
【０４７８】実験に使用した磁気抵抗効果素子は、図５
に示すスピンバルブ型薄膜素子であり、前記磁気抵抗効
果素子を構成する多層膜の上面の幅寸法を１．４μｍで
形成した。
【０４７９】そして、前記多層膜の両側に形成される電
極層を、前記多層膜上にまで延ばして形成するが、この
とき、多層膜上に延ばされて形成される電極層の幅寸法
を０．００μｍから０．１２μｍまで０．０１μｍずつ
大きくして形成された複数の磁気抵抗効果素子を製造
し、各磁気抵抗効果素子における電極層の多層膜上に延
ばされた幅寸法と直流抵抗及びノイズ発生率との関係に
ついて測定した。その実験結果を図３２に示す。
【０４８０】図３２に示すように、多層膜上に延ばされ
て形成された各電極層の幅寸法が長くなれば、直流抵抗
値は小さくなっていくことがわかる。これは、多層膜上
に電極層を形成し、その幅寸法を前記多層膜上で延ばし
て形成すれば、前記多層膜の側部付近に形成される不感
領域Ｄ上を前記電極層で覆うことができ、前記電極層か
らのセンス電流を、より有効に感度領域Ｅに流すことが
できること、及び、多層膜との接合面積を大きくできる
ことから、直接抵抗値を低減できるものと考えられる。
【０４８１】特に図３２に示すように、多層膜上に延ば
して形成される電極層の幅寸法を０．０８μｍ以下にす
れば、多層膜上に全く電極層を形成しない場合の直流抵
抗値（電極層の幅寸法＝０μｍの際の直流抵抗値）に比
べて直流抵抗値を低減でき、且つ再生出力にノイズが発
生しないことがわかる。
【０４８２】ただし、前記多層膜上に形成される電極層
の幅寸法をあまり長くしすぎると、再生出力にノイズが
発生することがわかる。
【０４８３】図３２に示すように、多層膜上に延ばされ
て形成される電極層の幅寸法が０．０８μｍ以上になる
と、ノイズの発生率が大きくなっているが、これは多層
膜の縁部から０．０８μｍの領域までが不感領域Ｄであ
り、前記多層膜上に０．０８μｍ以上の幅寸法の有する
電極層が形成されると、この電極部が、感度領域Ｅ上に
までも形成されることになるからである。すなわち感度
領域Ｅは有効に磁気抵抗効果を発揮し得るにも係らず、
前記感度領域Ｅのうち、上面に電極層が形成された部分
の感度領域Ｅは、磁気的トラック幅寸法Ｍ−Ｔｗから外
れた位置に存するために、この部分で再生された出力は
ノイズとなって発生しまうのである。この実験結果か
ら、多層膜上に延ばして形成される電極層は、不感領域
Ｄ上までで感度領域Ｅ上にまで形成されないことが好ま
しいとわかる。
【０４８４】以上により本発明では、多層膜上に形成さ
れる電極層の幅寸法を０μｍより大きく０．０８μｍ以
下の範囲内で形成することが好ましいとした。
【０４８５】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、多層膜の
両側に形成される電極層を、前記多層膜のうち、磁気抵
抗効果が悪く実質的に再生機能を有しない、多層膜の両
側付近に形成される感度領域上にまで延ばして形成する
ことにより、電極層からのセンス電流を、ハードバイア
ス層を介さずに、多層膜に流しやすくなり、しかも多層
膜との接合面積を大きくできるから、直流抵抗を低減で
き、再生特性を向上させることができる。
【０４８６】また本発明では、リフトオフ用のレジスト
層を用い、イオンビームスパッタ法等によって、前記多
層膜の不感領域上に確実にしかも容易に電極層を延ばし
て形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図２】本発明の第２実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図３】本発明の第３実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図４】本発明の第４実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図５】本発明の第５実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図６】本発明の第６実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図７】本発明の第７実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図８】本発明の第８実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図９】本発明の第９実施形態の磁気抵抗効果素子の構
造を示す部分断面図、
【図１０】本発明の第１０実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図１１】本発明の第１１実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図１２】本発明の第１２実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図１３】本発明の第１３実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図１４】本発明の第１４実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図１５】本発明における磁気抵抗効果素子の製造方法
を示す一工程図、
【図１６】図１５の工程の次に行われる一工程図、
【図１７】図１６の工程の次に行われる一工程図、
【図１８】図１７の工程の次に行われる一工程図、
【図１９】図１８の工程の次に行われる一工程図、
【図２０】本発明の第１５実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図２１】本発明の第１６実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図２２】本発明の第１７実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図２３】本発明の第１８実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図２４】本発明の第１９実施形態の磁気抵抗効果素子
の構造を示す部分断面図、
【図２５】本発明における磁気抵抗効果素子の製造方法
を示す一工程図、
【図２６】図２５の工程の次に行われる一工程図、
【図２７】図２６の工程の次に行われる一工程図、
【図２８】図２７の工程の次に行われる一工程図、
【図２９】図２８の工程の次に行われる一工程図、
【図３０】図２９の工程の次に行われる一工程図、
【図３１】磁気抵抗効果素子の多層膜に占める感度領域
と不感領域Ｄの測定方法を示す測定図、
【図３２】多層膜の上に形成された電極層の幅寸法と直
流抵抗値及びノイズ発生率との関係を示すグラフ、
【図３３】従来の磁気抵抗効果素子の構造を示す部分断
面図、
【符号の説明】
１１、３０、４１、４７ 反強磁性層 １２、３１、４２、４６ 固定磁性層 １３、３２、４３、４５ 非磁性導電層 １４、３３、４４ フリー磁性層 １６、２０、２１、３５、４０、４８、６０、６１、６
２、１６１ 多層膜 １７、３７、４９、５６、１６３ ハードバイアス層 １８、３９、５１、５８、１６５ 電極層 ３６ 金属層 ３８、５０、５７ 中間層 ５２ 軟磁性層（ＳＡＬ層） ５３ 非磁性層（ＳＨＵＮＴ層） ５４ 、磁気抵抗層（ＭＲ層） １６２ リフトオフ用レジスト層 １６２ａ 切り込み部 １６４、１６６ ターゲット Ｄ 不感領域 Ｅ 感度領域 Ｍ−Ｔｗ 磁気的トラック幅寸法 Ｏ−Ｔｗ 光学的トラック幅寸法
フロントページの続き (72)発明者 柿原 芳彦 東京都大田区雪谷大塚１番７号 アルプス 電気株式会社社内 (72)発明者 青木 大悟 東京都大田区雪谷大塚１番７号 アルプス 電気株式会社社内 Ｆターム(参考） 5D034 BA05 BA08 BA17 CA00 CA08 DA07

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反強磁性層と、この反強磁性層と接して
    形成され、前記反強磁性層との交換異方性磁界により磁
    化方向が固定される固定磁性層と、前記固定磁性層に非
    磁性導電層を介して形成されたフリー磁性層とを有する
    多層膜と、この多層膜の両側に形成され、前記フリー磁
    性層の磁化方向を前記固定磁性層の磁化方向と交叉する
    方向へ揃える一対のバイアス層と、このバイアス層上に
    形成され、固定磁性層と非磁性導電層とフリー磁性層に
    検出電流を与える一対の導電層とが設けられて成る磁気
    抵抗効果素子において、前記多層膜は、再生感度に優
    れ、実質的に磁気抵抗効果を発揮し得る中央部分の感度
    領域と、前記感度領域の両側に形成され、再生感度が悪
    く実質的に磁気抵抗効果を発揮し得ない不感領域とで構
    成されており、多層膜の両側に形成された電極層は、前
    記多層膜の不感領域上にまで延ばされて形成されている
    ことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
  2. 【請求項２】 前記多層膜は、下から反強磁性層、固定
    磁性層、非磁性導電層、及びフリー磁性層の順で積層さ
    れ、前記反強磁性層は、その上に形成された前記各層の
    両側の領域に延びており、この両側領域の反強磁性層上
    に、金属膜を介して一対のバイアス層及び電極層が積層
    されている請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
  3. 【請求項３】 フリー磁性層と、前記フリー磁性層の上
    下に形成された非磁性導電層と、一方の非磁性導電層の
    上及び他方の非磁性導電層の下に形成され、磁化方向が
    固定されている固定磁性層と、一方の固定磁性層の上及
    び他方の固定磁性層の下に形成された反強磁性層とを有
    する多層膜と、前記多層膜の両側に形成され、前記フリ
    ー磁性層の磁化方向を前記固定磁性層の磁化方向と交叉
    する方向へ揃える一対のバイアス層と、このバイアス層
    上に形成され、固定磁性層と非磁性導電層とフリー磁性
    層に検出電流を与える一対の導電層とが設けられて成る
    磁気抵抗効果素子において、前記多層膜は、再生感度に
    優れ、実質的に磁気抵抗効果を発揮し得る中央部分の感
    度領域と、前記感度領域の両側に形成され、再生感度が
    悪く実質的に磁気抵抗効果を発揮し得ない不感領域とで
    構成されており、多層膜の両側に形成された電極層は、
    前記多層膜の不感領域上にまで延ばされて形成されてい
    ることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
  4. 【請求項４】 前記フリー磁性層は、磁気モーメントの
    大きさが異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層を介
    して積層され、前記非磁性材料層を介して隣接する前記
    軟磁性薄膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態で
    ある請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気抵抗効果
    素子。
  5. 【請求項５】 前記多層膜と前記バイアス層との磁気的
    接続面が前記フリー磁性層を構成する複数の軟磁性薄膜
    の側面の内、一つの軟磁性薄膜の側面とのみ重なり合っ
    ている請求項４に記載の磁気抵抗効果素子。
  6. 【請求項６】 前記固定磁性層は、磁気モーメントの大
    きさが異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層を介し
    て積層され、前記非磁性材料層を介して隣接する前記軟
    磁性薄膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態であ
    る請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素
    子。
  7. 【請求項７】 前記非磁性材料層は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
    ｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは２種以上の合
    金で形成されている請求項４ないし６のいずれかに記載
    の磁気抵抗効果素子。
  8. 【請求項８】 前記反強磁性層は、ＰｔＭｎ合金により
    形成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の磁
    気抵抗効果素子。
  9. 【請求項９】 前記反強磁性層は、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸ
    は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２種
    以上の元素である）合金で形成されている請求項１ない
    し７のいずれかに記載の磁気抵抗効素子。
  10. 【請求項１０】 前記反強磁性層は、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′
    （ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ
    のいずれか１種または２種以上の元素である）合金で形
    成されている請求項１ないし請求項７のいずれかに記載
    の磁気抵抗効果素子。
  11. 【請求項１１】 非磁性層を介して重ねられた磁気抵抗
    効果層と軟磁性層とを有する多層膜と、この多層膜の両
    側に形成された一対のバイアス層と、このバイアス層の
    上に形成された一対の電極層とを有して成る磁気抵抗効
    果素子において、前記多層膜は、再生感度に優れ、実質
    的に磁気抵抗効果を発揮し得る中央部分の感度領域と、
    前記感度領域の両側に形成され、再生感度が悪く実質的
    に磁気抵抗効果を発揮し得ない不感領域とで構成されて
    おり、多層膜の両側に形成された電極層は、前記多層膜
    の不感領域上にまで延ばされて形成されていることを特
    徴とする磁気抵抗効果素子。
  12. 【請求項１２】 前記多層膜と前記バイアス層との磁気
    的接続面の上縁部及び／又は下縁部の媒体走行方向の高
    さ位置が、前記フリー磁性層又は前記磁気抵抗効果層の
    上面及び／又は下面の媒体走行方向の高さ位置とが等し
    い請求項１ないし１１のいずれかに記載の磁気抵抗効果
    素子。
  13. 【請求項１３】 前記多層膜の最上層に保護層が形成さ
    れている請求項１ないし１２のいずれかに記載の磁気抵
    抗効果素子。
  14. 【請求項１４】 前記多層膜上の前記電極層と接合して
    いない部分に前記保護層が形成されている請求項１３に
    記載の磁気抵抗効果素子。
  15. 【請求項１５】 前記多層膜の感度領域は、電極層が多
    層膜の両側にのみ形成された磁気抵抗効果素子を、ある
    信号が記録された微小トラック上にトラック幅方向で走
    査させた場合に、得られた再生出力のうち最大出力の５
    ０％以上の出力が得られた領域として定義され、また前
    記多層膜の不感領域は、前記感度領域の両側であって、
    出力が最大出力の５０％以下となる領域として定義され
    る請求項１ないし１４のいずれかに記載の磁気抵抗効果
    素子。
  16. 【請求項１６】 前記多層膜の感度領域は、光学的トラ
    ック幅寸法Ｏ−Ｔｗと同じ幅寸法で形成される請求項１
    ないし１５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。
  17. 【請求項１７】 多層膜上に延びて形成された部分の各
    電極層の幅寸法は、０μｍより大きく０．０８μｍの範
    囲内である請求項１ないし１６のいずれかに記載の磁気
    抵抗効果素子。
  18. 【請求項１８】 前記多層膜上に延びて形成された部分
    の各電極層の幅寸法は、０．０５μｍ以上である請求項
    １７に記載の磁気抵抗効果素子。
  19. 【請求項１９】 前記保護層表面または前記保護層を除
    いた多層膜表面と、前記多層膜の不感領域上に延ばされ
    た前記電極層の前端面とがなす角度が２０度以上、６０
    度以下である請求項１ないし１８のいずれかに記載の磁
    気抵抗効果素子。
  20. 【請求項２０】 前記保護層表面または前記保護層を除
    いた多層膜表面と、前記多層膜の不感領域上に延ばされ
    た前記電極層の前端面とがなす角度が２５度以上、４５
    度以下である請求項１ないし１８のいずれかに記載の磁
    気抵抗効果素子。
  21. 【請求項２１】 前記多層膜上で、この多層膜の両側に
    形成された前記電極層の間に、絶縁層が形成され、この
    絶縁層の側面に前記電極層が直接に又は他の層を介して
    接している請求項１ないし１８のいずれかに記載の磁気
    抵抗効果素子。
  22. 【請求項２２】 前記保護層表面または前記保護層を除
    いた多層膜表面と、前記多層膜の不感領域上に延ばされ
    た前記電極層の前端面とがなす角度が６０度以上である
    請求項２１に記載の磁気抵抗効果素子。
  23. 【請求項２３】 前記保護層表面または前記保護層を除
    いた多層膜表面と、前記多層膜の不感領域上に延ばされ
    た前記電極層の前端面とがなす角度が９０度以上である
    請求項２１に記載の磁気抵抗効果素子。
  24. 【請求項２４】 前記多層膜上に延びて形成された部分
    の各電極層の幅寸法は、前記多層膜の不感領域の幅寸法
    に等しく形成されている請求項２１ないし２３のいずれ
    かに記載の磁気抵抗効果素子。
  25. 【請求項２５】 基板上に磁気抵抗効果を発揮する多層
    膜を成膜する工程と、 予めマイクロトラックプロファイル法によって測定され
    た前記多層膜の不感領域となる領域上に対向する下面に
    切り込み部の形成されたリフトオフ用のレジスト層を前
    記多層膜の感度領域上に形成する工程と、 前記多層膜の両側にバイアス層を成膜し、その後前記バ
    イアス層をトラック幅方向に着磁する工程と、 前記多層膜に対し斜め方向から前記バイアス層上に電極
    層を成膜し、この際、前記電極層を、多層膜上に設けら
    れた前記レジスト層の下面に形成された切り込み部内に
    まで成膜する工程と、 前記レジスト層を多層膜上から除去する工程と、 を有することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方
    法。
  26. 【請求項２６】 基板上に磁気抵抗効果を発揮する多層
    膜を成膜する工程において、前記多層膜の最上層に保護
    層を成膜し、 前記リフトオフ用のレジスト層を前記多層膜の感度領域
    上に形成する工程において、前記リフトオフ用のレジス
    ト層を前記保護層の上面であって前記多層膜の感度領域
    上である領域に形成し、 さらに、前記保護層の前記リフトオフ用のレジスト層と
    直接接合していない領域を除去して、前記保護層の下層
    を露出させる工程と、 を有する請求項２５に記載の磁気抵抗効果素子の製造方
    法。
  27. 【請求項２７】 前記電極層を成膜する工程において、
    前記保護層表面または前記保護層を除いた多層膜表面
    と、前記多層膜の不感領域上に延ばされた前記電極層の
    前端面とがなす角度を２０度以上、６０度以下にする請
    求項２５または２６のいずれかに記載の磁気抵抗効果素
    子の製造方法。
  28. 【請求項２８】 前記電極層を成膜する工程において、
    前記保護層表面または前記保護層を除いた多層膜表面
    と、前記多層膜の不感領域上に延ばされた前記電極層の
    前端面とがなす角度を２５度以上、４５度以下にする請
    求項２５または２６のいずれかに記載の磁気抵抗効果素
    子の製造方法。
  29. 【請求項２９】 基板上に磁気抵抗効果を発揮する多層
    膜を成膜する工程と、 前記多層膜上に絶縁層を成膜する工程と、 予めマイクロトラックプロファイル法によって測定され
    た前記多層膜の不感領域となる領域上に対向する下面に
    切り込み部の形成されたリフトオフ用のレジスト層を、
    前記絶縁層上であって、前記多層膜の感度領域上である
    領域に形成する工程と、 前記絶縁層をエッチングによって、前記レジスト層の下
    面に形成された切り込み部内まで除去する工程と、 前記多層膜の両側にバイアス層を成膜し、その後前記バ
    イアス層をトラック幅方向に着磁する工程と、 前記多層膜に対し斜め方向から前記バイアス層上に電極
    層を成膜し、この際、前記電極層を、前記レジスト層の
    下層の前記絶縁層の側面と直接にまたは他の層を介して
    接合するように成膜する工程と、 前記レジスト層を前記絶縁層上から除去する工程と、 を有することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方
    法。
  30. 【請求項３０】 基板上に磁気抵抗効果を発揮する多層
    膜を成膜する工程において、前記多層膜の最上層に保護
    層を成膜し、 前記絶縁層をエッチングによって、前記レジスト層の下
    面に形成された切り込み部内まで除去する工程の後に、
    前記保護層の前記絶縁層に覆われていない領域を除去し
    て、前記保護層の下層を露出させる工程と、 を有する請求項２９に記載の磁気抵抗効果素子の製造方
    法。
  31. 【請求項３１】 前記電極層を成膜する工程において、
    前記保護層表面または前記保護層を除いた多層膜表面
    と、前記多層膜の不感領域上に延ばされた前記電極層の
    前端面とがなす角度を６０度以上にする請求項２９また
    は３０に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  32. 【請求項３２】 前記電極層を成膜する工程において、
    前記保護層表面または前記保護層を除いた多層膜表面
    と、前記多層膜の不感領域上に延ばされた前記電極層の
    前端面とがなす角度を９０度以上にする請求項２９また
    は３０に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  33. 【請求項３３】 マイクロトラックプロファイル法によ
    り測定された前記多層膜の感度領域は、電極層がハード
    バイアス層上にのみ形成され、多層膜上にまで延ばされ
    て形成されていない磁気抵抗効果素子を、ある微小トラ
    ックに記録された信号上にトラック幅方向で走査させた
    場合に、得られた再生出力のうち最大出力の５０％以上
    の出力が得られた領域として定義され、また前記多層膜
    の不感領域は、前記感度領域の両側であって、出力が最
    大出力の５０％以下となる領域として定義される請求項
    ２５ないし３２のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子の
    製造方法。
  34. 【請求項３４】 多層膜が形成された基板を、バイアス
    層の組成で形成されたターゲットに対し垂直方向に置
    き、イオンビームスパッタ法、ロングスロースパッタ
    法、あるいはコリメーションスパッタ法のいずれか１種
    以上のスパッタ法によって、前記多層膜の両側にバイア
    ス層を成膜し、 次に、前記多層膜が形成された基板を、電極層の組成で
    形成されたターゲットに対し斜めに傾け、あるいはター
    ゲット側を基板に対し斜めに傾け、イオンビームスパッ
    タ法、ロングスロースパッタ法、あるいはコリメーショ
    ンスパッタ法のいずれか１種以上のスパッタ法によっ
    て、前記バイアス層上であって、多層膜上に設けられた
    レジスト層の下面に形成された切り込み部内にまで電極
    層を成膜する請求項２５ないし３３のいずれかに記載の
    磁気抵抗効果素子の製造方法。
  35. 【請求項３５】 前記多層膜は、反強磁性層、固定磁性
    層、非磁性導電層、及びフリー磁性層を１層ずつ有して
    構成され、あるいは、フリー磁性層を中心にして、その
    上下に非磁性導電層、固定磁性層、及び反強磁性層を有
    して構成され、または非磁性層を介して重ねられた磁気
    抵抗効果層と軟磁性層とを有して構成される請求項２５
    ないし３４のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子の製造
    方法。
  36. 【請求項３６】 前記多層膜は、反強磁性層、固定磁性
    層、非磁性導電層、及びフリー磁性層を、少なくとも１
    層ずつ有して構成され、あるいは、フリー磁性層を中心
    にして、その上下に非磁性導電層、固定磁性層、及び反
    強磁性層を有して構成され、または非磁性層を介して重
    ねられた磁気抵抗効果層と軟磁性層とを有して構成され
    る請求項２５ないし３４のいずれかに記載の磁気抵抗効
    果素子の製造方法。
  37. 【請求項３７】 前記フリー磁性層を、磁気モーメント
    の大きさが異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層を
    介して積層され、前記非磁性材料層を介して隣接する前
    記軟磁性薄膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態
    であるものとして形成する請求項２５ないし３６のいず
    れかに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  38. 【請求項３８】 前記バイアス層を成膜する工程におい
    て、前記多層膜と前記バイアス層との磁気的接続面を、
    前記フリー磁性層を構成する複数の軟磁性薄膜の側面の
    うち、一つの軟磁性薄膜の側面とのみ重なり合わせる請
    求項３７に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  39. 【請求項３９】 前記固定磁性層を、磁気モーメントの
    大きさが異なる複数の軟磁性薄膜が、非磁性材料層を介
    して積層され、前記非磁性材料層を介して隣接する前記
    軟磁性薄膜の磁化方向が反平行となるフェリ磁性状態で
    あるものとして形成する請求項２５ないし３８のいずれ
    かに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  40. 【請求項４０】 前記非磁性材料層を、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
    ｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは２種以上の合
    金で形成する請求項３７ないし３９のいずれかに記載の
    磁気抵抗効果素子の製造方法。
  41. 【請求項４１】 前記バイアス層を成膜する工程におい
    て、前記多層膜と前記バイアス層との磁気的接続面の上
    縁部及び／又は下縁部の媒体走行方向の高さ位置が、前
    記フリー磁性層又は前記磁気抵抗効果層の上面及び／又
    は下面の媒体走行方向の高さ位置とが等しくなるように
    成膜する請求項２５ないし４０のいずれかに記載の磁気
    抵抗効果素子の製造方法。
  42. 【請求項４２】 前記反強磁性層を、ＰｔＭｎ合金によ
    り形成する請求項３５ないし４１のいずれかに記載の磁
    気抵抗効果素子の製造方法。
  43. 【請求項４３】 前記反強磁性層を、Ｘ―Ｍｎ（ただし
    Ｘは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれか１種または２
    種以上の元素である）で形成する請求項３５ないし４１
    のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  44. 【請求項４４】 前記反強磁性層を、Ｐｔ―Ｍｎ―Ｘ′
    （ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ
    のいずれか１種または２種以上の元素である）で形成す
    る請求項３５ないし４１のいずれかに記載の磁気抵抗効
    果素子の製造方法。
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