JP2001101626A

JP2001101626A - 磁気抵抗効果素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001101626A
Application number: JP27696299A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Maesaka; 明弘前坂
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2001-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】バイアス層へのセンス電流の分流を防ぐ。【解決手段】バイアス層５を形成するときに、磁性結
晶粒子と、非磁性絶縁物質とを同時にスパッタする。こ
のように、同時にスパッタすることにより、バイアス層
５絶縁性が大きくなり、コンダクタンスが下がる。これ
により、リード電極層６に流れるセンス電流が、バイア
ス層５へ分流することを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極オーバーラッ
プ構造を備える磁気抵抗効果素子及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気抵抗効果素子（以下、Ｍ
Ｒ素子と称する。）の磁気抵抗効果を利用して、磁気記
録媒体に記録された信号を読み取る磁気抵抗効果型磁気
ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）が利用されてい
る。

【０００３】上述したようなＭＲ素子は、抵抗素子の一
種であり、外部磁界の変化に応じて電気抵抗が変化す
る。ＭＲ素子は、磁気抵抗効果膜（以下、ＭＲ薄膜と称
する。）と、電極とを備えている。ＭＲヘッドでは、Ｍ
Ｒ素子の電気抵抗が磁気記録媒体からの信号磁界に応じ
て変化することを利用して、磁気記録媒体に記録された
磁気信号を読み取る構成とされている。

【０００４】ところで、近年では、小型であり且つ大容
量である磁気記録媒体が望まれている。これに伴い、磁
気記録媒体では、例えば記録トラック幅を狭くする手法
が採用されている。

【０００５】一方、ＭＲヘッドでは、磁気記録媒体の狭
トラック化による信号出力の低下を防止するために、従
来から用いられている異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ：An
isotropic Magneto-Resistivity）を利用したＭＲ素子
に代わり、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：Giant Magneto-
Resistivity）を利用したＭＲ素子を用いることが注目
されている。上述したような磁気記録媒体とＭＲヘッド
との改良により、磁気記録媒体の高記録密度化はますま
す進んでいる。

【０００６】ＭＲヘッドにおいて、ＭＲ素子の構造の一
つとして、図１０に示すような電極オーバーラップ構造
が挙げられる。電極オーバーラップ構造を有するＭＲ素
子１００は、ＭＲ薄膜１０１上に電極１０２をオーバー
ラップさせる構造とされている。電極オーバーラップ構
造においては、一対の電極１０２の端部におけるＭＲ薄
膜１０１の幅が、トラック幅となる。

【０００７】上述したＭＲ素子１００においては、セン
ス電流がＭＲ薄膜１０１の端部にも分流してしまうた
め、バルクハウゼンノイズを十分に取り除くことが不可
能であった。そこで、実際には、図１１に示すような、
特開平３−１２５３１１号公報、特開平７−５７２２３
号公報、特開平７−３０２４１４号公報などで提案され
たされた、いわゆるアバットジャンクション構造を有す
るＭＲ素子１１０が、多用されていた。このアバットジ
ャンクション構造を図１１に示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年の高密度記
録化に伴ってヘッドにおける狭トラック化が進むにつれ
て、再び電極オーバーラップ構造が見直されるようにな
った。その理由の一つとして、アバットジャンクション
構造を有するＭＲ素子１１０においては、バイアス層と
の接合部であるＭＲ薄膜１１１の端部１１２ａ，１１２
ｂに、磁界感度が弱まる鈍感領域が生じることが挙げら
れる。狭トラック化が進むと、この鈍感領域の占める割
合が大きくなり、ＭＲ素子１１０全体の磁界感度が弱く
なるため、十分な再生出力を得ることができなくなる。

【０００９】そこで、図１２に示すような、アバットジ
ャンクション構造を取り入れた電極オーバーラップ構造
１２０が、検討されるようになった。しかしながら、こ
のときには、センス電流は、矢印Ａで示されたようにＭ
Ｒ素子１２１に流れるのみならず、矢印Ｂ及び矢印Ｃで
示したように、バイアス層１２２と、下地層１２３とに
分流してしまう。このため、電極によって規定されたト
ラック幅以外のところで信号を拾ってしまい、オフトラ
ック特性の劣化、及び再生幅のばらつきなどが生じてし
まう。

【００１０】本発明は、このような従来の実状に鑑みて
提案されたものであり、バイアス層の材料を改良するこ
とにより、安定に動作することができる磁気抵抗効果素
子及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る磁気抵抗効果素子は、基板上に薄膜
状に形成された磁気抵抗効果膜と、上記磁気抵抗効果膜
の長手方向に形成され、且つ上記磁気抵抗効果膜の長手
方向の両端部に磁気的に接続された一対のバイアス層
と、これらバイアス層の直上にそれぞれ薄膜状に形成さ
れ、且つ上記磁気抵抗効果膜にオーバーラップして形成
された一対のリード電極とを備える。そして、上記バイ
アス層は、磁性結晶粒子間に非磁性絶縁物質が満たされ
てなる。

【００１２】以上のように構成された本発明に係る磁気
抵抗効果素子は、バイアス層の絶縁性が向上するため、
センス電流がバイアス層に分流することを防ぐことが可
能となる。

【００１３】また、本発明に係る磁気抵抗効果素子の製
造方法は、磁気抵抗効果膜形成工程と、バイアス層形成
工程と、電極層形成工程とを有する。磁気抵抗効果膜形
成工程では、磁気抵抗効果膜を基板上に所定の幅で形成
する。バイアス層形成工程では、上記磁気抵抗効果膜の
両端部に、磁性結晶粒子と、非磁性絶縁物質とを同時に
スパッタすることによって、バイアス層を形成する。電
極層形成工程では、上記バイアス層上に導電性材料によ
って電極層を形成する。この電極層は、磁気抵抗効果膜
上にオーバーラップして形成される。

【００１４】以上のような本発明に係る磁気抵抗効果素
子の製造方法によれば、バイアス層の絶縁性が高く、バ
イアス層にセンス電流が分流することを防ぐことが可能
な磁気抵抗効果素子を製造することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、図
１に示すような磁気抵抗効果素子１（以下、ＭＲ素子１
という。）について説明する。なお、以下の説明で用い
る図面は、各部の特徴をわかりやすく図示するために、
特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各部
材の寸法の比率が実際と同じであるとは限らない。

【００１６】また、以下では、ＭＲ素子１を構成する各
薄膜の構成や材料等について例示するが、本発明は、例
示するＭＲ素子１に限定されるものではなく、所望とす
る目的や性能に応じて各薄膜の構成や材料等を選択すれ
ばよい。

【００１７】まず、本発明を適用したＭＲ素子１の構造
について説明する。

【００１８】ＭＲ素子１は、図１に示すように、基板２
と、ＭＲ薄膜３と、一対の下地層４ａ，４ｂと、一対の
バイアス層５ａ，５ｂと、一対のリード電極層６ａ，６
ｂとからなる。なお、以下の説明では、一対の下地層４
ａ，４ｂと、一対のバイアス層５ａ，５ｂと、一対のリ
ード電極層６ａ，６ｂとを、それぞれまとめて単に下地
層４、バイアス層５、リード電極層６と称することとす
る。

【００１９】ＭＲ薄膜３は、基板２上に形成されてい
る。ＭＲ薄膜３の長手方向の両端部には、下地層４が形
成されている。下地層４上には、それぞれバイアス層５
と、リード電極層６とが順次積層されている。このバイ
アス層５は、ＭＲ薄膜３と略同一面を構成するように形
成されている。

【００２０】ＭＲ薄膜３は、第１の強磁性膜（フリー
層）と、非磁性膜と、第２の強磁性膜（ピン層）と、反
強磁性膜とが基板側から順次積層された構造を持つ、い
わゆるスピンバルブ膜である。ＭＲ薄膜３においては、
ピン層の磁化方向が、反強磁性膜からのバイアス磁界に
よって固定されており、フリー層の磁化方向が、信号磁
界に応じて回転する構成とされている。

【００２１】なお、ＭＲ薄膜３は、スピンバルブ膜に限
定されるものではない。ＭＲ薄膜３は、従来から知られ
ているような、いわゆるＡＭＲやＧＭＲ等の各種膜構成
により形成されていればよい。

【００２２】下地層４は、Ｃｒを含む合金、ＮｉＰを含
む材料、又はＴｉとＷとを含む材料によって形成されて
いる。下地層４は、バイアス層５として使用される磁性
結晶粒子の結晶構造を、後述するように（０１１）配向
とするために設けられる。

【００２３】下地層４を設けることにより、バイアス層
５として使用される磁性結晶粒子の結晶構造を（０１
１）配向とすると、バイアス層５の保磁力を向上させる
ことが可能となる。

【００２４】バイアス層５は、ＭＲ薄膜３に対してバイ
アス磁界を印加するとともに、このＭＲ薄膜３の磁区を
単磁区化するための機能を有している。また、バイアス
層５は、それぞれＭＲ薄膜３の両端部と磁気的に接続さ
れている。バイアス層５は、磁性結晶粒子間に非磁性絶
縁物質が満たされてなる膜から形成される。

【００２５】磁性結晶粒子としては、Ｃｏを含む金属合
金が使用される。例としては、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ系合
金、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系合金、Ｃｏ
−Ｃｒ−Ｔａ系合金、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｔａ系合金な
どが挙げられる。

【００２６】Ｃｏを含む金属合金は、結晶磁気異方性エ
ネルギーが大きい。また、スパッタして成膜するときに
制御しやすい。このため、Ｃｏを含む金属合金をスパッ
タしてバイアス層５を形成することにより、バイアス層
５は、保磁力が高くなる。

【００２７】また、非磁性絶縁物質としては、Ｓｉ酸化
物、Ｓｉ窒化物、金属酸化物、金属窒化物が使用され
る。例としては、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₂Ｏ₃、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₂
Ｏ₃、ＭｇＯ、Ｔａ₂Ｏ₃などが挙げられる。

【００２８】このような非磁性絶縁物質を、上述した金
属合金と同時にスパッタしてバイアス層５を形成するこ
とによって、バイアス層５の絶縁性が向上する。また、
これらの非磁性絶縁物質は、スパッタして成膜するとき
に制御しやすい。

【００２９】バイアス層５は、従来は、磁性結晶粒子の
みから形成されていた。しかしながら、上述したように
磁性結晶粒子間に非磁性絶縁物質が満たされてなる膜構
造によって形成されることにより、絶縁性が向上する。
絶縁性が向上することにより、電流はバイアス層５に対
して流れにくくなる。また、磁性物質であるため、ＭＲ
薄膜３に対して、バイアス磁界を印加することは可能と
なる。

【００３０】リード電極層６は、導電性金属材料によっ
て薄膜状に形成されている。このリード電極層６は、Ｍ
Ｒ薄膜３上にオーバーラップして形成されている。言い
換えると、リード電極層６の端部６ｃ，６ｄが、ＭＲ薄
膜３上に形成されている。また、リード電極層６は、Ｍ
Ｒ薄膜３と電気的に接続されている。ＭＲ素子１におい
ては、このリード電極層６を介して、ＭＲ薄膜３に対し
てセンス電流が供給される。

【００３１】以上の説明からも明らかなように、本発明
を適用したＭＲ素子１においては、バイアス層５が、磁
性結晶粒子間に非磁性絶縁物質が満たされてなる膜構造
によって形成されている。このため、リード電極層６に
流れるセンス電流が下地層４と、バイアス層５とに分流
することを防ぐことが可能となり、オフトラック特性の
劣化と、再生幅のばらつきとが抑制される。

【００３２】つぎに、本発明を適用したＭＲ素子１の製
造方法について説明する。

【００３３】先ず、基板上にＭＲ薄膜３を形成する。次
に、このＭＲ薄膜３の両端に下地層４を形成する。次
に、この下地層４の上に、磁性結晶粒子と、非磁性絶縁
物質とを同時にスパッタすることによって、バイアス層
５を形成する。このバイアス層５は、ＭＲ薄膜３と略同
一面を構成するように形成する。次に、バイアス層５上
にリード電極層６を形成する。このリード電極層６は、
ＭＲ薄膜３上にオーバーラップするように形成する。

【００３４】バイアス層５は、上述したように、磁性結
晶粒子と、非磁性絶縁物質とを同時にスパッタして製造
する。磁性結晶粒子と、非磁性絶縁物質とを同時にスパ
ッタする方法としては、例えば、図２に示すような複合
型ターゲット２０を用いる方法が挙げられる。複合型タ
ーゲット２０は、図２に示すように、磁性結晶粒子によ
って形成された第１のターゲット２１の上面に、この第
１のターゲット２１よりも小さく、且つ非磁性絶縁物質
によって形成された第２のターゲット２２が、所定の配
列で配置されてなる。

【００３５】第１のターゲット２１としてＣｏ₇₅Ｐｔ₁₂
Ｃｒ₁₃を使用し、第２のターゲット２２としてＳｉＯ₂
を使用した場合に得られたバイアス層５の保磁力及びコ
ンダクタンスと、第２のターゲット２２の数との相関関
係を示したグラフが、図３である。

【００３６】図３からわかるように、この場合には、第
２のターゲット２２の数を２個以上且つ８個以下配置し
たときに、バイアス層５は、その保磁力が高くなり、且
つコンダクタンスが低くなることがわかる。

【００３７】特に、第２のターゲット２２を、２個以上
配置して同時スパッタをおこなうことによりバイアス層
５を形成した場合には、バイアス層５のコンダクタンス
が減少することがわかる。言い換えると、バイアス層５
の電気的な絶縁性が大きくなっていることがわかる。ま
た、このとき、バイアス層５は、約２ｋＯｅの保磁力を
示すことがわかる。したがって、バイアス層５は、ＭＲ
薄膜３に対して縦バイアス磁界を与えるのに十分な保磁
力を有している。

【００３８】以下では、実際に、バイアス層５を上述し
たように作製し、このバイアス層５についてＴＥＭ（Tu
nnnel Effect Microscope）により解析をおこなった結
果について説明する。

【００３９】先ず、磁性結晶粒子としてＣｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃ
ｒ₁₃だけをスパッタして成膜したバイアス層５における
結晶構造３０の断面を、ＴＥＭで解析した。その結果を
図４に模式的に示す。この結果から、この場合には、Ｃ
ｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃の結晶粒３１は柱状であることがわか
る。

【００４０】また、このバイアス層５の下地側に、少な
くともＣｒ、ＮｉＰ、又はＴｉとＷとを含む材料により
形成した下地層４を成膜すると、Ｃｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃の
結晶粒３１は、ｈｃｐ（０１１）配向を示すことが確認
された。

【００４１】次に、第２のターゲット２２として、Ｓｉ
Ｏ₂チップを２個以上且つ８個以下配置することによ
り、磁性結晶粒子と、非磁性絶縁物質とを同時にスパッ
タしてバイアス層５を形成した。この場合におけるバイ
アス層５の結晶構造４０の断面を、ＴＥＭで解析した。
その結果を図５に模式的に示す。この結果から、Ｃｏ₇₅
Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃の結晶粒４１は柱状であることがわかる。

【００４２】また、このバイアス層５の下地側に、少な
くともＣｒ、ＮｉＰ、ＴｉとＷとを含む材料により形成
した下地層４を成膜すると、Ｃｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃の結晶
粒４１は、ｈｃｐ（０１１）配向を示すことが確認され
た。

【００４３】ところで、このときの結晶構造４０は、図
４で示した結晶構造３０とは異なり、柱状に形成された
Ｃｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃の結晶粒４１の結晶粒界に、ＳｉＯ
₂からなる非磁性絶縁物質４２が満たされている構造と
なっていた。また、このとき、バイアス層５は、約２ｋ
Ｏｅの保磁力を得ることが可能であった。この場合、結
晶粒界に非磁性絶縁物質４２が存在することによって、
結晶粒４１間の強磁性的交換結合を遮断する効果がある
ため、高い保磁力を有することが可能になると考えられ
る。

【００４４】また、図５に示すような結晶構造４０によ
って形成したバイアス層５の平面像をＴＥＭで解析し
た。その結果を図６に示す。このとき、結晶粒４１の結
晶粒径は約１５ｎｍであり、結晶粒界に存在する非磁性
絶縁物質４２の厚みは約１ｎｍであった。

【００４５】また、バイアス層５の結晶粒４１内のＥＤ
Ｓスペクトルと、結晶粒界付近のＥＤＳスペクトルとを
測定した。この結果を、図７と、図８とに示す。図７か
ら、結晶粒４１内には、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔが多く含まれ
ていることがわかる。図８から、結晶粒界付近には、結
晶粒４１内にも含まれているＣｏ，Ｃｒ，Ｐｔのほか
に、Ｓｉ，Ｏが多く含まれていることがわかる。図７
と、図８とを比較した結果、ＳｉＯ₂は、結晶粒界のみ
に存在し、結晶粒４１内においては存在していないこと
がわかる。

【００４６】なお、バイアス層５において、Ｃｏ₇₅Ｐｔ
₁₂Ｃｒ₁₃の結晶粒４１は、上述したようにｈｃｐ（０１
１）配向とするよりも、ｃ軸が完全に面内に分布するｈ
ｃｐ（１１０）配向とすることが望ましい。これによ
り、バイアス層５の保磁力を更に向上させることが可能
になる。

【００４７】しかしながら、Ｃｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃の結晶
粒４１をｈｃｐ（１１０）配向とする場合には、バイア
ス層５を成膜するときに基板加熱を行う必要がある。そ
のため、熱に弱いＭＲ薄膜３の両端にバイアス層５を作
製する場合には、基板加熱を行わずに、結晶粒４１をｈ
ｃｐ（０１１）配向としてバイアス層５を形成する必要
がある。

【００４８】次に、第２のターゲット２２として、Ｓｉ
Ｏ₂チップを１２個より多く配置して同時スパッタを行
うことにより、バイアス層５を形成した。この場合にお
けるバイアス層５における結晶構造５０の断面を、ＴＥ
Ｍで解析した。その結果を図９に模式的に示す。

【００４９】この結果から、このときのＣｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃ
ｒ₁₃の結晶構造５０は、いわゆるグラニュラー構造であ
り、ＳｉＯ₂からなる非磁性絶縁物質５２中に、５〜１
０ｎｍ程度の球状であるＣｏ₇₅Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₃の結晶粒５
１が、ランダムに分散した構造とされていることがわか
った。また、このとき、バイアス層５は、上述したよう
な結晶構造４０とされたときよりも保磁力が小さいこと
が確認された。

【００５０】以下では、バイアス層５を図９に示すよう
な結晶構造５０としたときに、保磁力が低下してしまう
ことについて説明する。

【００５１】グラニュラー構造をもつグラニュラー磁性
膜は、はじめに、S. H. Lioud(S. H. Lioud and C. L.
Chen, Appl. Phys. Lett. 52 (6), 8 Feb. 1998)らによ
り提案された。その後、グラニュラー磁性膜を用いた薄
膜磁気記録媒体に関する報告が、特開平９−５０６１８
号公報、特開平９−１４７３４２号公報、特開平１０−
９２６４０号公報などで示されている。

【００５２】このグラニュラー磁性膜は、非磁性絶縁物
質中に分散されている磁性結晶粒子が小さいことと、こ
の磁性結晶粒子の結晶配向がランダムであることとが原
因となって、保磁力が小さい。このグラニュラー磁性膜
は、特開平９−１４７３４２号公報、特開平１０−９２
４６０号公報に示されているように、４００℃以上で熱
処理を施すことにより、磁性結晶粒子の径を大きくし
て、保磁力を大きくすることが可能となる。

【００５３】しかしながら、本発明に係る場合のよう
に、熱に弱いＭＲ薄膜３の両端にバイアス層５を形成す
るときには、高温での熱処理を施すことができないた
め、このバイアス層５をグラニュラー膜によって形成す
ることは、適当ではない。

【００５４】また、バイアス層５は、非磁性絶縁物質の
存在する割合が大きくなると、飽和磁化が著しく低下し
てしまう。したがって、ＭＲ薄膜３に印加できる縦バイ
アス磁界が小さくなってしまうため、バイアス層５を図
９に示すような結晶構造５０で形成することは適当では
ない。

【００５５】以上の説明からも明らかなように、本発明
を適用したＭＲ素子１の製造方法においては、磁性結晶
粒子と、非磁性絶縁物質とを同時にスパッタすることに
よってバイアス層５を形成している。このことにより、
上述したように、バイアス層５を保磁力が高く、且つコ
ンダクタンスが低くなるように形成することが可能とな
る。これにより、ＭＲ素子１においては、リード電極層
６を介してセンス電流を供給するときに、このセンス電
流が下地層４と、バイアス層５とに分流することを防ぐ
ことが可能となる。

【００５６】したがって、例えば、ＭＲ素子１を磁気抵
抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）に
適用した場合には、オフトラック特性が良好になるとと
もに、再生幅のばらつきを抑制することが可能となる。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用したＭＲ素子においては、バイアス層の絶縁性
が向上したために、リード電極に流れるセンス電流がバ
イアス層に分流することを防ぐことが可能となる。その
結果、十分なオフトラック特性が得られるとともに、再
生幅のばらつきを抑えることが可能となる。

【００５８】また、本発明を適用したＭＲ素子の製造方
法においては、バルクハウゼンノイズが生じず、且つ高
感度であるＭＲ素子を製造することが可能となる。これ
により、ＭＲヘッドの再生動作が安定化し、ＭＲヘッド
を製造するときの歩留まりを向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＭＲ素子の断面図である。

【図２】複合型ターゲットの断面図である。

【図３】ＳｉＯ₂チップの数と、ＭＲ素子の保磁力及び
コンダクタンスとの相関関係を示した図である。

【図４】ＳｉＯ₂チップを添加しない場合において、バ
イアス層の断面をＴＥＭにより解析した結果を示した模
式図である。

【図５】ＳｉＯ₂チップを２個以上且つ８個以下添加し
た場合において、バイアス層の断面をＴＥＭにより解析
した結果を示した模式図である。

【図６】ＳｉＯ₂チップを２個以上且つ８個以下添加し
た場合において、バイアス層の平面をＴＥＭにより解析
した結果を示した図である。

【図７】バイアス層の結晶粒内のＥＤＳスペクトルを示
した図である。

【図８】バイアス層の結晶粒界のＥＤＳスペクトルを示
した図である。

【図９】ＳｉＯ₂チップを８個以上添加した場合におい
て、バイアス層の断面をＴＥＭにより解析した結果を示
した模式図である。

【図１０】従来の電極オーバーラップ構造を採用したＭ
Ｒ素子の断面図である。

【図１１】アバットジャンクション構造を採用したＭＲ
素子の断面図である。

【図１２】従来の電極オーバーラップ構造を採用したＭ
Ｒ素子におけるセンス電流の経路を示した模式図であ
る。

【符号の説明】

１ＭＲ素子、２基板、３ＭＲ薄膜、４下地層、
５バイアス層、６リード電極層、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に薄膜状に形成された磁気抵抗効
果膜と、上記磁気抵抗効果膜の長手方向に形成され、且
つ上記磁気抵抗効果膜の長手方向の両端部に磁気的に接
続された一対のバイアス層と、これらバイアス層の直上
にそれぞれ薄膜状に形成され、且つ上記磁気抵抗効果膜
にオーバーラップして形成された一対のリード電極とを
備え、上記バイアス層は、磁性結晶粒子間に非磁性絶縁物質が
満たされてなることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】上記磁性結晶粒子は、Ｃｏを含む金属合
金によって形成されていることを特徴とする請求項１記
載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】上記磁性結晶粒子は、Ｃｏ−Ｐｔ系合
金、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ系合
金、又はＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｔａ系合金によって形成さ
れていることを特徴とする請求項２記載の磁気抵抗効果
素子。
【請求項４】上記非磁性絶縁物質は、Ｓｉ酸化物、Ｓ
ｉ窒化物、金属酸化物、又は金属窒化物であることを特
徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】上記バイアス層の基板側に、一対の下地
層を備えることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効
果素子。
【請求項６】上記下地層は、少なくともＣｒ、Ｎｉ
Ｐ、又はＴｉとＷとを含む材料によって形成されている
ことを特徴とする請求項５記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】磁気抵抗効果素子を製造するに際し、磁
気抵抗効果膜を基板上に所定の幅で形成する磁気抵抗効
果膜形成工程と、上記磁気抵抗効果膜の両端部に、磁性結晶粒子と、非磁
性絶縁物質とを同時にスパッタすることによって、バイ
アス層を形成するバイアス層形成工程と、上記バイアス層上に、磁気抵抗効果膜にオーバーラップ
している電極層を、導電性材料によって形成する電極層
形成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。
【請求項８】上記バイアス層形成工程の前段に、上記
磁気抵抗効果膜の両端部に下地層を形成する下地層形成
工程を有することを特徴とする請求項７記載の磁気抵抗
効果素子。