JP2001144346A - Magnetoresistive effect element, manufacturing method therefor, magnetoresistance detection system, and magnetic recording system - Google Patents

Magnetoresistive effect element, manufacturing method therefor, magnetoresistance detection system, and magnetic recording system

Info

Publication number
JP2001144346A
JP2001144346A JP2000260366A JP2000260366A JP2001144346A JP 2001144346 A JP2001144346 A JP 2001144346A JP 2000260366 A JP2000260366 A JP 2000260366A JP 2000260366 A JP2000260366 A JP 2000260366A JP 2001144346 A JP2001144346 A JP 2001144346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode layer
lower electrode
film
magnetoresistive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000260366A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Hayashi
一彦 林
Hiroyuki Ohashi
啓之 大橋
Nobuyuki Ishiwata
延行 石綿
Masabumi Nakada
正文 中田
Eizo Fukami
栄三 深見
Hiroaki Honjo
弘明 本庄
Hisanao Tsuge
久尚 柘植
Atsushi Kamijo
敦 上條
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2000260366A priority Critical patent/JP2001144346A/en
Publication of JP2001144346A publication Critical patent/JP2001144346A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a short circuit from occurring between a lower electrode layer and an upper electrode layer in the manufacturing process of a magnetoresistive effect element. SOLUTION: A magnetoresistive effect element 2 is equipped with a lower electrode layer 8 formed on a lower shield 4 through the intermediary of a lower gap layer 6, a magnetoresistive effect film 10 formed in a region of the lower electrode layer 8, and an upper electrode layer 12 formed above the lower electrode layer 8 extending, so as to make a part of its under surface come into contact with the top surface of the magnetoresistive effect film 10, where a layer 16 is formed on the top surface of the lower gap layer 6 coming into contact with the edge 20 of the lower electrode layer 8 and surrounding the lower electrode layer 8 so as to protect the lower electrode layer 8 against corrosion or separation. Therefore, the lower electrode layer 8 is patterned by the use of photoresist, then the layer 16 which protects the lower electrode layer 8 against corrosion or separation is formed before the photoresist is removed, by which the edge 20 of the lower electrode layer 8 is covered with the layer 16, the edge 20 of the lower electrode layer 8 can be protected against corrosion, even if the photoresist is removed by the use of a remover solution, and a short circuit can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁界の強さに応じ
て抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子と、その製造方
法、および磁気抵抗効果素子を用いた磁気抵抗検出シス
テム、ならびに同磁気抵抗検出システムにより構成した
磁気記録システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive element whose resistance value changes in accordance with the strength of a magnetic field, a method of manufacturing the same, a magnetoresistive detection system using the magnetoresistive element, and the magnetoresistive element. The present invention relates to a magnetic recording system including a detection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータを構成するハードディスク
装置などでは、従来より磁気抵抗(MR)センサ(磁気
抵抗ヘッドなどとも呼ばれる)が用いられ、この磁気抵
抗センサによって、磁気記録媒体に高密度で記録された
情報を読み取ることが可能となっている。磁気抵抗セン
サは磁気抵抗効果素子により構成され、磁気抵抗効果素
子は周囲の磁界の強さおよび磁界の方向によってその抵
抗値が変化するが、磁気抵抗効果素子に電流を流してお
けば、抵抗値の変化により電流の大きさが変化する結
果、磁気記録媒体に記録された情報を電流信号として取
得することができる。
2. Description of the Related Art In a hard disk drive or the like constituting a computer, a magneto-resistive (MR) sensor (also called a magneto-resistive head) has been conventionally used, and the magneto-resistive sensor is used to record data on a magnetic recording medium at a high density. It is possible to read information. A magnetoresistive sensor is composed of a magnetoresistive element, and the resistance of the magnetoresistive element changes depending on the strength and direction of the surrounding magnetic field. As a result, the information recorded on the magnetic recording medium can be obtained as a current signal.

【0003】詳しくは、磁気抵抗効果素子は異方性磁気
抵抗(AMR)効果にもとづいて動作し、磁気抵抗効果
素子の抵抗の1成分が、素子の磁化方向と素子中を流れ
る感知電流の方向とが成す角度の余弦の2乗に比例して
変化する。AMR効果については、D.A.トムプソン
(Thompson)らの論文Memory、Stor
age、and Related Applicati
ons(IEEE Trans.on Mag. MA
G−11、p.1039(1975))に詳しく記載さ
れている。
More specifically, a magnetoresistive element operates based on the anisotropic magnetoresistance (AMR) effect, and one component of the resistance of the magnetoresistive element is determined by the direction of magnetization of the element and the direction of a sense current flowing through the element. It changes in proportion to the square of the cosine of the angle formed by. Regarding the AMR effect, see D.A. A. Thompson et al., Memory, Stor.
age, and Related Applicati
ons (IEEE Trans. on Mag. MA)
G-11, p. 1039 (1975)).

【0004】AMR効果を用いた磁気抵抗センサではバ
ルクハウゼンノイズが発生するが、このノイズを押える
ために縦バイアスを印加することが多い。この縦バイア
スは、たとえばFeMn、NiMn、ニッケル酸化物な
どの反強磁性材料を用いて印加される。なお、FeMn
およびNiMnは化学記号であり、ここでは、適宜、化
学記号や元素記号を用いて表現の簡素化を図る。
[0004] Barkhausen noise occurs in a magnetoresistive sensor using the AMR effect, but a longitudinal bias is often applied to suppress this noise. This longitudinal bias is applied using an antiferromagnetic material such as FeMn, NiMn, and nickel oxide. Note that FeMn
And NiMn are chemical symbols. Here, the expressions are simplified using chemical symbols and element symbols as appropriate.

【0005】さらに最近では、巨大磁気抵抗効果やスピ
ン・バルブ効果などと呼ばれる磁気抵抗効果が報告され
ている。この磁気抵抗効果はより顕著であり、積層磁気
抵抗センサの抵抗変化が、非磁性層を介する磁性層間で
の電導電子のスピン依存性伝送、およびそれに付随する
層界面でのスピン依存性散乱によって生じるとされてい
る。このような磁気抵抗効果を呈する磁気抵抗センサで
は、非磁性層で分離された1対の強磁性体層の間の平面
内抵抗が、2つの層の磁化方向間の角度の余弦に比例し
て変化し、AMR効果を利用するセンサよりも感度が高
く、抵抗変化が大きい。
[0005] More recently, a magnetoresistance effect called a giant magnetoresistance effect or a spin valve effect has been reported. This magnetoresistance effect is more pronounced, and the resistance change of the stacked magnetoresistance sensor is caused by spin-dependent transmission of the electron conductor between the magnetic layers through the non-magnetic layer and the accompanying spin-dependent scattering at the layer interface. It has been. In a magnetoresistance sensor exhibiting such a magnetoresistance effect, the in-plane resistance between a pair of ferromagnetic layers separated by a nonmagnetic layer is proportional to the cosine of the angle between the magnetization directions of the two layers. Variable, higher sensitivity than sensors utilizing the AMR effect, and greater resistance change.

【0006】また、特開平2−61572号公報には、
磁性層内の磁化の反平行整列によって高い磁気抵抗効果
を生じる積層磁性構造が開示されている。この積層構造
は強磁性の遷移金属および合金により構成され、中間層
により分離した少なくとも2層の強磁性層の一方に固定
化層を付加した構造となっている。固定化層としてはF
eMnが適当であるとされている。
[0006] Also, JP-A-2-61572 discloses that
A laminated magnetic structure that produces a high magnetoresistance effect by antiparallel alignment of magnetization in a magnetic layer is disclosed. This laminated structure is made of a ferromagnetic transition metal and an alloy, and has a structure in which a fixed layer is added to one of at least two ferromagnetic layers separated by an intermediate layer. F as the immobilization layer
eMn is said to be suitable.

【0007】さらに、特開平4−358310号公報に
は、非磁性金属体の薄膜層によって仕切られた強磁性体
の2層の薄膜層を有し、印加磁界が零である場合に2つ
の強磁性薄膜層の磁化方向が直交し、2つの非結合強磁
性体層間の抵抗が2つの層の磁化方向間の角度の余弦に
比例して変化して、センサ中を流れる電流の方向とは独
立な磁気抵抗センサが開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-358310 discloses a ferromagnetic two-layered thin film layer separated by a non-magnetic metal thin-film layer. The magnetization directions of the magnetic thin film layers are orthogonal, and the resistance between the two uncoupled ferromagnetic layers changes in proportion to the cosine of the angle between the magnetization directions of the two layers, and is independent of the direction of the current flowing through the sensor. A simple magnetoresistive sensor is disclosed.

【0008】そして、特開平6−203340号公報に
は、非磁性金属材料の薄膜層で分離された2つの強磁性
体の薄膜層を含み、外部印加磁界がゼロのとき、反強磁
性体層の磁化が隣接する強磁性体層に対して垂直に保た
れる、上記の効果に基づく磁気抵抗センサが開示されて
いる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-203340 discloses that an antiferromagnetic material layer includes two ferromagnetic thin film layers separated by a nonmagnetic metal material thin film when an externally applied magnetic field is zero. There is disclosed a magnetoresistive sensor based on the above effect, in which the magnetization is maintained perpendicular to an adjacent ferromagnetic layer.

【0009】また、強磁性トンネル接合を用いた再生用
の磁気抵抗センサの構造については、特開平10−16
2327号公報に開示されている。
The structure of a reproducing magnetoresistive sensor using a ferromagnetic tunnel junction is described in JP-A-10-16.
No. 2327 discloses it.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図22は従来の磁気抵
抗センサを構成する磁気抵抗効果素子の一例を示す断面
側面図である。この磁気抵抗効果素子102では、不図
示の基体上に形成した下シールド層104の上に下ギャ
ップ層106を介して下電極層108が形成され、その
上に磁気抵抗効果膜110が形成されている。上電極層
112は第1および第2の上電極層114、116から
成り、第1の上電極層114は磁気抵抗効果膜110の
上に磁気抵抗効果膜110に直接接して形成され、第2
の上電極層116はその上に形成されている。第2の上
電極層112の上には上ギャップ層113が形成され、
さらにその上には上シールド層115が形成されてい
る。
FIG. 22 is a sectional side view showing an example of a magnetoresistive element constituting a conventional magnetoresistive sensor. In this magnetoresistive element 102, a lower electrode layer 108 is formed on a lower shield layer 104 formed on a base (not shown) via a lower gap layer 106, and a magnetoresistive film 110 is formed thereon. I have. The upper electrode layer 112 is composed of first and second upper electrode layers 114 and 116, and the first upper electrode layer 114 is formed on the magnetoresistive film 110 directly in contact with the magnetoresistive film 110,
The upper electrode layer 116 is formed thereon. An upper gap layer 113 is formed on the second upper electrode layer 112,
Further, an upper shield layer 115 is formed thereon.

【0011】図22における左側の端面がABS(Ai
r Bearing Surface)面であり、磁気
記録媒体から情報を読み取る際は、このABS面118
が磁気記録媒体の表面との間にわずかな隙間を形成して
対向する状態で磁気抵抗効果素子102が配置される。
The left end face in FIG.
r Bearing Surface), and when reading information from a magnetic recording medium, the ABS 118
Are formed so as to face each other with a slight gap formed between them and the surface of the magnetic recording medium.

【0012】このような構造の磁気抵抗効果素子102
を製造する際、下電極層108は次の(1)または
(2)の工程によって形成される。 (1)下ギャップ層106の上全体に下電極層108と
する下電極膜を成膜し、その後、下電極膜の上にフォト
レジスト層を形成してミリングすることで本来の形状に
パターン化し、つづいて剥離剤の溶液を用いてフォトレ
ジスト層を除去する。 (2)下ギャップ層106上にリフトオフ用のフォトレ
ジスト層を形成した上で、下電極層108とする下電極
膜を形成し、その後、剥離剤の溶液を用いてフォトレジ
ストを除去する(リフトオフ)。図23は一例として上
記(1)の方法により下電極層108をパターン化した
直後の状態の磁気抵抗効果素子102を示す断面側面図
である。このパターン化の工程の後、上述のように下電
極層108上のフォトレジスト層120は、剥離剤によ
り除去される。
The magnetoresistance effect element 102 having such a structure
Is manufactured, the lower electrode layer 108 is formed by the following process (1) or (2). (1) A lower electrode film to be a lower electrode layer 108 is formed on the entire lower gap layer 106, and then a photoresist layer is formed on the lower electrode film and milled to form a pattern into an original shape. Subsequently, the photoresist layer is removed using a solution of a stripping agent. (2) After forming a lift-off photoresist layer on the lower gap layer 106, a lower electrode film as the lower electrode layer 108 is formed, and then the photoresist is removed using a solution of a release agent (lift-off). ). FIG. 23 is a cross-sectional side view showing the magnetoresistive element 102 in a state immediately after patterning the lower electrode layer 108 by the method (1) as an example. After this patterning step, the photoresist layer 120 on the lower electrode layer 108 is removed by a stripping agent as described above.

【0013】しかし、このとき下電極層108の縁部1
22は、フォトレジストが溶解した剥離剤の溶液に曝さ
れることになる。その結果、従来、下電極層108の縁
部122がフォトレジストが溶解した剥離剤溶液により
腐食あるいは剥離される場合があった。そのため下電極
層108の縁部122ではラフネスが極度に増大し、そ
のラフネスの程度は最大で数百nmにまで達する場合が
あった。
However, at this time, the edge 1 of the lower electrode layer 108
22 is exposed to a solution of the stripping agent in which the photoresist is dissolved. As a result, there has been a case where the edge 122 of the lower electrode layer 108 is corroded or peeled off by a stripping solution in which the photoresist is dissolved. Therefore, the roughness at the edge 122 of the lower electrode layer 108 extremely increases, and the degree of the roughness sometimes reaches a maximum of several hundred nm.

【0014】上記(2)の方法により下電極層108を
形成する場合にも、リフトオフ用のフォトレジストを剥
離剤溶液によって除去する際に、下電極層108の縁部
122は同様に、剥離したフォトレジストが溶解した剥
離剤溶液に曝されることになり、(1)の方法を用いた
場合と同じ問題が発生する。
In the case where the lower electrode layer 108 is formed by the method (2), the edge 122 of the lower electrode layer 108 is also peeled off when the photoresist for lift-off is removed with a stripper solution. Since the photoresist is exposed to the dissolving agent solution in which the photoresist is dissolved, the same problem as in the case of using the method (1) occurs.

【0015】図22から分かるよう、下電極層108の
縁部122の上方には絶縁層124を介して第2の上電
極層116が延在しており、上述のように下電極層周端
部のラフネスが増大すると、下電極層周端部とその上方
の第2の上電極層116との間で電気的な短絡が発生し
易くなり、従来、実際にそのような不具合が生じてい
た。このような短絡が発生すると、上電極層112およ
び下電極層108間に通電しても、センス電流は磁気抵
抗効果膜110ではなく電極間の短絡部を通じて流れて
しまい、磁界による磁気抵抗効果膜110の抵抗値の変
化を効果的に検出することは困難となる。したがって、
製造歩留まりが低下してコスト高となったり、検出感度
が低く性能が不十分な磁気抵抗効果素子しか得られない
結果となる。
As can be seen from FIG. 22, the second upper electrode layer 116 extends above the edge 122 of the lower electrode layer 108 with the insulating layer 124 interposed therebetween. When the roughness of the portion increases, an electrical short-circuit easily occurs between the peripheral end portion of the lower electrode layer and the second upper electrode layer 116 thereabove, and such a problem has actually occurred in the past. . When such a short circuit occurs, even if current flows between the upper electrode layer 112 and the lower electrode layer 108, the sense current flows not through the magnetoresistive film 110 but through the short-circuit portion between the electrodes. It is difficult to effectively detect a change in the resistance value of the resistor 110. Therefore,
As a result, the manufacturing yield is reduced and the cost is increased, or only a magnetoresistive element having low detection sensitivity and insufficient performance is obtained.

【0016】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、製造時に電極間の短絡が
発生しない構造の磁気抵抗効果素子およびその製造方法
を提供し、さらに、電極間の短絡の問題を解決した磁気
抵抗効果素子を用いて低コスト化および高性能化を図っ
た磁気抵抗検出システムおよび磁気記録システムを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a magnetoresistive element having a structure in which a short circuit between electrodes does not occur during manufacturing and a method of manufacturing the same. It is an object of the present invention to provide a magnetoresistive detection system and a magnetic recording system that achieve low cost and high performance by using a magnetoresistive element that solves the problem of short circuit between them.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、下シールド層の上に直接または他層を介し
て形成されるか、下シールド層と兼ねられた下電極層
と、前記下電極層上の一部の領域に形成された磁気抵抗
効果膜と、前記下電極層の上方に形成され少なくとも下
面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に接して延在する上電
極層とを有する磁気抵抗効果素子であって、前記下シー
ルド層の上面、または前記下ギャップ層の上面におい
て、前記下電極層の周囲に前記下電極層の縁部に接して
形成された下電極層の腐食もしくは剥離を防止する層を
含むことを特徴とする。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a lower electrode layer formed directly or via another layer on a lower shield layer, or serving as a lower shield layer, comprises: A magnetoresistive film formed in a partial region on the lower electrode layer, and an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and extending at least partially on the lower surface in contact with the upper surface of the magnetoresistive film A lower electrode layer formed around the lower electrode layer and in contact with an edge of the lower electrode layer on the upper surface of the lower shield layer or the upper surface of the lower gap layer. Characterized by including a layer for preventing corrosion or peeling.

【0018】また、本発明は、下シールド層の上に直接
または他層を介して形成されるか、下シールド層と兼ね
られた下電極層と、前記下電極層上の一部の領域に形成
された磁気抵抗効果膜と、前記下電極層の上方に形成さ
れ少なくとも下面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に接し
て延在する上電極層とを有する磁気抵抗効果素子を製造
する方法であって、前記下電極層を形成する際に、前記
下シールド層の上面、または前記下ギャップ層の上面に
前記下電極層とする下電極膜をまず成膜し、つづいて、
前記下電極膜の上にフォトレジスト層を形成しパターン
化して前記下電極層を形成し、その後、前記下電極層の
周囲に前記下電極層の縁部に接して下電極層の腐食もし
くは剥離を防止する層を形成した上で前記フォトレジス
ト層を除去することを特徴とする。
Further, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a lower electrode layer directly or via another layer on a lower shield layer or serving also as a lower shield layer; A method for manufacturing a magnetoresistive element having a formed magnetoresistive film and an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and extending at least partially on the upper surface of the magnetoresistive film in contact with the lower electrode layer When forming the lower electrode layer, first form a lower electrode film as the lower electrode layer on the upper surface of the lower shield layer, or on the upper surface of the lower gap layer,
A photoresist layer is formed on the lower electrode film and patterned to form the lower electrode layer. Thereafter, the lower electrode layer is corroded or peeled around the lower electrode layer in contact with the edge of the lower electrode layer. The method is characterized in that the photoresist layer is removed after forming a layer for preventing the above.

【0019】また、本発明の磁気抵抗検出システムは、
下シールド層の上に、直接または下ギャップ層を介して
形成された下電極層と、前記下電極層上の一部の領域に
形成された磁気抵抗効果膜と、前記下電極層の上方に形
成され少なくとも下面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に
接して延在する上電極層とを有し、前記下シールド層の
上面、または前記下ギャップ層の上面において前記下電
極層の周囲に前記下電極層の縁部に接して形成された下
電極層の腐食もしくは剥離を防止する層を含む磁気抵抗
効果素子を備え、さらに、前記下電極層と前記上電極層
との間に通電する通電手段と、前記通電手段によって前
記下電極層と前記上電極層との間に流れる電流にもとづ
き前記磁気抵抗効果素子の抵抗率の変化を検出する抵抗
率検出手段とを備えたことを特徴とする。
Further, the magnetoresistive detection system of the present invention comprises:
A lower electrode layer formed directly or via a lower gap layer on the lower shield layer; a magnetoresistive film formed in a partial region on the lower electrode layer; An upper electrode layer that is formed and at least a part of the lower surface extends in contact with the upper surface of the magnetoresistive effect film, and the upper surface of the lower shield layer, or the upper surface of the lower gap layer around the lower electrode layer. A magnetoresistance effect element including a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer formed in contact with an edge of the lower electrode layer; and further, a current is supplied between the lower electrode layer and the upper electrode layer. Current supply means; and a resistivity detection means for detecting a change in resistivity of the magnetoresistive element based on a current flowing between the lower electrode layer and the upper electrode layer by the current supply means. I do.

【0020】また、本発明の磁気記録システムは、下シ
ールド層の上に、直接または下ギャップ層を介して形成
された下電極層と、前記下電極層上の一部の領域に形成
された磁気抵抗効果膜と、前記下電極層の上方に形成さ
れ少なくとも下面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に接し
て延在する上電極層とを有し、前記下シールド層の上
面、または前記下ギャップ層の上面において前記下電極
層の周囲に前記下電極層の縁部に接して形成された下電
極層の腐食もしくは剥離を防止する層を含む磁気抵抗効
果素子を備え、さらに、前記下電極層と前記上電極層と
の間に通電する通電手段と、前記通電手段によって前記
下電極層と前記上電極層との間に流れる電流にもとづき
前記磁気抵抗効果素子の抵抗率の変化を検出する抵抗率
検出手段とを備えた磁気抵抗検出システムにより構成さ
れ、前記磁気抵抗効果素子は、情報を記録する複数のト
ラックが形成された磁気記録媒体の情報記録面に近接し
て配置され、駆動手段によって、選択された前記トラッ
クの位置へ移動されることを特徴とする。
Further, in the magnetic recording system of the present invention, the lower electrode layer is formed on the lower shield layer directly or via the lower gap layer, and is formed in a part of the lower electrode layer. A magnetoresistive film, an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and extending at least part of the lower surface in contact with the upper surface of the magnetoresistive film, and the upper surface of the lower shield layer, or A magnetoresistive element including a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer formed on the upper surface of the lower gap layer and in contact with an edge of the lower electrode layer around the lower electrode layer; Detecting a change in resistivity of the magnetoresistive element based on a current flowing between the electrode layer and the upper electrode layer and a current flowing between the lower electrode layer and the upper electrode layer by the current flowing means; Resistance detecting means The magnetoresistive element is arranged in close proximity to an information recording surface of a magnetic recording medium on which a plurality of tracks for recording information are formed, and a driving unit detects the magnetoresistive effect element. It is moved to a position.

【0021】本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法で
は、上述のように、下電極膜をパターン化して下電極層
を形成するために下電極膜上に形成したフォトレジスト
層は、上記下電極層の腐食もしくは剥離を防止する層を
形成した後でたとえば剥離剤溶液により除去する。した
がって、下電極層の縁部は、下電極層の腐食もしくは剥
離を防止する層により覆われているため、フォトレジス
トが溶解した剥離剤溶液に曝されることがなく、従来の
ように下電極層縁部が腐食あるいは剥離してラフネスが
増大するといった問題は起こらない。その結果、下電極
層と上電極層との間の電気的な短絡は発生せず、製造歩
留まりが向上すると共に検出感度の高い高性能の磁気抵
抗効果素子を得ることができる。
In the method of manufacturing a magnetoresistive effect element according to the present invention, as described above, the photoresist layer formed on the lower electrode film for patterning the lower electrode film to form the lower electrode layer includes the above-mentioned lower electrode film. After formation of the layer that prevents corrosion or delamination of the layer, it is removed, for example, with a stripper solution. Therefore, since the edge of the lower electrode layer is covered with a layer that prevents corrosion or peeling of the lower electrode layer, the lower electrode layer is not exposed to the stripper solution in which the photoresist is dissolved, and the lower electrode layer is not exposed as in the related art. There is no problem that the layer edge is corroded or peeled and the roughness is increased. As a result, an electrical short circuit between the lower electrode layer and the upper electrode layer does not occur, and a high-performance magnetoresistive element with improved production yield and high detection sensitivity can be obtained.

【0022】本発明の磁気抵抗効果素子は、このような
本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法にもとづいて製造
することができ、下電極層と上電極層との間の電気的な
短絡が発生しないことから、製造歩留まりが向上すると
共に検出感度の高い高性能の磁気抵抗効果素子を実現で
きる。
The magnetoresistive element of the present invention can be manufactured based on such a method for manufacturing a magnetoresistive element of the present invention, and an electrical short circuit between the lower electrode layer and the upper electrode layer can be prevented. Since such a phenomenon does not occur, it is possible to realize a high-performance magnetoresistive element having improved manufacturing yield and high detection sensitivity.

【0023】また、本発明の磁気抵抗検出システムで
は、磁界の強さや方向の変化により磁気抵抗効果膜の抵
抗率が変化し、その結果、通電手段によって下電極層と
上電極層との間に流れる電流の大きさが変化する。抵抗
率検出手段は、この電流変化にもとづいて抵抗率の変化
を検出する。そして、本発明の磁気抵抗検出システム
は、本発明の磁気抵抗効果素子と同一構造の磁気抵抗効
果素子により構成されているため、磁気抵抗効果素子の
製造歩留まりが高いことから低コスト化が可能であり、
また、磁気抵抗効果素子の電極間の短絡がないので高性
能化を実現できる。
Further, in the magnetoresistive detection system of the present invention, the resistivity of the magnetoresistive film changes due to the change in the strength and direction of the magnetic field, and as a result, a current is applied between the lower electrode layer and the upper electrode layer. The magnitude of the flowing current changes. The resistivity detection means detects a change in resistivity based on the change in current. Since the magnetoresistive detection system of the present invention is constituted by a magnetoresistive effect element having the same structure as the magnetoresistive effect element of the present invention, the manufacturing yield of the magnetoresistive effect element is high, so that the cost can be reduced. Yes,
Further, since there is no short circuit between the electrodes of the magnetoresistive effect element, high performance can be realized.

【0024】また、本発明の磁気記録システムでは、磁
気記録媒体の情報記録面に近接して配置された磁気抵抗
効果素子は、駆動手段によって、選択されたトラックの
位置へ移動され、必要な情報の読み取りが行われる。本
発明の磁気記録システムを構成する磁気抵抗検出システ
ムは上記本発明の磁気抵抗検出システムと同一構成であ
るため、本発明の磁気記録システムでも本発明の磁気抵
抗検出システムと同様の効果が得られ、低コスト化、お
よび磁気記録媒体からの情報読み取り感度の点で高性能
化を実現できる。
Further, in the magnetic recording system of the present invention, the magnetoresistive element arranged close to the information recording surface of the magnetic recording medium is moved to the position of the selected track by the driving means, and the necessary information is read. Is read. Since the magnetic resistance detection system constituting the magnetic recording system of the present invention has the same configuration as the magnetic resistance detection system of the present invention, the magnetic recording system of the present invention can provide the same effects as those of the magnetic resistance detection system of the present invention. Thus, high performance can be realized in terms of cost, cost, and sensitivity for reading information from a magnetic recording medium.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明による磁気抵
抗効果素子の一例を示す断面側面図、図2は磁気抵抗効
果膜近傍を詳しく示す、図1のAA’線に沿った断面側
面図である。図1、図2に示したように本実施の形態例
の磁気抵抗効果素子2は、不図示の基体上に延在する下
シールド層4の上に下ギャップ層6を介して形成された
下電極層8と、下電極層8上の一部の領域に形成された
磁気抵抗効果膜10と、下電極層8の上方に形成され少
なくとも下面の一部が磁気抵抗効果膜10の上面に接し
て延在する上電極層12とを有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional side view showing an example of a magnetoresistive element according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional side view taken along line AA ′ of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetoresistive element 2 according to the present embodiment has a lower shield layer 4 formed on a lower shield layer 4 extending over a base (not shown) via a lower gap layer 6. The electrode layer 8, a magnetoresistive film 10 formed in a partial region on the lower electrode layer 8, and at least a part of the lower surface formed above the lower electrode layer 8 is in contact with the upper surface of the magnetoresistive film 10. And an upper electrode layer 12 that extends.

【0026】図1における左側の端面がABS面14で
あり、ABS面14は上記各層の左側の端面により形成
されている。下電極層8は、図1に示したように、下ギ
ャップ層6上におけるABS面14側の一部の領域に形
成されている。そして、下ギャップ層6の上面におい
て、下電極層8の周囲に下電極層8の縁部に接して腐食
防止層16が形成されている。この腐食防止層16は、
本実施の形態例では、下電極層8側の縁部18が下電極
層8の縁部20上に形成されている。なお、以下の説明
では「下電極層の腐食もしくは剥離を防止する層」を単
に「腐食防止層」と表記するが、この腐食防止層は、特
許請求の範囲の記載における「下電極層の腐食もしくは
剥離を防止する層」に相当するものである。この腐食防
止層16は、金属、酸化物、ならびに窒化物から成る単
層膜、または酸化物と窒化物との混合物から成る混合物
膜、または金属、酸化物、窒化物、ならびに酸化物と窒
化物との混合物のうちの複数から成る多層膜により形成
することができる。
The left end face in FIG. 1 is the ABS face 14, and the ABS face 14 is formed by the left end face of each of the above layers. As shown in FIG. 1, the lower electrode layer 8 is formed in a partial region on the ABS surface 14 side on the lower gap layer 6. On the upper surface of the lower gap layer 6, a corrosion prevention layer 16 is formed around the lower electrode layer 8 and in contact with the edge of the lower electrode layer 8. This corrosion prevention layer 16
In the present embodiment, the edge 18 on the lower electrode layer 8 side is formed on the edge 20 of the lower electrode layer 8. In the following description, “the layer that prevents corrosion or peeling of the lower electrode layer” is simply referred to as “corrosion prevention layer”. This corrosion prevention layer is referred to as “corrosion prevention of the lower electrode layer” in the claims. Or a layer for preventing peeling. " The corrosion prevention layer 16 may be a single-layer film made of a metal, an oxide, and a nitride, or a mixed film made of a mixture of an oxide and a nitride, or a metal, an oxide, a nitride, and an oxide and a nitride. And a multilayer film composed of a plurality of the above mixtures.

【0027】上電極層12は第1および第2の上電極層
22、24からなり、第1の上電極層22は磁気抵抗効
果膜10上の、磁気抵抗効果膜10とほぼ同一の領域に
形成され、第2の上電極層24は絶縁層35を介して下
電極層8の上方に形成されて下面26の一部が第1の上
電極層22の上面28に接している。上記上電極層12
の上には、上ギャップ層30を介して上シールド層31
が形成されている。磁気抵抗効果膜10は強磁性トンネ
ル接合膜により構成され、詳しくは図2に示したよう
に、下電極層8上に形成されたフリー層32、フリー層
32の上に形成された非磁性層34、非磁性層34の上
に形成された固定層36、ならびに固定層36の上に形
成され固定層36における磁化の方向を固定する固定化
層38により構成されている。また、磁気抵抗効果膜1
0の両側部の下電極層8上には、図2に示したように、
少なくとも一部が磁気抵抗効果膜10に接して縦バイア
ス層40が形成されている。
The upper electrode layer 12 includes first and second upper electrode layers 22 and 24. The first upper electrode layer 22 is located on the magnetoresistive film 10 in a region substantially the same as the magnetoresistive film 10. The second upper electrode layer 24 is formed above the lower electrode layer 8 via the insulating layer 35, and a part of the lower surface 26 is in contact with the upper surface 28 of the first upper electrode layer 22. The upper electrode layer 12
On the upper shield layer 31 via the upper gap layer 30.
Are formed. The magnetoresistive film 10 is composed of a ferromagnetic tunnel junction film. More specifically, as shown in FIG. 2, a free layer 32 formed on the lower electrode layer 8 and a non-magnetic layer formed on the free layer 32 34, a fixed layer 36 formed on the nonmagnetic layer 34, and a fixed layer 38 formed on the fixed layer 36 and fixing the direction of magnetization in the fixed layer 36. Also, the magnetoresistive film 1
0, on the lower electrode layer 8 on both sides, as shown in FIG.
A vertical bias layer 40 is formed at least partially in contact with the magnetoresistive film 10.

【0028】次に、本発明の磁気抵抗効果素子の製造方
法の実施の形態例について説明する。上記磁気抵抗効果
素子2は以下に示す手順により製造することができる。
図3ないし図8は実施の形態例の磁気抵抗効果素子の製
造方法における各工程を示す平面図である。なお、図
中、図1、図2と同一の要素には同一の符号が付されて
いる。 (工程1) 下シールド層4を成膜し、その上にフォト
レジストを形成して、ミリングまたはリフトオフにより
図3の(A)に示した形状に下シールド層4をパターン
化する。図3の(A)において、太線で囲まれている範
囲がこの工程でパターン化された範囲である。なお、図
3ないし図8の各図面では、太線が各図面により説明す
る工程で形成される膜などを示している。
Next, an embodiment of a method for manufacturing a magnetoresistive element according to the present invention will be described. The magnetoresistance effect element 2 can be manufactured by the following procedure.
3 to 8 are plan views showing steps in a method for manufacturing a magnetoresistive element according to the embodiment. In the drawings, the same elements as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. (Step 1) The lower shield layer 4 is formed, a photoresist is formed thereon, and the lower shield layer 4 is patterned into the shape shown in FIG. 3A by milling or lift-off. In FIG. 3A, a range surrounded by a thick line is a range patterned in this step. In each of FIGS. 3 to 8, a thick line indicates a film or the like formed in a process described with reference to each drawing.

【0029】(工程2) つづいてフォトレジスト層7
を形成してミリングを行うことで、図3の(B)に示し
たように、下電極層8をパターン化する。その後、フォ
トレジスト層7を除去する前に、下電極層8の周囲に下
電極層8の縁部20に接して腐食防止層16を形成し、
その上で、下電極層8をパターン化するために下電極層
8上に形成したフォトレジスト層7を剥離剤溶液を用い
て除去する。なお、本実施の形態例では、腐食防止層1
6は、下電極層8側の縁部18が下電極層8の縁部20
上に若干乗り上げた状態で形成する。
(Step 2) Subsequently, the photoresist layer 7
Is formed and milling is performed, thereby patterning the lower electrode layer 8 as shown in FIG. After that, before removing the photoresist layer 7, a corrosion prevention layer 16 is formed around the lower electrode layer 8 in contact with the edge 20 of the lower electrode layer 8,
Then, the photoresist layer 7 formed on the lower electrode layer 8 for patterning the lower electrode layer 8 is removed using a stripper solution. In this embodiment, the corrosion prevention layer 1 is used.
6 indicates that the edge 18 on the lower electrode layer 8 side is the edge 20 of the lower electrode layer 8.
It is formed in a state of slightly riding on the top.

【0030】(工程3) その後、図4の(A)に示し
たように、下電極層8上にリフトオフフォトレジストを
形成し、下電極厚付け層9を成膜した後、リフトオフし
て、下電極層8を完成させる。 (工程4) そして、縦バイアス膜を成膜した後、パタ
ーン化のためのフォトレジスト層を形成し、図4の
(B)に示した形状にミリングする。フォトレジストを
除去してパターン化した縦バイアス層40を得る。 (工程5) つづいて、磁気抵抗効果膜10および第1
の上電極層22を成膜する。磁気抵抗効果膜パターン化
のためのフォトレジストをまず形成し、磁気抵抗効果膜
10を非磁性層までミリングした後、フォトレジストを
除去する(図5の(A))。
(Step 3) Thereafter, as shown in FIG. 4A, a lift-off photoresist is formed on the lower electrode layer 8, a lower electrode thickening layer 9 is formed, and then lift-off is performed. The lower electrode layer 8 is completed. (Step 4) After forming a vertical bias film, a photoresist layer for patterning is formed, and milling is performed in a shape shown in FIG. 4B. The photoresist is removed to obtain a patterned vertical bias layer 40. (Step 5) Subsequently, the magnetoresistive film 10 and the first
The upper electrode layer 22 is formed. A photoresist for patterning the magnetoresistive film is first formed, and after the magnetoresistive film 10 is milled to the nonmagnetic layer, the photoresist is removed (FIG. 5A).

【0031】(工程6) フォトレジストを形成し、非
磁性層34、フリー層32、絶縁層35(図2)をミリ
ングし、フォトレジストを除去する(図5の(B))。 (工程7) 第2の上電極層リフトオフ用フォトレジス
トを形成し、第2の上電極層24を成膜した後、リフト
オフする(図6の(A))。 (工程8) 上電極厚付け層リフトオフ用フォトレジス
トを形成し、厚付け層25を成膜した後にリフトオフす
る(図6の(B))。 (工程9) 絶縁厚付け層リフトオフ用フォトレジスト
を形成し、厚付け層27を成膜した後、リフトオフする
(図7の(A))。 (工程10) 上ギャップ層30を成膜し、電極穴開け
用フォトレジストを形成し、電極が露出するまでミリン
グした後、フォトレジストを除去し、電極露出部29を
形成する(図7の(B))。 (工程11) 次に、基体を適当な大きさに切断加工し
た後に、図8に示したようにABS面14が露出するま
で基体ごと研磨する。なお、この磁気抵抗効果素子2を
磁気記録再生ヘッドに用いる場合には上記工程11にお
いて適切な形態の記録ヘッド部を形成する。また、装置
として組み上げた状態で、磁気記録再生ヘッドとして動
作する際に最適な飛行姿勢をとるようにABS面14を
適当な形状に加工し、サスペンションに組み込み、さら
に下電極層8、上電極層12などの配線を施すことにな
る。
(Step 6) A photoresist is formed, the nonmagnetic layer 34, the free layer 32, and the insulating layer 35 (FIG. 2) are milled, and the photoresist is removed (FIG. 5B). (Step 7) A second upper electrode layer lift-off photoresist is formed, and after the second upper electrode layer 24 is formed, lift-off is performed (FIG. 6A). (Step 8) A photoresist for lift-off of the upper electrode thickening layer is formed, and after forming the thickening layer 25, lift-off is performed (FIG. 6B). (Step 9) After forming a photoresist for lift-off of the insulating thickening layer and forming the thickening layer 27, lift-off is performed (FIG. 7A). (Step 10) The upper gap layer 30 is formed, a photoresist for forming an electrode hole is formed, and after milling until the electrode is exposed, the photoresist is removed to form an electrode exposed portion 29 ((FIG. B)). (Step 11) Next, after the base is cut into an appropriate size, the base is polished until the ABS surface 14 is exposed as shown in FIG. When the magnetoresistive effect element 2 is used for a magnetic recording / reproducing head, an appropriate form of a recording head section is formed in the above step 11. Further, the ABS surface 14 is processed into an appropriate shape so as to take an optimal flight attitude when operating as a magnetic recording / reproducing head in a state assembled as a device, and is assembled into a suspension. 12 and the like.

【0032】このように、本実施の形態例の磁気抵抗効
果素子の製造方法では、下電極膜をパターン化して下電
極層8を形成するために下電極膜上に形成したフォトレ
ジスト層7(図3の(B))は、腐食防止層16を形成
した後で除去する。したがって、下電極層8の縁部20
は、腐食防止層16により覆われているため、フォトレ
ジストが溶解した剥離剤溶液に曝されることがなく、従
来のように下電極層8の縁部20が腐食あるいは剥離し
てラフネスが増大するといった問題は起こらない。その
結果、下電極層8と第2の上電極層24との間の電気的
な短絡は発生せず、製造歩留まりが向上すると共に検出
感度の高い高性能の磁気抵抗効果素子を得ることができ
る。
As described above, in the method of manufacturing a magnetoresistive element according to the present embodiment, the photoresist layer 7 (formed on the lower electrode film for patterning the lower electrode film to form the lower electrode layer 8). FIG. 3B) is removed after the corrosion prevention layer 16 is formed. Therefore, the edge 20 of the lower electrode layer 8
Is covered with the anticorrosion layer 16 so that the edge 20 of the lower electrode layer 8 is not corroded or peeled off as in the prior art, so that roughness is increased. The problem of doing so does not occur. As a result, an electrical short circuit does not occur between the lower electrode layer 8 and the second upper electrode layer 24, and a high-performance magnetoresistive element with improved manufacturing yield and high detection sensitivity can be obtained. .

【0033】そして上記実施の形態例の磁気抵抗効果素
子2は、このような磁気抵抗効果素子2の製造方法にも
とづいて製造することができ、下電極層8と第2の上電
極層24との間の電気的な短絡が発生しないことから、
製造歩留まりが向上すると共に検出感度の高い高性能の
磁気抵抗効果素子2を実現できる。
The magnetoresistive element 2 of the above embodiment can be manufactured based on such a method of manufacturing the magnetoresistive element 2, and the lower electrode layer 8 and the second upper electrode layer 24 Because there is no electrical short circuit between
It is possible to realize a high-performance magnetoresistive element 2 with improved manufacturing yield and high detection sensitivity.

【0034】なお、上述した磁気抵抗効果素子2の構造
では、仮に図1、図2において上電極から下電極へと電
流を流したとすると、電流は第2の上電極層24から第
1の上電極層22、固定化層38、固定層36、非磁性
層34、ならびにフリー層32を順次通過し、下電極層
8へと流れる。この際、縦バイアス層40はフリー層3
2、絶縁層35、ならびに非磁性層34により固定層3
6より上の層と電気的に絶縁されているので、電流の流
れ方に関与することはない。
In the structure of the magnetoresistive element 2 described above, if a current flows from the upper electrode to the lower electrode in FIGS. 1 and 2, the current flows from the second upper electrode layer 24 to the first electrode. It passes through the upper electrode layer 22, the fixed layer 38, the fixed layer 36, the nonmagnetic layer 34, and the free layer 32 sequentially, and flows to the lower electrode layer 8. At this time, the vertical bias layer 40 is
2, fixed layer 3 by insulating layer 35 and nonmagnetic layer 34
Since it is electrically insulated from the layers above 6, it does not affect the flow of current.

【0035】また、この構造では、縦バイアス層40は
フリー層32に接しているので、縦バイアス層40から
の縦バイアスはフリー層32に十分に印加されることに
なる。したがって、磁気抵抗効果膜10にセンス電流を
確実に流すことと、フリー層32に縦バイアスを正しく
印加することを両立させることができる。
In this structure, since the vertical bias layer 40 is in contact with the free layer 32, the vertical bias from the vertical bias layer 40 is sufficiently applied to the free layer 32. Therefore, it is possible to ensure that a sense current flows through the magnetoresistive film 10 and that a vertical bias is correctly applied to the free layer 32.

【0036】本発明の磁気抵抗効果素子は、上述したよ
うな構造の磁気抵抗効果素子2に限らず、種々の構造を
有する磁気抵抗効果素子に適用してその効果を発揮す
る。たとえば、腐食防止層16の下電極層8側の縁部
は、図1に示したように下電極層8の縁部の上に乗り上
げた形とする以外にも、単に腐食防止層16の下電極層
8側の端面が下電極層8の端面に接した構造とすること
も可能である。そのような構造とした場合にも下電極層
8の端面は腐食防止層16によって覆われるので、下電
極層8上のフォトレジストを除去する際に、フォトレジ
ストが溶解した剥離剤溶液に曝されることがなく、ラフ
ネスの増大を防止できる。
The magnetoresistive element of the present invention is not limited to the magnetoresistive element 2 having the above-described structure, and exerts its effect when applied to magnetoresistive elements having various structures. For example, the edge on the lower electrode layer 8 side of the corrosion prevention layer 16 is not limited to a shape riding on the edge of the lower electrode layer 8 as shown in FIG. A structure in which the end face on the electrode layer 8 side is in contact with the end face of the lower electrode layer 8 is also possible. Even in the case of such a structure, the end face of the lower electrode layer 8 is covered with the corrosion prevention layer 16, so that when removing the photoresist on the lower electrode layer 8, the end face of the lower electrode layer 8 is exposed to a release agent solution in which the photoresist is dissolved. And increase in roughness can be prevented.

【0037】また、上記実施の形態例では下シールド層
4の上に下ギャップ層6を介して下電極層8が形成され
ているとしたが、下ギャップ層6を排除して下シールド
層4の上に直接下電極層を形成する構成としてもよい。
上ギャップ層30についても同様に削除することができ
る。
In the above embodiment, the lower electrode layer 8 is formed on the lower shield layer 4 via the lower gap layer 6, but the lower gap layer 6 is eliminated and the lower shield layer 4 is formed. The lower electrode layer may be formed directly on the substrate.
Similarly, the upper gap layer 30 can be omitted.

【0038】そして、フリー層32とフリー層32に接
する下電極層8や縦バイアス層40との間に下地層を設
けたり、固定化層38と上電極層12との間に上部層を
設ける構造とすることもできる。また、上電極層12は
上記実施の形態例では第1および第2の上電極層22、
24により構成したが、第1の上電極層22を省略して
第2の上電極層24のみを備えた構造とすることも可能
である。さらに、磁気抵抗効果膜10自体についても、
上記磁気抵抗効果膜10に限らず種々の構造のものを用
いることができる。図9は磁気抵抗効果膜10の構造が
異なる他の実施の形態例の磁気抵抗効果素子を示す断面
側面図である。図9は図2に対応しており、図中、図2
などと同一の要素には同一の符号が付されている。図9
に示した磁気抵抗効果素子42では、フリー層32およ
び非磁性層34が、固定層36などの両側部において固
定層36などに比較的近い領域にのみ形成されている。
An underlayer is provided between the free layer 32 and the lower electrode layer 8 or the vertical bias layer 40 in contact with the free layer 32, or an upper layer is provided between the fixing layer 38 and the upper electrode layer 12. It can also be structured. In the above embodiment, the upper electrode layer 12 includes the first and second upper electrode layers 22,
Although the first upper electrode layer 22 is used, the first upper electrode layer 22 may be omitted and a structure including only the second upper electrode layer 24 may be used. Further, regarding the magnetoresistive effect film 10 itself,
Not limited to the above-described magnetoresistive effect film 10, various structures can be used. FIG. 9 is a cross-sectional side view showing a magnetoresistive element of another embodiment in which the structure of the magnetoresistive film 10 is different. FIG. 9 corresponds to FIG.
The same elements as those described above are denoted by the same reference numerals. FIG.
In the magnetoresistive effect element 42 shown in (1), the free layer 32 and the nonmagnetic layer 34 are formed only in regions relatively close to the fixed layer 36 and the like on both sides of the fixed layer 36 and the like.

【0039】図10は磁気抵抗効果膜10の構造が異な
るさらに他の実施の形態例の磁気抵抗効果素子を示す断
面側面図である。図10は図2に対応しており、図中、
図2などと同一の要素には同一の符号が付されている。
図10に示した磁気抵抗効果素子44では、フリー層3
2および非磁性層34の形成領域がさらに狭く、フリー
層32および非磁性層34が、縦バイアス層40の、固
定層側の端部の位置までしか形成されていない。なお、
これら磁気抵抗効果素子42、磁気抵抗効果素子44
は、図1と同じ断面における構造は磁気抵抗効果素子2
と同じである。
FIG. 10 is a cross-sectional side view showing a magnetoresistive element of still another embodiment in which the structure of the magnetoresistive film 10 is different. FIG. 10 corresponds to FIG.
The same elements as those in FIG. 2 and the like are denoted by the same reference numerals.
In the magnetoresistive element 44 shown in FIG.
The free layer 32 and the non-magnetic layer 34 are formed only up to the end of the vertical bias layer 40 on the fixed layer side. In addition,
These magnetoresistive elements 42 and 44
Means that the structure in the same cross section as FIG.
Is the same as

【0040】本発明はこのような構造の磁気抵抗効果素
子42、44に対しても適用でき、磁気抵抗効果素子2
の場合と同様、本発明にもとづき、下ギャップ層6の上
面において、下電極層8の周囲に下電極層8の縁部に接
して腐食防止層(下電極層の腐食もしくは剥離を防止す
る層)を形成する構造として、下電極層パターン化時の
下電極層8の縁部の腐食あるいは剥離を防止することが
できる。
The present invention can be applied to the magnetoresistive elements 42 and 44 having such a structure.
As in the case of the above, according to the present invention, on the upper surface of the lower gap layer 6, around the lower electrode layer 8, in contact with the edge of the lower electrode layer 8, a corrosion preventing layer (a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer) is formed. ) Can prevent corrosion or peeling of the edge of the lower electrode layer 8 during patterning of the lower electrode layer.

【0041】図11は磁気抵抗効果膜10の構造が異な
る他の実施の形態例の磁気抵抗効果素子を示す断面側面
図であり、ABS面に平行に切った時の断面概念図を示
している。図11は図2に対応しており、図中、図2な
どと同一の要素には同一の符号が付されている。この構
成では、基体上に下シールド層4、下ギャップ層6、お
よび下部導電層としての下電極層8がこの順番で順次積
層される。その上に下地層(符号略)が積層され、フリ
ー層291、非磁性層34(バリア層ともいう)がこの
順番で順次積層される。非磁性層(バリア層)34上の
左右の縦バイアス層40の間の部分に、固定層36、固
定化層(固定する層ともいう)38、上部層39がこの
順番で順次積層されて形成され、これらは図のようにパ
ターン化される。パターン化された「非磁性層34/固
定層36/固定化層38/上部層39」の周囲には絶縁
層35が配置される。さらにその上に上電極層12、上
ギャップ層30および上シールド層31が積層される。
FIG. 11 is a sectional side view showing a magnetoresistive element of another embodiment in which the structure of the magnetoresistive film 10 is different, and shows a conceptual sectional view when cut in parallel to the ABS. . FIG. 11 corresponds to FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 2 and the like are denoted by the same reference numerals. In this configuration, a lower shield layer 4, a lower gap layer 6, and a lower electrode layer 8 as a lower conductive layer are sequentially stacked on the base in this order. An underlayer (symbol is omitted) is stacked thereon, and a free layer 291 and a nonmagnetic layer 34 (also referred to as a barrier layer) are sequentially stacked in this order. A pinned layer 36, a pinned layer (also referred to as a pinned layer) 38, and an upper layer 39 are sequentially laminated in this order on a portion between the left and right vertical bias layers 40 on the nonmagnetic layer (barrier layer) 34. And these are patterned as shown. An insulating layer 35 is disposed around the patterned “nonmagnetic layer 34 / fixed layer 36 / fixed layer 38 / upper layer 39”. Further, an upper electrode layer 12, an upper gap layer 30, and an upper shield layer 31 are stacked thereon.

【0042】この「下地層/フリー層291/非磁性層
34(バリア層)34/固定層36/固定する層(固定
化層)38/上部層39」の部分が磁気抵抗効果膜であ
る。この構造では、仮に図中の上電極層12から下部導
電層としての下電極層8へ電流を流したとすると、電流
は上電極層12から上部層39、固定化層38、固定層
36、非磁性層34、フリー層291、下地層を順に通
過し、下部導電層としての下電極層8へと流れる。この
際、縦バイアス層40は電流の流れ方に関与することは
ない。また、縦バイアス層40の縦バイアスパターンは
フリー層291のフリー層パターンに接触して設置され
ているので、その縦バイアスはフリー層291に十分印
加されることになる。したがって、この構造を用いるこ
とにより、磁気抵抗効果膜部をセンス電流がきちんと流
れることと、フリー層291に縦バイアスをきちんと印
加することとを両立することができる。ここでは、上ギ
ャップ層30及び下ギャップ層6の両方を設置した構造
を示したが、片方のギャップ層は省略することもある。
また、下部導電層である下電極層8とフリー層291と
の間に下地層を設ける構造を示したが、下地層は省略す
る場合もある。また、ここでは磁気抵抗効果膜のパター
ニング時に非磁性層(バリア層)34下端までパターニ
ングした例を示したが、非磁性層(バリア層)34の上
端からフリー層291の下端までのどこまでをパターニ
ングするかは適宜選択することができる。また、縦バイ
アス膜上の「下地層/フリー層」は無くてもかまわな
い。
The portion of “underlayer / free layer 291 / nonmagnetic layer 34 (barrier layer) 34 / fixed layer 36 / fixed layer (fixed layer) 38 / upper layer 39” is a magnetoresistive film. In this structure, if a current flows from the upper electrode layer 12 to the lower electrode layer 8 as the lower conductive layer in the drawing, the current flows from the upper electrode layer 12 to the upper layer 39, the fixing layer 38, the fixing layer 36, It passes through the nonmagnetic layer 34, the free layer 291, and the underlayer in this order, and flows to the lower electrode layer 8 as a lower conductive layer. At this time, the vertical bias layer 40 does not affect the flow of the current. Further, since the vertical bias pattern of the vertical bias layer 40 is provided in contact with the free layer pattern of the free layer 291, the vertical bias is sufficiently applied to the free layer 291. Therefore, by using this structure, it is possible to achieve both the proper flow of the sense current through the magnetoresistive film portion and the proper application of the vertical bias to the free layer 291. Here, a structure in which both the upper gap layer 30 and the lower gap layer 6 are provided is shown, but one gap layer may be omitted.
Further, although the structure in which the base layer is provided between the lower electrode layer 8 as the lower conductive layer and the free layer 291 has been described, the base layer may be omitted in some cases. Also, here, an example was shown in which the patterning was performed from the upper end of the nonmagnetic layer (barrier layer) 34 to the lower end of the free layer 291 during patterning of the magnetoresistive film. Can be appropriately selected. Further, the “underlayer / free layer” on the vertical bias film may be omitted.

【0043】図12は、図11に示した磁気抵抗効果素
子の変形例を示す断面側面図である。この変形例では、
図12に示されているように、図11の構造から上ギャ
ップ層30と下ギャップ層6を共に省略した構造となっ
ている。図13は、図12に示した磁気抵抗効果素子の
変形例を示す断面側面図である。この変形例では、図1
3に示されているように、図12の構造からさらに上電
極層12を省略した構造となっており、上電極を上シー
ルド層31が兼ねている。図14は図13に示した磁気
抵抗効果素子の変形例を示す断面側面図である。この変
形例では、縦バイアス層40の縦バイアスパターン端部
の斜面上にも下地層(符号略)およびフリー層291が
形成されている点が異なる。図15は図14に示した磁
気抵抗効果素子の変形例を示す断面側面図である。この
変形例では、縦バイアスパターン上で下地層およびフリ
ー層291がパターン化されている。図16は図14に
示した磁気抵抗効果素子の変形例を示す断面側面図であ
る。この変形例では、TMR膜パターンにおいてフリー
層291の最下端まで完全にパターン化されているため
に、フリー層291と縦バイアス層40とが接触してい
ない点が異なる。下地層およびフリー層291のうち下
地層はパターン化されずに残されていてもかまわない。
この構造では、フリー層291のフリー層パターンと縦
バイアス層40の縦バイアスパターンとが接触はしてい
ないが、フリー層パターン端部と縦バイアスパターン端
部とが十分近傍に来るようにすれば、十分な縦バイアス
を印加することができる。
FIG. 12 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element shown in FIG. In this variation,
As shown in FIG. 12, the upper gap layer 30 and the lower gap layer 6 are both omitted from the structure of FIG. FIG. 13 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element shown in FIG. In this modification, FIG.
As shown in FIG. 3, the upper electrode layer 12 is further omitted from the structure of FIG. 12, and the upper electrode also serves as the upper shield layer 31. FIG. 14 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistance effect element shown in FIG. This modification is different from the first embodiment in that an underlayer (not shown) and a free layer 291 are also formed on the slope of the end of the vertical bias pattern of the vertical bias layer 40. FIG. 15 is a cross-sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element shown in FIG. In this modification, the underlayer and the free layer 291 are patterned on the vertical bias pattern. FIG. 16 is a cross-sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element shown in FIG. This modification is different from the TMR film pattern in that the free layer 291 and the vertical bias layer 40 are not in contact with each other because the pattern is completely patterned to the lowermost end of the free layer 291. The underlayer among the underlayer and the free layer 291 may be left unpatterned.
In this structure, the free layer pattern of the free layer 291 is not in contact with the vertical bias pattern of the vertical bias layer 40. However, if the free layer pattern edge and the vertical bias pattern edge are sufficiently close to each other, , A sufficient vertical bias can be applied.

【0044】図17は本発明の磁気抵抗効果素子の他の
実施の形態例を示す断面側面図である。図17は図2に
対応しており、図中、図2などと同一の要素には同一の
符号が付されている。図17に示した磁気抵抗効果素子
46では、下電極層8の上に固定化層38が形成され、
その上に固定層36、非磁性層34、ならびにフリー層
32がこの順番で形成されている。
FIG. 17 is a sectional side view showing another embodiment of the magnetoresistive element of the present invention. FIG. 17 corresponds to FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 2 and the like are denoted by the same reference numerals. In the magnetoresistive element 46 shown in FIG. 17, the fixed layer 38 is formed on the lower electrode layer 8,
The fixed layer 36, the nonmagnetic layer 34, and the free layer 32 are formed thereon in this order.

【0045】そして、フリー層32の両側の非磁性層3
4上には絶縁層35が形成され、その上に縦バイアス層
40が形成されている。フリー層32および縦バイアス
層40の上には、上電極層12、上ギャップ層30、上
シールド層31が順次積層されている。このような磁気
抵抗効果素子46の構造も、上述した磁気抵抗効果素子
2の構造と同様、磁気抵抗効果素子の構造として代表的
なものであり、下電極層8上に上述のような磁気抵抗効
果膜10を形成する場合にも、本発明にもとづき、下ギ
ャップ層6の上面において下電極層8の周囲に下電極層
8の縁部に接して腐食防止層(下電極層の腐食もしくは
剥離を防止する層)を形成する構造として、下電極層パ
ターン化時の下電極層8の縁部の腐食あるいは剥離を防
止することができる。
The nonmagnetic layers 3 on both sides of the free layer 32
4, an insulating layer 35 is formed, and a vertical bias layer 40 is formed thereon. On the free layer 32 and the vertical bias layer 40, an upper electrode layer 12, an upper gap layer 30, and an upper shield layer 31 are sequentially stacked. The structure of such a magnetoresistive element 46 is also typical as the structure of the magnetoresistive element, similar to the structure of the magnetoresistive element 2 described above, and the magnetoresistive element is formed on the lower electrode layer 8 as described above. In the case where the effect film 10 is formed, the corrosion prevention layer (corrosion or peeling of the lower electrode layer 8) is formed on the upper surface of the lower gap layer 6 around the lower electrode layer 8 in contact with the edge of the lower electrode layer 8 according to the present invention. (Corrosion preventing or peeling) at the edge of the lower electrode layer 8 during patterning of the lower electrode layer can be prevented.

【0046】なお、この構造では、仮に図17において
上電極から下電極へと電流を流したとすると、電流は上
電極層12からフリー層32、非磁性層34、固定層3
6、固定化層38を順次通過し、下電極層8へと流れ
る。この際、縦バイアス層40は絶縁層35および非磁
性層34により固定層36以下の層と電気的に絶縁され
ているので、電流の流れ方に関与することはない。ま
た、この構造では、縦バイアス層40はフリー層32に
接しているので、縦バイアス層40からの縦バイアスは
フリー層32に十分に印加されることになる。したがっ
て、磁気抵抗効果膜10にセンス電流を確実に流すこと
と、フリー層32に縦バイアスを正しく印加することを
両立させることができる。
In this structure, if a current flows from the upper electrode to the lower electrode in FIG. 17, the current flows from the upper electrode layer 12 to the free layer 32, the non-magnetic layer 34, and the fixed layer 3.
6. It sequentially passes through the immobilization layer 38 and flows to the lower electrode layer 8. At this time, since the vertical bias layer 40 is electrically insulated from the layers below the fixed layer 36 by the insulating layer 35 and the nonmagnetic layer 34, the vertical bias layer 40 does not affect the flow of current. In this structure, since the vertical bias layer 40 is in contact with the free layer 32, the vertical bias from the vertical bias layer 40 is sufficiently applied to the free layer 32. Therefore, it is possible to ensure that a sense current flows through the magnetoresistive film 10 and that a vertical bias is correctly applied to the free layer 32.

【0047】なお、磁気抵抗効果素子46は、ギャップ
層を含む構造となっているが、下シールド層4と下電極
層8との間、および上シールド層と上電極層12との間
の下ギャップ層6および上ギャップ層30を削除した構
造とすることも可能であり、その場合にも本発明はその
効果を発揮する。
Although the magnetoresistive element 46 has a structure including a gap layer, a lower portion between the lower shield layer 4 and the lower electrode layer 8 and a lower portion between the upper shield layer and the upper electrode layer 12 are formed. It is also possible to adopt a structure in which the gap layer 6 and the upper gap layer 30 are omitted, and in this case, the present invention exerts its effect.

【0048】また、フリー層32に接する上電極層12
や縦バイアス層40との間に上部層を設けたり、固定化
層38と下電極層8との間に下地層を設ける構造とする
こともできる。さらに磁気抵抗効果素子46では、磁気
抵抗効果膜10を構成する4つの層のうち、フリー層3
2のみがパターン化されているが、少なくともフリー層
32がパターン化されていればよく、他の層については
どこまでパターン化するかは適宜選択することができ
る。縦バイアス層40を酸化物材料により形成した場合
は、縦バイアス層40自体が絶縁体となるので、縦バイ
アス層40の下に位置する絶縁層35は省略することも
できる。これら磁気抵抗効果素子42、44、46も、
図3ないし図8を参照して説明した製造方法と基本的に
同様の工程により製造することができる。
The upper electrode layer 12 in contact with the free layer 32
An upper layer may be provided between the lower electrode layer 8 and the vertical bias layer 40, or an underlayer may be provided between the fixing layer 38 and the lower electrode layer 8. Further, in the magnetoresistive effect element 46, of the four layers constituting the magnetoresistive effect film 10, the free layer 3
Although only 2 is patterned, it is sufficient that at least the free layer 32 is patterned, and to what extent the other layers are patterned can be appropriately selected. When the vertical bias layer 40 is formed of an oxide material, the vertical bias layer 40 itself becomes an insulator, so that the insulating layer 35 located below the vertical bias layer 40 can be omitted. These magnetoresistive elements 42, 44, 46 also
It can be manufactured by basically the same steps as the manufacturing method described with reference to FIGS.

【0049】磁気抵抗効果素子2などを構成する各層
は、具体的には次のような材料により形成することがで
きる。 (1)基体:アルチック、SiC、アルミナ、アルチッ
ク/アルミナ2層、SiC/アルミナ2層。 (2)下シールド層4:NiFe、CoZr、またはC
oFeB、CoZrMo、CoZrNb、CoZr、C
oZrTa、CoHf、CoTa、CoTaHf、Co
NbHf、CoZrNb、CoHfPd、CoTaZr
Nb、CoZrMoNi合金、FeAlSi、窒化鉄系
材料、MnZnフェライト、NiZnフェライト、Mg
Znフェライトから成る単層膜または多層膜、あるい
は、これらの混合物から成る単層膜または多層膜。
Each layer constituting the magnetoresistive element 2 and the like can be specifically formed of the following materials. (1) Substrate: Altic, SiC, alumina, Altic / alumina two layers, SiC / alumina two layers. (2) Lower shield layer 4: NiFe, CoZr, or C
oFeB, CoZrMo, CoZrNb, CoZr, C
oZrTa, CoHf, CoTa, CoTaHf, Co
NbHf, CoZrNb, CoHfPd, CoTaZr
Nb, CoZrMoNi alloy, FeAlSi, iron nitride-based material, MnZn ferrite, NiZn ferrite, Mg
A single-layer film or a multilayer film composed of Zn ferrite, or a single-layer film or a multilayer film composed of a mixture thereof.

【0050】(3)下電極層8:Au、Ag、Cu、M
o、W、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Pt、Ta
から成る単層膜または多層膜、および、これらの混合物
から成る単層膜または多層膜。 (4)腐食防止層16:Ti、Cr、Co、Y、Zr、
Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、
W、Ir、Pt、Au、Si、Ti、Niの単層膜また
は多層膜、あるいは、これらの混合物から成る単層膜ま
たは多層膜、あるいはTi、V、Cr、Co、Cu、Z
n、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、
Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、A
u、Si、Al、Ti、Ta、Ni、Co、Reの酸化
物および窒化物から成る単層膜または多層膜、あるい
は、これらの混合物から成る単層膜または多層膜。ある
いはTi、Cr、Co、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、
Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Ir、Pt、A
u、Si、Ti、Niから成る単層膜または多層膜、あ
るいは、これらの混合物から成る単層膜または多層膜と
Ti、V、Cr、Co、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、
Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、
W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Si、Al、T
i、Ta、Ni、Co、Reの酸化物および窒化物から
成る単層膜または多層膜、あるいは、これらの混合物か
ら成る単層膜または多層膜との積層膜。
(3) Lower electrode layer 8: Au, Ag, Cu, M
o, W, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Pt, Ta
Or a multi-layer film comprising a mixture thereof, and a single-layer film or a multi-layer film comprising a mixture thereof. (4) Corrosion prevention layer 16: Ti, Cr, Co, Y, Zr,
Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, Ta,
W, Ir, Pt, Au, Si, Ti, Ni single-layer film or multilayer film, or a single-layer film or multilayer film made of a mixture thereof, or Ti, V, Cr, Co, Cu, Z
n, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd,
Ag, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, A
A single-layer film or a multi-layer film composed of oxides and nitrides of u, Si, Al, Ti, Ta, Ni, Co, and Re, or a single-layer film or a multi-layer film composed of a mixture thereof. Alternatively, Ti, Cr, Co, Y, Zr, Nb, Mo, Ru,
Rh, Pd, Ag, Hf, Ta, W, Ir, Pt, A
a single-layer film or a multi-layer film composed of u, Si, Ti, Ni, or a single-layer film or a multi-layer film composed of a mixture thereof, and Ti, V, Cr, Co, Cu, Zn, Y, Zr, Nb,
Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, Ta,
W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Si, Al, T
A single-layer film or a multilayer film composed of oxides and nitrides of i, Ta, Ni, Co, and Re, or a laminated film with a single-layer film or a multilayer film composed of a mixture thereof.

【0051】(5)上電極層12:Au、Ag、Cu、
Mo、W、Y、Pt、Ti、Zr、Hf、V、Nb、T
aから成る単層膜または多層膜、あるいは、これらの混
合物から成る単層膜または多層膜。 (6)上シールド層:NiFe、CoZr、またはCo
FeB、CoZrMo、CoZrNb、CoZr、Co
ZrTa、CoHf、CoTa、CoTaHf、CoN
bHf、CoZrNb、CoHfPd、CoTaZrN
b、CoZrMoNi合金、FeAlSi、窒化鉄系材
料、MnZnフェライト、NiZnフェライト、MgZ
nフェライトから成る単層膜または多層膜、あるいは、
これらの混合物から成る単層膜または多層膜。
(5) Upper electrode layer 12: Au, Ag, Cu,
Mo, W, Y, Pt, Ti, Zr, Hf, V, Nb, T
a single-layer film or multilayer film consisting of a, or a single-layer film or multilayer film consisting of a mixture thereof. (6) Upper shield layer: NiFe, CoZr, or Co
FeB, CoZrMo, CoZrNb, CoZr, Co
ZrTa, CoHf, CoTa, CoTaHf, CoN
bHf, CoZrNb, CoHfPd, CoTaZrN
b, CoZrMoNi alloy, FeAlSi, iron nitride-based material, MnZn ferrite, NiZn ferrite, MgZ
a single-layer film or a multilayer film made of n-ferrite, or
A single-layer film or a multi-layer film comprising these mixtures.

【0052】(7)絶縁層35:Al酸化物、Si酸化
物、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンドラ
イクカーボンから成る単層膜または多層膜、あるいは、
これらの混合物から成る単層膜または多層膜。 (8)下ギャップ層6:Al酸化物、Si酸化物、窒化
アルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンドライクカー
ボンから成る単層膜または多層膜、あるいは、これらの
混合物から成る単層膜または多層膜。 (9)上ギャップ層30:Al酸化物、Si酸化物、窒
化アルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンドライクカ
ーボンから成る単層膜または多層膜、あるいは、これら
の混合物から成る単層膜または多層膜。 (10)上部層:Au、Ag、Cu、Mo、W、Y、T
i、Pt、Zr、Hf、V、Nb、Taから成る単層膜
または多層膜、あるいは、これらの混合物から成る単層
膜または多層膜。 (11)縦バイアス層40:CoCrPt、CoCr、
CoPt、CoCrTa、FeMn、NiMn、Ni酸
化物、NiCo酸化物、Fe酸化物、NiFe酸化物、
IrMn、PtMn、PtPdMn、ReMn、Coフ
ェライト、Baフェライトから成る単層膜または多層
膜、あるいは、これらの混合物から成る単層膜または多
層膜。
(7) Insulating layer 35: Single-layer film or multilayer film made of Al oxide, Si oxide, aluminum nitride, silicon nitride, diamond-like carbon, or
A single-layer film or a multi-layer film comprising these mixtures. (8) Lower gap layer 6: a single layer film or a multilayer film made of Al oxide, Si oxide, aluminum nitride, silicon nitride, diamond-like carbon, or a single layer film or a multilayer film made of a mixture thereof. (9) Upper gap layer 30: a single layer film or a multilayer film made of Al oxide, Si oxide, aluminum nitride, silicon nitride, diamond-like carbon, or a single layer film or a multilayer film made of a mixture thereof. (10) Upper layer: Au, Ag, Cu, Mo, W, Y, T
A single-layer film or a multilayer film composed of i, Pt, Zr, Hf, V, Nb, Ta, or a single-layer film or a multilayer film composed of a mixture thereof. (11) Vertical bias layer 40: CoCrPt, CoCr,
CoPt, CoCrTa, FeMn, NiMn, Ni oxide, NiCo oxide, Fe oxide, NiFe oxide,
A single-layer film or a multilayer film composed of IrMn, PtMn, PtPdMn, ReMn, Co ferrite, and Ba ferrite, or a single-layer film or a multilayer film composed of a mixture thereof.

【0053】また、磁気抵抗効果膜としては、より詳し
くは以下の構成のものを用いることができる。 (a)基体/下地層/フリー層/第1MRエンハンス層
/非磁性層/第2MRエンハンス層/固定層/固定化層
/保護層。 (b)基体/下地層/固定化層/固定層/第1MRエン
ハンス層/非磁性層/第2MRエンハンス層/フリー層
/保護層。 (c)基体/下地層/第1固定化層/第1固定層/第1
MRエンハンス層/非磁性層/第2MRエンハンス層/
フリー層/第3MRエンハンス層/非磁性層/第4MR
エンハンス層/第2固定層/第2固定化層/保護層。 (d)基体/下地層/固定層/第1MRエンハンス層/
非磁性層/第2MRエンハンス層/フリー層/保護層。 (e)基体/下地層/フリー層/第1MRエンハンス層
/非磁性層/第2MRエンハンス層/固定層/保護層。
More specifically, the following structure can be used as the magnetoresistance effect film. (A) Base / underlayer / free layer / first MR enhanced layer / nonmagnetic layer / second MR enhanced layer / fixed layer / fixed layer / protective layer. (B) Base / underlayer / fixed layer / fixed layer / first MR enhanced layer / nonmagnetic layer / second MR enhanced layer / free layer / protective layer. (C) Base / underlayer / first fixed layer / first fixed layer / first
MR enhanced layer / non-magnetic layer / second MR enhanced layer /
Free layer / third MR enhanced layer / nonmagnetic layer / fourth MR
Enhance layer / second fixed layer / second fixed layer / protective layer. (D) base / underlayer / fixed layer / first MR enhanced layer /
Nonmagnetic layer / second MR enhancement layer / free layer / protective layer. (E) Base / underlayer / free layer / first MR enhanced layer / nonmagnetic layer / second MR enhanced layer / fixed layer / protective layer.

【0054】磁気抵抗効果膜の上記下地層の材料として
は、金属、酸化物、窒化物から成る単層膜、混合物膜、
または多層膜を用いることができる。具体的には、T
a、Hf、Zr、W、Cr、Ti、Mo、Pt、Ni、
Ir、Cu、Ag、Co、Zn、Ru、Rh、Re、A
u、Os、Pd、Nb、Vおよびこれらの材料の酸化物
あるいは窒化物から成る単層膜、混合物膜、または多層
膜を用いる。添加元素として、Ta、Hf、Zr、W、
Cr、Ti、Mo、Pt、Ni、Ir、Cu、Ag、C
o、Zn、Ru、Rh、Re、Au、Os、Pd、N
b、Vを用いることもできる。なお、下地層を含まない
構造とすることも可能である。
The material of the underlayer of the magnetoresistive film may be a single-layer film of a metal, an oxide or a nitride, a mixture film,
Alternatively, a multilayer film can be used. Specifically, T
a, Hf, Zr, W, Cr, Ti, Mo, Pt, Ni,
Ir, Cu, Ag, Co, Zn, Ru, Rh, Re, A
A single-layer film, a mixture film, or a multilayer film including u, Os, Pd, Nb, V, and oxides or nitrides of these materials is used. As additional elements, Ta, Hf, Zr, W,
Cr, Ti, Mo, Pt, Ni, Ir, Cu, Ag, C
o, Zn, Ru, Rh, Re, Au, Os, Pd, N
b and V can also be used. Note that a structure that does not include a base layer may be employed.

【0055】また、フリー層32の材料としては、Ni
Fe、CoFe、NiFeCo、FeCo、CoFe
B、CoZrMo、CoZrNb、CoZr、CoZr
Ta、CoHf、CoTa、CoTaHf、CoNbH
f、CoZrNb、CoHfPd、CoTaZrNb、
CoZrMoNi合金、またはアモルファス磁性材料を
用いることができる。
The material of the free layer 32 is Ni
Fe, CoFe, NiFeCo, FeCo, CoFe
B, CoZrMo, CoZrNb, CoZr, CoZr
Ta, CoHf, CoTa, CoTaHf, CoNbH
f, CoZrNb, CoHfPd, CoTaZrNb,
A CoZrMoNi alloy or an amorphous magnetic material can be used.

【0056】非磁性層34は、酸化物、窒化物、酸化物
と窒化物の混合物による単層膜、もしくは金属/酸化物
2層膜、金属/窒化物2層膜、金属/(酸化物と窒化物
との混合物)2層膜とすることができる。具体的には、
Ti、V、Cr、Co、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、
Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、
W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Si、Al、T
i、Ta、Pt、Ni、Co、Re、Vの酸化物および
窒化物の単層膜または多層膜、あるいはこれらの混合物
の単層膜または多層膜としたり、またはこれらとTi、
V、Cr、Co、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、
Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、R
e、Os、Ir、Pt、Au、Si、Al、Ti、T
a、Pt、Ni、Co、Re、Vの酸化物および窒化物
の単層膜または多層膜、あるいはこれらの混合物の単層
膜または多層膜との積層膜が有力な候補となる。
The non-magnetic layer 34 is a single layer film of an oxide, a nitride, a mixture of an oxide and a nitride, a metal / oxide two-layer film, a metal / nitride two-layer film, a metal / (oxide and Mixture with nitride) It can be a two-layer film. In particular,
Ti, V, Cr, Co, Cu, Zn, Y, Zr, Nb,
Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, Ta,
W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Si, Al, T
i, Ta, Pt, Ni, Co, Re, V oxide and nitride single-layer or multilayer, or a mixture thereof, a single-layer or multilayer;
V, Cr, Co, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo,
Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, Ta, W, R
e, Os, Ir, Pt, Au, Si, Al, Ti, T
A possible candidate is a single-layer film or a multilayer film of oxides and nitrides of a, Pt, Ni, Co, Re, and V, or a laminated film of a single-layer film or a multilayer film of a mixture thereof.

【0057】上記第1および第2MRエンハンス層には
Co、NiFeCo、FeCo等、またはCoFeB、
CoZrMo、CoZrNb、CoZr、CoZrT
a、CoHf、CoTa、CoTaHf、CoNbH
f、CoZrNb、CoHfPd、CoTaZrNb、
CoZrMoNi合金またはアモルファス磁性材料を用
いることができる。MRエンハンス層を用いない場合
は、用いた場合に比べて若干MR比が低下するが、用い
ない分だけ作製に要する工程数は低減する。
The first and second MR enhancement layers are made of Co, NiFeCo, FeCo or the like, or CoFeB,
CoZrMo, CoZrNb, CoZr, CoZrT
a, CoHf, CoTa, CoTaHf, CoNbH
f, CoZrNb, CoHfPd, CoTaZrNb,
A CoZrMoNi alloy or an amorphous magnetic material can be used. When the MR enhance layer is not used, the MR ratio is slightly reduced as compared with the case where the MR enhance layer is used, but the number of steps required for fabrication is reduced by not using the MR enhance layer.

【0058】固定層36としては、NiFe、CoF
e、NiFeCo、FeCo、CoFeB、CoZrM
o、CoZrNb、CoZr、CoZrTa、CoH
f、CoTa、CoTaHf、CoNbHf、CoZr
Nb、CoHfPd、CoTaZrNb、CoZrMo
Ni合金またはアモルファス磁性材料を用いることがで
きる。または、これらの材料と、Ti、V、Cr、C
o、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、
Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、I
r、Pt、Au、Si、Al、Ti、Ta、Pt、N
i、Co、Re、Vをベースとするグループから成る単
体、合金、または積層膜とを組み合わせた積層膜を用い
ることも可能である。固定層36の具体的な構成として
は、Co/Ru/Co、CoFe/Ru/CoFe、C
oFeNi/Ru/CoFeNi、Co/Cr/Co、
CoFe/Cr/CoFe、CoFeNi/Cr/Co
FeNiが有力な候補である。
As the fixed layer 36, NiFe, CoF
e, NiFeCo, FeCo, CoFeB, CoZrM
o, CoZrNb, CoZr, CoZrTa, CoH
f, CoTa, CoTaHf, CoNbHf, CoZr
Nb, CoHfPd, CoTaZrNb, CoZrMo
Ni alloy or amorphous magnetic material can be used. Alternatively, Ti, V, Cr, C
o, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru,
Rh, Pd, Ag, Hf, Ta, W, Re, Os, I
r, Pt, Au, Si, Al, Ti, Ta, Pt, N
It is also possible to use a simple substance composed of a group based on i, Co, Re, and V, an alloy, or a laminated film in combination with a laminated film. Specific configurations of the fixed layer 36 include Co / Ru / Co, CoFe / Ru / CoFe, C
oFeNi / Ru / CoFeNi, Co / Cr / Co,
CoFe / Cr / CoFe, CoFeNi / Cr / Co
FeNi is a strong candidate.

【0059】固定化層38の材料としては、FeMn、
NiMn、IrMn、RhMn、PtPdMn、ReM
n、PtMn、PtCrMn、CrMn、CrAl、T
bCo、Ni酸化物、Fe酸化物、Ni酸化物とCo酸
化物の混合物、Ni酸化物とFe酸化物の混合物、Ni
酸化物/Co酸化物2層膜、Ni酸化物/Fe酸化物2
層膜、CoCr、CoCrPt、CoCrTa、PtC
oなどを用いることができる。PtMnもしくはPtM
nにTi、V、Cr、Co、Cu、Zn、Y、Zr、N
b、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、T
a、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Si、Al、
Ti、Taを添加した材料は有力な候補である。
The material of the fixing layer 38 is FeMn,
NiMn, IrMn, RhMn, PtPdMn, ReM
n, PtMn, PtCrMn, CrMn, CrAl, T
bCo, Ni oxide, Fe oxide, mixture of Ni oxide and Co oxide, mixture of Ni oxide and Fe oxide, Ni
Oxide / Co oxide two-layer film, Ni oxide / Fe oxide 2
Layer film, CoCr, CoCrPt, CoCrTa, PtC
o or the like can be used. PtMn or PtM
n is Ti, V, Cr, Co, Cu, Zn, Y, Zr, N
b, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, T
a, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Si, Al,
Materials to which Ti and Ta are added are promising candidates.

【0060】上記保護層としては、酸化物、窒化物、酸
化物と窒化物の混合物もしくは金属/酸化物2層膜、金
属/窒化物2層膜、金属/(酸化物と窒化物との混合
物)2層膜、を用いる。Ti、V、Cr、Co、Cu、
Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、P
d、Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、
Au、Si、Al、Ti、Ta、Pt、Ni、Co、R
e、Vの酸化物および窒化物の単層膜または多層膜、あ
るいはこれらの材料の混合物による単層膜または多層
膜、あるいはこれらとTi、V、Cr、Co、Cu、Z
n、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、
Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、A
u、Si、Al、Ti、Ta、Pt、Ni、Co、R
e、Vの酸化物および窒化物の単層膜または多層膜、あ
るいはこれらの材料の混合物による単層膜または多層膜
との積層膜が有力な候補となる。保護層は用いない場合
もある。
Examples of the protective layer include oxide, nitride, a mixture of oxide and nitride, a metal / oxide two-layer film, a metal / nitride two-layer film, and a metal / (oxide and nitride mixture). 2) a two-layer film is used. Ti, V, Cr, Co, Cu,
Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, P
d, Ag, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt,
Au, Si, Al, Ti, Ta, Pt, Ni, Co, R
e, V oxide and nitride single-layer film or multilayer film, or a single-layer film or multilayer film of a mixture of these materials, or Ti, V, Cr, Co, Cu, Z
n, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd,
Ag, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, A
u, Si, Al, Ti, Ta, Pt, Ni, Co, R
A promising candidate is a single-layer film or a multilayer film of oxides and nitrides of e and V, or a laminated film of a single-layer film or a multilayer film of a mixture of these materials. In some cases, the protective layer is not used.

【0061】図18は本発明の磁気抵抗効果素子のさら
に他の実施の形態例を示す断面側面図である。図18は
図2に対応しており、図中、図2などと同一の要素には
同一の符号が付されている。図18に示した磁気抵抗効
果素子では、下シールド5上に下部導電層7を設置し、
その上に磁気抵抗効果膜のパターンを形成する。磁気抵
抗効果膜は、下地層/フリー層/非磁性層(バリア層)
/固定層/固定化層/上部層がこの順番で積層されて形
成されるか、もしくは、図18に図示されているように
下地層(符号略)/固定化層13/固定層36/非磁性
層(バリア層)34/フリー層32/上部層39がこの
順番で積層されて形成される。ここでは、磁気抵抗効果
膜を最下層までパターン化した例を示したが、どこまで
パターン化するかは適宜選択することができる。磁気抵
抗効果膜パターンの周囲には絶縁体としての絶縁層35
が形成され、その上に縦バイアス層40によって縦バイ
アスパターンが形成される。さらにその上部には上電極
を兼ねる上シールド層11が形成される。また、ここで
は縦バイアスパターン端部が磁気抵抗効果膜パターン端
部に接触する構造を図示したが、互いに近傍に位置すれ
ば離れていてもかまわない。
FIG. 18 is a cross-sectional side view showing still another embodiment of the magnetoresistive element of the present invention. FIG. 18 corresponds to FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 2 and the like are denoted by the same reference numerals. In the magnetoresistive element shown in FIG. 18, the lower conductive layer 7 is provided on the lower shield 5,
A pattern of a magnetoresistive film is formed thereon. The magnetoresistive film is an underlayer / free layer / nonmagnetic layer (barrier layer)
/ Fixed layer / fixed layer / upper layer is laminated in this order or formed as shown in FIG. 18, or as shown in FIG. The magnetic layer (barrier layer) 34 / free layer 32 / upper layer 39 are laminated and formed in this order. Here, an example in which the magnetoresistive effect film is patterned to the lowermost layer has been described, but the extent to which the patterning is performed can be appropriately selected. An insulating layer 35 as an insulator is provided around the magnetoresistive film pattern.
Is formed, and a vertical bias pattern is formed thereon by the vertical bias layer 40. Further, an upper shield layer 11 also serving as an upper electrode is formed thereon. Although the structure in which the end of the vertical bias pattern is in contact with the end of the magnetoresistive film pattern is shown here, they may be separated as long as they are located close to each other.

【0062】この構造では、縦バイアス層40は電流の
流れ方に関与することはない。また、縦バイアスパター
ンはフリー層32のパターン近傍に設置されているの
で、その縦バイアスはフリー層32に十分印加されるこ
とになる。したがって、この構造を用いることにより、
磁気抵抗効果膜部をセンス電流がきちんと流れること
と、フリー層32に縦バイアスをきちんと印加すること
を両立することができる。ここでは下シールド層5と下
部導電層7とが接触した構造を示したが、両者の間に下
ギャップ層を設けることも可能である。また、磁気抵抗
効果膜の上部層39と上シールド層11との間には上電
極層を設けることも可能であり、さらには上電極層と上
シールド層との間に上ギャップ層を設けることも可能で
ある。磁気抵抗効果膜の下地層は省略することも可能で
ある。
In this structure, the vertical bias layer 40 does not affect the current flow. Further, since the vertical bias pattern is provided near the pattern of the free layer 32, the vertical bias is sufficiently applied to the free layer 32. Therefore, by using this structure,
It is possible to achieve both the proper flow of the sense current through the magnetoresistive film and the proper application of the vertical bias to the free layer 32. Although the structure in which the lower shield layer 5 and the lower conductive layer 7 are in contact with each other is shown here, a lower gap layer may be provided between the two. It is also possible to provide an upper electrode layer between the upper layer 39 of the magnetoresistive film and the upper shield layer 11, and to provide an upper gap layer between the upper electrode layer and the upper shield layer. Is also possible. The underlayer of the magnetoresistive film can be omitted.

【0063】図19は本発明の磁気抵抗効果素子のさら
に他の実施の形態例を示す断面側面図である。図19は
図2に対応しており、図中、図2などと同一の要素には
同一の符号が付されている。図19に示した磁気抵抗効
果素子では、下シールド層5上に下部導電層7を設置
し、その上に磁気抵抗効果膜のパターンを形成する。磁
気抵抗効果膜は、「下地層/フリー層/非磁性層(バリ
ア層)/固定層/固定化層/上部層」がこの順番で順次
積層されて形成されるか、もしくは図19に示されてい
るように「下地層(符号略)/固定化層13/固定層3
6/非磁性層(バリア層)34/フリー層32/上部層
39」がこの順番で順次積層されて形成される。ここで
は、磁気抵抗効果膜を最下層までパターン化した例を示
したが、どこまでパターン化するかは適宜選択すること
ができる。磁気抵抗効果膜パターンの周囲には絶縁体と
しての絶縁層35が形成され、その中に縦バイアス層4
0のパターンが形成される。さらにその上部には上電極
層を兼ねる上シールド層11が形成される。また、ここ
では縦バイアスパターン端部は磁気抵抗効果膜パターン
端部に接触しない。
FIG. 19 is a cross-sectional side view showing still another embodiment of the magnetoresistive element of the present invention. FIG. 19 corresponds to FIG. 2, in which the same elements as those in FIG. 2 and the like are denoted by the same reference numerals. In the magnetoresistive element shown in FIG. 19, the lower conductive layer 7 is provided on the lower shield layer 5, and a pattern of the magnetoresistive film is formed thereon. The magnetoresistive film is formed by sequentially laminating “underlayer / free layer / nonmagnetic layer (barrier layer) / fixed layer / fixed layer / upper layer” in this order, or as shown in FIG. As shown in the figure, “underlayer (symbol omitted) / fixed layer 13 / fixed layer 3
6 / nonmagnetic layer (barrier layer) 34 / free layer 32 / upper layer 39 "are sequentially laminated in this order. Here, an example in which the magnetoresistive effect film is patterned to the lowermost layer has been described, but the extent to which the patterning is performed can be appropriately selected. An insulating layer 35 as an insulator is formed around the magnetoresistive film pattern, and a vertical bias layer 4 is formed therein.
0 pattern is formed. Further, an upper shield layer 11 also serving as an upper electrode layer is formed thereon. Here, the end of the vertical bias pattern does not contact the end of the magnetoresistive film pattern.

【0064】この構造では、縦バイアス層40は電流の
流れ方に関与することはない。また、縦バイアスパター
ンはフリー層32のパターン近傍に設置されているの
で、その縦バイアスはフリー層32に十分印加されるこ
とになる。したがって、この構造を用いることにより、
磁気抵抗効果膜部をセンス電流がきちんと流れること
と、フリー層32に縦バイアスをきちんと印加すること
を両立することができる。ここでは下シールド層5と下
部導電層7とが接触した構造を示したが、下部導電層7
は省略することが可能であるし、両者の間に下ギャップ
層を設けることも可能である。また、磁気抵抗効果膜の
上部層39と上シールド層11との間には上電極層を設
けることも可能であり、さらには上電極層と上シールド
層11との間に上ギャップ層を設けることも可能であ
る。磁気抵抗効果膜の下地層は省略することも可能であ
る。
In this structure, the vertical bias layer 40 does not affect the current flow. Further, since the vertical bias pattern is provided near the pattern of the free layer 32, the vertical bias is sufficiently applied to the free layer 32. Therefore, by using this structure,
It is possible to achieve both the proper flow of the sense current through the magnetoresistive film and the proper application of the vertical bias to the free layer 32. Although the structure in which the lower shield layer 5 and the lower conductive layer 7 are in contact with each other is shown here, the lower conductive layer 7
Can be omitted, and a lower gap layer can be provided between them. Further, an upper electrode layer can be provided between the upper layer 39 of the magnetoresistive film and the upper shield layer 11, and an upper gap layer is provided between the upper electrode layer and the upper shield layer 11. It is also possible. The underlayer of the magnetoresistive film can be omitted.

【0065】次に、本発明の磁気抵抗検出システムの実
施の形態例について説明する。図20は実施の形態例の
磁気抵抗検出システムを示す斜視図である。図20に示
した本実施の形態例の磁気抵抗検出システムは具体的に
は磁気記録再生ヘッド48であり、基体50上に再生ヘ
ッド52と、磁極54、コイル56、ならびに上磁極5
8からなる記録ヘッド60とを配設して構成されてい
る。再生ヘッド52は具体的には上述した磁気抵抗効果
素子2により構成されている。
Next, an embodiment of the magnetoresistance detecting system according to the present invention will be described. FIG. 20 is a perspective view showing a magnetic resistance detection system according to the embodiment. The magnetic resistance detection system of the present embodiment shown in FIG. 20 is specifically a magnetic recording / reproducing head 48, and a reproducing head 52, a magnetic pole 54, a coil 56, and an upper magnetic pole 5
And a recording head 60 made up of eight recording heads. The reproducing head 52 is specifically composed of the magnetoresistive element 2 described above.

【0066】不図示の磁気記録媒体の情報記録再生面は
再生ヘッド52のABS面62に対向して近接配置さ
れ、上記記録ヘッド60によって情報が磁気的に記録さ
れ、一方、再生ヘッド52によって磁気記録媒体に記録
された情報が読み取られ、その電気信号が再生ヘッド5
2より出力される。図20に示したように、再生ヘッド
52のABS面62と、記録ヘッド60の磁気ギャップ
64とが同一基体50(スライダ)上に重ねて近接配置
されているため、磁気記録媒体に形成された同一トラッ
クに、記録ヘッド60と再生ヘッド52とを同時に位置
決めすることができる。
An information recording / reproducing surface of a magnetic recording medium (not shown) is disposed in close proximity to the ABS 62 of the reproducing head 52, and information is magnetically recorded by the recording head 60. The information recorded on the recording medium is read, and the electric signal thereof is transmitted to the reproducing head 5.
2 is output. As shown in FIG. 20, since the ABS 62 of the reproducing head 52 and the magnetic gap 64 of the recording head 60 are arranged close to each other on the same base 50 (slider), they are formed on the magnetic recording medium. The recording head 60 and the reproducing head 52 can be simultaneously positioned on the same track.

【0067】再生ヘッド52を構成する磁気抵抗効果素
子の下電極層と上電極層との間には、不図示の配線を通
じ通電手段61によって電流が流され、磁気記録媒体の
情報記録単位における漏れ磁界の変化によって磁気抵抗
効果素子2の抵抗値が変化することから、上記電流が変
化する。抵抗率検出手段63は、この電流の変化にもと
づき磁気抵抗効果素子の抵抗率の変化を検出し、この検
出結果が磁気記録媒体から読み取られた情報となる。
An electric current flows between the lower electrode layer and the upper electrode layer of the magnetoresistive element constituting the reproducing head 52 through the wiring (not shown) by the conducting means 61, and leakage occurs in the information recording unit of the magnetic recording medium. Since the resistance value of the magnetoresistive element 2 changes due to the change in the magnetic field, the current changes. The resistivity detecting means 63 detects a change in the resistivity of the magnetoresistive element based on the change in the current, and the result of the detection becomes information read from the magnetic recording medium.

【0068】このような磁気記録再生ヘッド48は、上
述のように本発明の磁気抵抗効果素子により構成されて
いるため、磁気抵抗効果素子の製造歩留まりが高いこと
から低コスト化が可能であり、また、磁気抵抗効果素子
の電極間の短絡がないので高性能化を実現できる。
Since such a magnetic recording / reproducing head 48 is constituted by the magnetoresistive element of the present invention as described above, the production yield of the magnetoresistive element is high, so that the cost can be reduced. Further, since there is no short circuit between the electrodes of the magnetoresistive effect element, high performance can be realized.

【0069】次に、本発明の磁気記録システムの実施の
形態例について説明する。図21は実施の形態例の磁気
記録システムを示す斜視図である。図中、図20と同一
の要素には同一の符号が付されている。図21に示した
磁気記録システム72は、図20に示した磁気記録再生
ヘッド48を基板66に固定して構成され、磁気記録再
生ヘッド48を構成する再生ヘッド52および記録ヘッ
ド60はそれぞれABS面62および磁気ギャップ64
(図20)側が磁気記録媒体68の表面に近接して対向
している。具体的には、各ヘッドと磁気記録媒体68の
表面とは0.2μm以下の距離、または接触した状態と
なっている。
Next, an embodiment of the magnetic recording system of the present invention will be described. FIG. 21 is a perspective view showing the magnetic recording system of the embodiment. In the figure, the same elements as those in FIG. 20 are denoted by the same reference numerals. The magnetic recording system 72 shown in FIG. 21 is configured by fixing the magnetic recording / reproducing head 48 shown in FIG. 20 to a substrate 66, and the reproducing head 52 and the recording head 60 constituting the magnetic recording / reproducing head 48 are each formed of an ABS. 62 and magnetic gap 64
The (FIG. 20) side is close to and opposes the surface of the magnetic recording medium 68. Specifically, each head and the surface of the magnetic recording medium 68 are at a distance of 0.2 μm or less or are in contact with each other.

【0070】磁気記録媒体68は本実施の形態例では円
盤状に形成され、高速に回転している。一方、基板66
は不図示の駆動手段によって、磁気記録媒体68の半径
方向に移動し、選択されたトラックの位置に位置決めさ
れる。そして、再生ヘッド52は磁気記録媒体68に記
録された磁気的情報を、その漏れ磁界70を検出するこ
とで読み取り、対応する電気信号を出力する。
In this embodiment, the magnetic recording medium 68 is formed in a disk shape and rotates at a high speed. On the other hand, the substrate 66
Is moved in the radial direction of the magnetic recording medium 68 by a driving unit (not shown), and is positioned at the position of the selected track. Then, the reproducing head 52 reads the magnetic information recorded on the magnetic recording medium 68 by detecting the leakage magnetic field 70 and outputs a corresponding electric signal.

【0071】そして、この磁気記録システム72は、上
記磁気記録再生ヘッド48を用いて構成されており、し
たがって、磁気記録システム72でも磁気記録再生ヘッ
ド48と同様の効果が得られ、低コスト化、および磁気
記録媒体からの情報読み取り感度の点で高性能化を実現
できる。
The magnetic recording system 72 is constituted by using the magnetic recording / reproducing head 48. Therefore, the same effect as that of the magnetic recording / reproducing head 48 can be obtained in the magnetic recording system 72. In addition, high performance can be achieved in terms of sensitivity of reading information from a magnetic recording medium.

【0072】[0072]

【実施例】上記磁気記録再生ヘッドを試作した際の具体
的な材料、寸法、条件などを以下に示す。磁気抵抗効果
膜としては、/Ta(3nm)/Ni82Fe18(4
nm)/Co90Fe10(0.5nm)/Al酸化物
(0.7nm)/Co90Fe10(2nm)/Ru
(0.6nm)/Co90Fe10(1.5nm)/P
t46Mn54(12nm)/Ta(3nm)を用い
た。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific materials, dimensions, conditions, and the like when the above-mentioned magnetic recording / reproducing head is prototyped are shown below. As the magnetoresistive film, / Ta (3 nm) / Ni82Fe18 (4
nm) / Co90Fe10 (0.5 nm) / Al oxide (0.7 nm) / Co90Fe10 (2 nm) / Ru
(0.6 nm) / Co90Fe10 (1.5 nm) / P
t46Mn54 (12 nm) / Ta (3 nm) was used.

【0073】磁気抵抗効果膜形成後は250℃、5時間
の熱処理を成膜時の磁界とは直交する方向に500Oe
の磁界を印加しつつ行った。ヘッド試作の際の磁気抵抗
効果膜のパターニングでは、パターン化は非磁性層の途
中で止め、非磁性層の一部(下部)とフリー層はパータ
ーン化しなかった。パターンニングは磁気抵抗効果膜を
通常のミリング装置により0.3Paの純Arガス雰囲
気中でミリングすることにより行った。ミリングは膜面
に対し垂直な方向から行った。
After the formation of the magnetoresistive film, a heat treatment at 250 ° C. for 5 hours is performed at 500 Oe in a direction orthogonal to the magnetic field at the time of film formation.
This was performed while applying a magnetic field of. In the patterning of the magnetoresistive film at the time of the prototype of the head, the patterning was stopped in the middle of the nonmagnetic layer, and a part (lower part) of the nonmagnetic layer and the free layer were not patterned. The patterning was performed by milling the magnetoresistive film in a pure Ar gas atmosphere of 0.3 Pa using a normal milling device. Milling was performed from a direction perpendicular to the film surface.

【0074】磁気記録再生ヘッドの各構成要素としては
以下のものを用いた。 ・基体……厚さ1.2mmのアルチック上にアルミナを
10μm積層したもの。 <再生ヘッド> ・下シールド層……Co89Zr4Ta4Cr3(1μ
m)組成はat%、以下同じ)。 ・下ギャップ層……アルミナ(20nm)。 ・下ギャップ厚付け層……アルミナ(40nm)。 ・下電極層……Ta(1.5nm)/Cu(40nm)
/Ta(3nm)。 ・下電極厚付け層……Ta(1.5nm)/Au(40
nm)/Ta(3nm)。 ・腐食防止層(下電極層の腐食もしくは剥離を防止する
層)……[表1]の各材料(50nm)。 ・絶縁層……アルミナ(40nm)。 ・縦バイアス層……Cr(10nm)/Co74.5C
r10.5Pt15(24nm)第1上電極層……Ta
(20nm)。 ・第2の上電極層……Ta(1.5nm)/Au(40
nm)/Ta(3nm)。 ・上電極厚付け層……Ta(1.5nm)/Au(40
nm)/Ta(3nm)。 ・上ギャップ層……アルミナ(40nm)。 ・上ギャップ厚付け層……アルミナ(40nm)。 ・上シールド層……記録ヘッド下ポールと共通(共通ポ
ール)。
The following components were used as components of the magnetic recording / reproducing head. Substrate: A laminate of alumina having a thickness of 10 μm on an altic having a thickness of 1.2 mm. <Reproducing head>-Lower shield layer: Co89Zr4Ta4Cr3 (1μ
m) Composition is at%, the same applies hereinafter). -Lower gap layer: alumina (20 nm). -Lower gap thickening layer ... Alumina (40 nm). -Lower electrode layer: Ta (1.5 nm) / Cu (40 nm)
/ Ta (3 nm). -Lower electrode thickening layer: Ta (1.5 nm) / Au (40
nm) / Ta (3 nm). -Corrosion prevention layer (layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer) ... Each material (50 nm) in [Table 1]. Insulating layer: Alumina (40 nm).・ Vertical bias layer: Cr (10 nm) /Co74.5C
r10.5Pt15 (24 nm) First upper electrode layer Ta
(20 nm). Second upper electrode layer: Ta (1.5 nm) / Au (40
nm) / Ta (3 nm). -Upper electrode thickening layer: Ta (1.5 nm) / Au (40
nm) / Ta (3 nm). -Upper gap layer: alumina (40 nm). -Upper gap thickening layer: alumina (40 nm).・ Upper shield layer: Common to the lower pole of the recording head (common pole).

【0075】<記録ヘッド> ・共通ポール下地……Ni82Fe18(90nm)。 ・共通ポール……Ni82Fe18(2.5μm)/
Co65Ni12Fe23(0.5μm)。 ・記録ギャップ……アルミナ(0.2μm)。 ・ギャップ厚付け……アルミナ(0.7μm。 ・コイル下地……Cr(30nm)/Cu(150n
m。 ・コイル……Cu(4.5μm)。 ・上ポール下地……Ti(10nm)/ Co65Ni
12Fe23(0.1μm。 ・上ポール……Co65Ni12Fe23(0.5μ
m)/ Ni82Fe18(3.5μm)。 ・端子下地……Cr(30nm)/Cu(150n
m)。 ・端子……Cu(50μm)。 ・オーバーコート……アルミナ(52μm)。 ・金端子下地……Ti(10nm)/ Ni82Fe1
8(0.1μm)。 ・金端子……Au(3μm)。
<Recording Head>-Common pole base: Ni82Fe18 (90 nm).・ Common pole ... Ni82Fe18 (2.5μm) /
Co65Ni12Fe23 (0.5 μm). Recording gap: alumina (0.2 μm).・ Gap thickness: Alumina (0.7 μm) ・ Coil base: Cr (30 nm) / Cu (150 n)
m. Coil: Cu (4.5 μm). -Upper pole base: Ti (10 nm) / Co65Ni
12Fe23 (0.1 μm. ・ Upper pole: Co65Ni12Fe23 (0.5 μm)
m) / Ni82Fe18 (3.5 μm).・ Terminal substrate: Cr (30 nm) / Cu (150 n
m). Terminal: Cu (50 μm).・ Overcoat: alumina (52 μm).・ Gold terminal base: Ti (10 nm) / Ni82Fe1
8 (0.1 μm). Gold terminals: Au (3 μm).

【0076】再生ヘッドおよび記録ヘッドの作成手順は
以下の通りとした。 [1]再生ヘッド 基板洗浄→下シールド成膜およびアニール→アライメン
トマーク形成(フォトレジスト形成→パターンニング→
レジスト除去)→下シールドパターンニング(フォトレ
ジスト形成→テーパー加工→レジスト除去)→下ギャッ
プ形成(フォトレジスト形成→成膜→リフトオフ)→下
ギッャプ厚付け(フォトレジスト形成→成膜→リフトオ
フ)→下電極層形成(成膜→フォトレジスト形成→ミリ
ング(ここではフォトレジストは除去しない))→下電
極腐食防止層形成(下電極腐食防止層成膜→フォトレジ
スト除去)→下電極厚付け形成(フォトレジスト形成→
成膜→リフトオフ)→縦バイアス膜形成(フォトレジス
ト形成→成膜→リフトオフ)→磁気抵抗効果素子および
第1上電極形成(磁気抵抗効果膜成膜→第1上電極成膜
→フォトレジスト形成→磁気抵抗効果の下地層までミリ
ング、同時に磁気抵抗効果素子側面に再付着物形成)→
磁気抵抗効果素子側端面の再付着物に対する調整ミリン
グ→磁気抵抗効果素子のABS面と反対側端面の再付着
物に対する調整ミリング→絶縁層形成(成膜→リフトオ
フ)→絶縁層およびバリア層穴あけ(フォトレジスト形
成→ミリング→フォトレジスト除去)→第2上電極形成
(フォトレジスト形成→成膜→リフトオフ)→ポールハ
イトモニター形成(フォトレジスト形成→成膜→リフト
オフ)→上電極厚付け(フォトレジスト形成→成膜→リ
フトオフ)→上ギャップ形成(フォトレジスト形成→成
膜→リフトオフ)→上ギャップ厚付け形成(フォトレジ
スト形成→成膜→リフトオフ)。
The procedure for producing the reproducing head and the recording head was as follows. [1] Reproduction head Substrate cleaning → lower shield film formation and annealing → alignment mark formation (photoresist formation → patterning →
Resist removal) → lower shield patterning (photoresist formation → taper processing → resist removal) → lower gap formation (photoresist formation → film formation → lift-off) → lower gap thickening (photoresist formation → film formation → lift-off) → lower Electrode layer formation (film formation → photoresist formation → milling (the photoresist is not removed here)) → lower electrode corrosion prevention layer formation (lower electrode corrosion prevention layer formation → photoresist removal) → lower electrode thick formation (photo Resist formation →
Film formation → lift off) → Vertical bias film formation (photoresist formation → film formation → lift off) → Magnetoresistance effect element and first upper electrode formation (Magnetoresistance effect film formation → first upper electrode film formation → photoresist formation → Milling up to the underlayer of the magnetoresistive effect, and at the same time re-adhering to the side of the magnetoresistive element
Adjustment milling for reattachment on the end surface of the magnetoresistive element side → Adjustment milling for reattachment on the end surface opposite to the ABS of the magnetoresistive element → Insulation layer formation (film formation → lift-off) → Drilling of insulation layer and barrier layer ( Photoresist formation → Milling → Photoresist removal → Second upper electrode formation (Photoresist formation → Film formation → Lift off) → Pole height monitor formation (Photoresist formation → Film formation → Lift off) → Upper electrode thickening (Photoresist formation → film formation → lift-off) → upper gap formation (photoresist formation → film formation → lift-off) → upper gap thick formation (photoresist formation → film formation → lift-off).

【0077】[2]記録ヘッド 共通ポール形成(第2下地成膜→フレームフォトレジス
ト形成→共通ポールめっき→カバーフォトレジスト形成
→ケミカルエッチング→下地除去)→ポールハイト穴埋
めレジスト→ギャップ成膜→ギャップ厚付け形成(フォ
トレジスト形成→成膜→リフトオフ)→PW(上ポール
と共通ポールを磁気的に接続するためのポール)形成
(フォトレジスト形成→ミリング→フォトレジスト除
去)→コイル形成SC1レジスト(コイルの絶縁性を確
保するためのレジストその1)形成→コイル形成(下地
成膜→フォトレジスト形成→コイルメッキ→ケミカルエ
ッチング→下地除去)→SC2レジスト(コイルの絶縁
性を確保するためのレジストその2)形成→ギャップ調
整ミリング→上ポール形成(下地成膜→フレームレジス
ト形成→上ポールメッキ→メッキアニール→下地除去→
カバーフォトレジスト形成→ケミカルエッチング→下地
除去)→端子形成(下地成膜→フォトレジスト形成→端
子メッキ→ケミカルエッチング→下地除去)→オーバー
コート成膜→端子ラップ→金端子メッキ(下地成膜→フ
ォトレジスト形成→金端子メッキ→下地除去)。
[2] Recording head common pole formation (second base film formation → frame photoresist formation → common pole plating → cover photoresist formation → chemical etching → base removal) → pole height filling resist → gap film → gap thickness Addition formation (photoresist formation → film formation → lift-off) → PW (pole for magnetically connecting the upper pole and the common pole) formation (photoresist formation → milling → photoresist removal) → coil formation SC1 resist (coil formation) Resist for ensuring insulation 1) formation → coil formation (underlayer formation → photoresist formation → coil plating → chemical etching → removal of base) → SC2 resist (resist for securing coil insulation 2) Formation → Gap adjustment milling → Upper pole formation (underlayer deposition → frame Resist formation → upper pole plating → plating annealing → base removal →
Cover photoresist formation → chemical etching → base removal) → terminal formation (base formation → photoresist formation → terminal plating → chemical etching → base removal) → overcoat formation → terminal wrap → gold terminal plating (base formation → photo) Resist formation → gold terminal plating → base removal).

【0078】[3]後工程 row切断→ABS面加工ラップ→ABS面14へのD
LC成膜→スライダ加工→サスペンションへの取り付
け。
[3] Post-process row cutting → ABS surface processing lap → D to ABS surface 14
LC film → slider processing → mounting on suspension.

【0079】このような磁気記録再生ヘッドを用いてC
oCrTa系磁気記録媒体に対して情報の記録、再生を
行った。その際、書き込みトラック幅は3μm、読み込
みトラック幅は2μmとした。書き込みヘッド部のコイ
ル部作成時のフォトレジスト硬化工程は220℃、2時
間とした。媒体の保磁力は5.0kOe、MrTは0.
35memu/cm2とした。同じ構成で下電極端部腐
食防止層の種類を変え、それぞれ100個ずつのヘッド
を試作し、その良品率を比較した。結果を[表1]に示
す。ここで良品率はヘッド抵抗45〜50Ω、再生出力
が3mV以上の試作ヘッドの個数を全数100個で割っ
た値(%)と定義した。
Using such a magnetic recording / reproducing head, C
Recording and reproduction of information were performed on an oCrTa-based magnetic recording medium. At this time, the write track width was 3 μm, and the read track width was 2 μm. The photoresist hardening process at the time of forming the coil portion of the write head portion was performed at 220 ° C. for 2 hours. The coercive force of the medium is 5.0 kOe, and MrT is 0.
It was 35 memu / cm 2 . With the same configuration, the type of the lower electrode end corrosion prevention layer was changed, and 100 heads were manufactured on a trial basis, and the yield rate was compared. The results are shown in [Table 1]. Here, the non-defective rate was defined as a value (%) obtained by dividing the total number of prototype heads having a head resistance of 45 to 50 Ω and a reproduction output of 3 mV or more by 100 in total.

【0080】[0080]

【表1】 [Table 1]

【0081】この表において、なしの場合の良品率が、
本発明の腐食防止層(下電極層の腐食もしくは剥離を防
止する層)を設けなかった場合の良品率である。この良
品率が4%ときわめて低いのに対し、腐食防止層を設け
た場合はいずれの場合も良品率が一桁以上向上してい
る。
In this table, the non-defective rate in the case of none is
This is a non-defective rate in the case where the corrosion prevention layer (layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer) of the present invention was not provided. While the non-defective rate is extremely low at 4%, the non-defective rate is improved by one digit or more in any case where the corrosion prevention layer is provided.

【0082】腐食防止層の材料の違いにより良品率が6
2〜86%の間で変化しているが、これはヘッド製造上
の良品率のばらつきの範囲に入っている値であり、どの
材料が良いということはこの結果からは言えない。しか
し、従来のように腐食防止層を形成しない場合と比較し
て一桁以上の差が生じており、これは製造誤差を超えた
優位な違いである。したがって、本発明にもとづき腐食
防止層を形成することによって、下電極層であるTa/
Cu/Ta端部のプロセス中での腐食が防止され、良品
率が飛躍的に向上すると言える。
The yield rate was 6 due to the difference in the material of the corrosion prevention layer.
Although it varies between 2% and 86%, this is a value that falls within the range of variation in the non-defective rate in head manufacturing, and it cannot be said from this result that any material is good. However, as compared with the case where the corrosion prevention layer is not formed as in the conventional case, there is a difference of one order or more, which is a superior difference exceeding the manufacturing error. Therefore, by forming the corrosion prevention layer according to the present invention, the lower electrode layer Ta /
It can be said that the corrosion of the Cu / Ta end portion during the process is prevented, and the yield rate is remarkably improved.

【0083】また、下電極の材料を変えて同じ構成のヘ
ッドを試作し良品率の違いを調べた。ここでは、腐食防
止層としてはAl酸化物(50nm)を用い、他の構成
は上述のものを用いた。下電極層は、Ta(1.5n
m)/下電極材料(40nm)/Ta(3.0nm)の
構成を用い下電極材料を変えた。[表2]に下電極材料
と良品率との関係を示す。良品率は68〜86%と高い
値になっている。下電極材料の違いにより腐食あるいは
剥離のされやすさは異なるが、下電極腐食防止層が下電
極層縁部の腐食あるいは剥離を防ぐため、下電極層縁部
の腐食あるいは剥離が原因となる歩留まり低下が抑えら
れ、下電極材料の種類が変わっても良品率が大きくは変
わらない高い値となっている。
Further, a head having the same configuration was manufactured as a trial by changing the material of the lower electrode, and the difference in the yield rate was examined. Here, an Al oxide (50 nm) was used as the corrosion prevention layer, and the above-described components were used for other configurations. The lower electrode layer is made of Ta (1.5 n
m) / lower electrode material (40 nm) / Ta (3.0 nm), and the lower electrode material was changed. Table 2 shows the relationship between the lower electrode material and the yield rate. The non-defective rate is a high value of 68 to 86%. The susceptibility to corrosion or peeling differs depending on the material of the lower electrode, but the lower electrode corrosion prevention layer prevents corrosion or peeling of the edge of the lower electrode layer. The decrease is suppressed, and even if the type of the lower electrode material is changed, the non-defective rate is a high value which does not largely change.

【0084】[0084]

【表2】 [Table 2]

【0085】次に本発明を適用して試作した磁気記録シ
ステム(磁気ディスク装置)について説明する。試作し
た磁気記録システムはベース上に3枚の磁気記録媒体
(磁気ディスク)を備え、ベース裏面にヘッド駆動回路
および信号処理回路と入出力インターフェイスとを収め
ている。外部とは32ビットのバスラインで接続されて
いる。磁気記録媒体の両面には6個の本発明により磁気
記録再生ヘッドが配置されている。
Next, a description will be given of a magnetic recording system (magnetic disk device) prototyped by applying the present invention. The prototype magnetic recording system has three magnetic recording media (magnetic disks) on a base and a head drive circuit, a signal processing circuit, and an input / output interface on the back of the base. It is connected to the outside by a 32-bit bus line. Six magnetic recording / reproducing heads according to the present invention are arranged on both sides of the magnetic recording medium.

【0086】磁気記録再生ヘッドの駆動手段として、ロ
ータリーアクチュエータ、その駆動および制御回路、な
らびにディスク回転用スピンドル直結モータが搭載され
ている。磁気記録媒体の直径は46mmであり、データ
面は直径10mmから40mmまでの範囲を使用する。
埋め込みサーボ方式を用い、サーボ面を有しないため高
密度化が可能である。本システムは、小型コンピュータ
ーの外部記憶装置として直接接続が可能になっている。
入出力インターフェイスには、キャッシュメモリを搭載
し、転送速度が毎秒5から20メガバイトの範囲である
バスラインに対応する。また、外部コントローラを置
き、本システムを複数台接続することにより、大容量の
磁気記録システムを構成することも可能である。
As a driving means of the magnetic recording / reproducing head, a rotary actuator, a drive and control circuit therefor, and a motor directly connected to a spindle for rotating a disk are mounted. The diameter of the magnetic recording medium is 46 mm, and the data surface has a diameter of 10 mm to 40 mm.
Since an embedded servo system is used and there is no servo surface, high density can be achieved. This system can be directly connected as an external storage device of a small computer.
The input / output interface is equipped with a cache memory and corresponds to a bus line having a transfer rate in the range of 5 to 20 megabytes per second. In addition, a large-capacity magnetic recording system can be configured by installing an external controller and connecting a plurality of the present systems.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、下シール
ド層の上に直接または他層を介して形成されるか、下シ
ールド層と兼ねられた下電極層と、前記下電極層上の一
部の領域に形成された磁気抵抗効果膜と、前記下電極層
の上方に形成され少なくとも下面の一部が磁気抵抗効果
膜の上面に接して延在する上電極層とを有する磁気抵抗
効果素子であって、前記下シールド層の上面、または前
記下ギャップ層の上面において、前記下電極層の周囲に
前記下電極層の縁部に接して形成された下電極層の腐食
もしくは剥離を防止する層を含むことを特徴とする。
As described above, according to the present invention, a lower electrode layer formed directly or via another layer on a lower shield layer or serving also as a lower shield layer, A magnetoresistive effect film having a magnetoresistive effect film formed in a partial region, and an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and having at least a part of a lower surface extending in contact with an upper surface of the magnetoresistive film; An element, on the upper surface of the lower shield layer or on the upper surface of the lower gap layer, preventing corrosion or peeling of a lower electrode layer formed around the lower electrode layer and in contact with an edge of the lower electrode layer. It is characterized by including a layer to be formed.

【0088】また、本発明は、また、本発明は、下シー
ルド層の上に直接または他層を介して形成されるか、下
シールド層と兼ねられた下電極層と、前記下電極層上の
一部の領域に形成された磁気抵抗効果膜と、前記下電極
層の上方に形成され少なくとも下面の一部が磁気抵抗効
果膜の上面に接して延在する上電極層とを有する磁気抵
抗効果素子を製造する方法であって、前記下電極層を形
成する際に、前記下シールド層の上面、または前記下ギ
ャップ層の上面に前記下電極層とする下電極膜をまず成
膜し、つづいて、前記下電極膜の上にフォトレジスト層
を形成しパターン化して前記下電極層を形成し、その
後、前記下電極層の周囲に前記下電極層の縁部に接して
下電極層の腐食もしくは剥離を防止する層を形成した上
で前記フォトレジスト層を除去することを特徴とする。
According to the present invention, there is also provided a method according to the present invention, wherein the lower electrode layer is formed directly or via another layer on the lower shield layer, or serves as the lower shield layer; Having a magnetoresistive film formed in a partial region of the magnetoresistive film and an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and extending at least partially on the lower surface in contact with the upper surface of the magnetoresistive film. In the method of manufacturing an effect element, when forming the lower electrode layer, first, a lower electrode film as the lower electrode layer is first formed on the upper surface of the lower shield layer, or on the upper surface of the lower gap layer, Subsequently, a photoresist layer is formed on the lower electrode film and patterned to form the lower electrode layer. Thereafter, the lower electrode layer is formed around the lower electrode layer in contact with an edge of the lower electrode layer. After forming a layer to prevent corrosion or peeling, the photoresist And removing the layer.

【0089】また、本発明の磁気抵抗検出システムは、
下シールド層の上に、直接または下ギャップ層を介して
形成された下電極層と、前記下電極層上の一部の領域に
形成された磁気抵抗効果膜と、前記下電極層の上方に形
成され少なくとも下面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に
接して延在する上電極層とを有し、前記下シールド層の
上面、または前記下ギャップ層の上面において前記下電
極層の周囲に前記下電極層の縁部に接して形成された下
電極層の腐食もしくは剥離を防止する層を含む磁気抵抗
効果素子を備え、さらに、前記下電極層と前記上電極層
との間に通電する通電手段と、前記通電手段によって前
記下電極層と前記上電極層との間に流れる電流にもとづ
き前記磁気抵抗効果素子の抵抗率の変化を検出する抵抗
率検出手段とを備えたことを特徴とする。
Further, the magnetoresistive detection system of the present invention
A lower electrode layer formed directly or via a lower gap layer on the lower shield layer; a magnetoresistive film formed in a partial region on the lower electrode layer; An upper electrode layer that is formed and at least a part of the lower surface extends in contact with the upper surface of the magnetoresistive effect film, and the upper surface of the lower shield layer, or the upper surface of the lower gap layer around the lower electrode layer. A magnetoresistance effect element including a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer formed in contact with an edge of the lower electrode layer; and further, a current is supplied between the lower electrode layer and the upper electrode layer. Current supply means; and a resistivity detection means for detecting a change in resistivity of the magnetoresistive element based on a current flowing between the lower electrode layer and the upper electrode layer by the current supply means. I do.

【0090】また、本発明の磁気記録システムは、下シ
ールド層の上に、直接または下ギャップ層を介して形成
された下電極層と、前記下電極層上の一部の領域に形成
された磁気抵抗効果膜と、前記下電極層の上方に形成さ
れ少なくとも下面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に接し
て延在する上電極層とを有し、前記下シールド層の上
面、または前記下ギャップ層の上面において前記下電極
層の周囲に前記下電極層の縁部に接して形成された下電
極層の腐食もしくは剥離を防止する層を含む磁気抵抗効
果素子を備え、さらに、前記下電極層と前記上電極層と
の間に通電する通電手段と、前記通電手段によって前記
下電極層と前記上電極層との間に流れる電流にもとづき
前記磁気抵抗効果素子の抵抗率の変化を検出する抵抗率
検出手段とを備えた磁気抵抗検出システムにより構成さ
れ、前記磁気抵抗効果素子は、情報を記録する複数のト
ラックが形成された磁気記録媒体の情報記録面に近接し
て配置され、駆動手段によって、選択された前記トラッ
クの位置へ移動されることを特徴とする。
In the magnetic recording system of the present invention, the lower electrode layer is formed on the lower shield layer directly or via the lower gap layer, and the lower electrode layer is formed in a part of the lower electrode layer. A magnetoresistive film, an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and extending at least part of the lower surface in contact with the upper surface of the magnetoresistive film, and the upper surface of the lower shield layer, or A magnetoresistive element including a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer formed on the upper surface of the lower gap layer and in contact with an edge of the lower electrode layer around the lower electrode layer; Detecting a change in resistivity of the magnetoresistive element based on a current flowing between the electrode layer and the upper electrode layer and a current flowing between the lower electrode layer and the upper electrode layer by the current flowing means; Resistance detecting means The magnetoresistive element is arranged in close proximity to an information recording surface of a magnetic recording medium on which a plurality of tracks for recording information are formed, and a driving unit detects the magnetoresistive effect element. It is moved to a position.

【0091】本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法で
は、上述のように、下電極膜をパターン化して下電極層
を形成するために下電極膜上に形成したフォトレジスト
層は、上記下電極層の腐食もしくは剥離を防止する層を
形成した後でたとえば剥離剤溶液により除去する。した
がって、下電極層の縁部は、下電極層の腐食もしくは剥
離を防止する層により覆われているため、フォトレジス
トが溶解した剥離剤溶液に曝されることがなく、従来の
ように下電極層縁部が腐食あるいは剥離してラフネスが
増大するといった問題は起こらない。その結果、下電極
層と上電極層との間の電気的な短絡は発生せず、製造歩
留まりが向上すると共に検出感度の高い高性能の磁気抵
抗効果素子を得ることができる。
In the method of manufacturing a magnetoresistive element according to the present invention, as described above, the photoresist layer formed on the lower electrode film in order to form the lower electrode film by patterning the lower electrode film includes the above-mentioned lower electrode film. After formation of the layer that prevents corrosion or delamination of the layer, it is removed, for example, with a stripper solution. Therefore, since the edge of the lower electrode layer is covered with a layer that prevents corrosion or peeling of the lower electrode layer, the lower electrode layer is not exposed to the stripper solution in which the photoresist is dissolved, and the lower electrode layer is not exposed as in the related art. There is no problem that the layer edge is corroded or peeled and the roughness is increased. As a result, an electrical short circuit between the lower electrode layer and the upper electrode layer does not occur, and a high-performance magnetoresistive element with improved production yield and high detection sensitivity can be obtained.

【0092】本発明の磁気抵抗効果素子は、このような
本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法にもとづいて製造
することができ、下電極層と上電極層との間の電気的な
短絡が発生しないことから、製造歩留まりが向上すると
共に検出感度の高い高性能の磁気抵抗効果素子を実現で
きる。
The magnetoresistive element of the present invention can be manufactured based on such a method of manufacturing a magnetoresistive element of the present invention, and an electric short circuit between the lower electrode layer and the upper electrode layer can be prevented. Since such a phenomenon does not occur, it is possible to realize a high-performance magnetoresistive element having improved manufacturing yield and high detection sensitivity.

【0093】また、本発明の磁気抵抗検出システムで
は、磁界の強さや方向の変化により磁気抵抗効果膜の抵
抗率が変化し、その結果、通電手段によって下電極層と
上電極層との間に流れる電流の大きさが変化する。抵抗
率検出手段は、この電流変化にもとづいて抵抗率の変化
を検出する。そして、本発明の磁気抵抗検出システム
は、本発明の磁気抵抗効果素子と同一構造の磁気抵抗効
果素子により構成されているため、磁気抵抗効果素子の
製造歩留まりが高いことから低コスト化が可能であり、
また、磁気抵抗効果素子の電極間の短絡がないので高性
能化を実現できる。
Further, in the magnetoresistive detection system of the present invention, the resistivity of the magnetoresistive film changes due to the change in the strength and direction of the magnetic field, and as a result, the current flowing between the lower electrode layer and the upper electrode layer. The magnitude of the flowing current changes. The resistivity detection means detects a change in resistivity based on the change in current. Since the magnetoresistive detection system of the present invention is constituted by a magnetoresistive effect element having the same structure as the magnetoresistive effect element of the present invention, the manufacturing yield of the magnetoresistive effect element is high, so that the cost can be reduced. Yes,
Further, since there is no short circuit between the electrodes of the magnetoresistive effect element, high performance can be realized.

【0094】また、本発明の磁気記録システムでは、磁
気記録媒体の情報記録面に近接して配置された磁気抵抗
効果素子は、駆動手段によって、選択されたトラックの
位置へ移動され、必要な情報の読み取りが行われる。本
発明の磁気記録システムを構成する磁気抵抗検出システ
ムは上記本発明の磁気抵抗検出システムと同一構成であ
るため、本発明の磁気記録システムでも本発明の磁気抵
抗検出システムと同様の効果が得られ、低コスト化、お
よび磁気記録媒体からの情報読み取り感度の点で高性能
化を実現できる。
Further, in the magnetic recording system of the present invention, the magnetoresistive element arranged close to the information recording surface of the magnetic recording medium is moved to the position of the selected track by the driving means, and the necessary information is moved. Is read. Since the magnetic resistance detection system constituting the magnetic recording system of the present invention has the same configuration as the magnetic resistance detection system of the present invention, the magnetic recording system of the present invention can provide the same effects as those of the magnetic resistance detection system of the present invention. Thus, high performance can be realized in terms of cost, cost, and sensitivity for reading information from a magnetic recording medium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による磁気抵抗効果素子の一例を示す断
面側面図である。
FIG. 1 is a sectional side view showing an example of a magnetoresistance effect element according to the present invention.

【図2】磁気抵抗効果膜近傍を詳しく示す、図1のA
A’線に沿った断面側面図である。
FIG. 2A shows in detail the vicinity of the magnetoresistive film, FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional side view taken along line A ′.

【図3】(A)および(B)は実施の形態例の磁気抵抗
効果素子の製造方法における各工程を示す平面図であ
る。
FIGS. 3A and 3B are plan views showing steps in a method of manufacturing a magnetoresistive element according to an embodiment.

【図4】(A)および(B)は実施の形態例の磁気抵抗
効果素子の製造方法における各工程を示す平面図であ
る。
FIGS. 4A and 4B are plan views showing steps in a method of manufacturing a magnetoresistive element according to an embodiment.

【図5】(A)および(B)は実施の形態例の磁気抵抗
効果素子の製造方法における各工程を示す平面図であ
る。
FIGS. 5A and 5B are plan views showing steps in a method of manufacturing a magnetoresistive element according to an embodiment.

【図6】(A)および(B)は実施の形態例の磁気抵抗
効果素子の製造方法における各工程を示す平面図であ
る。
FIGS. 6A and 6B are plan views showing steps in a method of manufacturing a magnetoresistive element according to an embodiment.

【図7】(A)および(B)は実施の形態例の磁気抵抗
効果素子の製造方法における各工程を示す平面図であ
る。
FIGS. 7A and 7B are plan views showing steps in a method for manufacturing a magnetoresistive element according to an embodiment.

【図8】実施の形態例の磁気抵抗効果素子の製造方法に
おける一工程を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing one step in a method of manufacturing the magnetoresistive element of the embodiment.

【図9】磁気抵抗効果膜の構造が異なる他の実施の形態
例の磁気抵抗効果素子を示す断面側面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional side view showing a magnetoresistive element of another embodiment having a different structure of a magnetoresistive film.

【図10】磁気抵抗効果膜の構造が異なるさらに他の実
施の形態例の磁気抵抗効果素子を示す断面側面図であ
る。
FIG. 10 is a cross-sectional side view showing a magnetoresistive element of still another embodiment having a different structure of a magnetoresistive film.

【図11】磁気抵抗効果膜の構造が異なる他の実施の形
態例の磁気抵抗効果素子を示す断面側面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional side view showing a magnetoresistive element of another embodiment having a different structure of a magnetoresistive film.

【図12】図11の磁気抵抗素子の変形例を示す断面側
面図である。
FIG. 12 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element of FIG. 11;

【図13】図11の磁気抵抗素子の変形例を示す断面側
面図である。
FIG. 13 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element of FIG. 11;

【図14】図11の磁気抵抗素子の変形例を示す断面側
面図である。
FIG. 14 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element of FIG. 11;

【図15】図11の磁気抵抗素子の変形例を示す断面側
面図である。
FIG. 15 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element of FIG. 11;

【図16】図11の磁気抵抗素子の変形例を示す断面側
面図である。
FIG. 16 is a sectional side view showing a modification of the magnetoresistive element of FIG. 11;

【図17】本発明の磁気抵抗効果素子の他の実施の形態
例を示す断面側面図である。
FIG. 17 is a sectional side view showing another embodiment of the magnetoresistive element of the present invention.

【図18】本発明の磁気抵抗効果素子のさらに他の実施
の形態例を示す断面側面図である。
FIG. 18 is a sectional side view showing still another embodiment of the magnetoresistive element of the present invention.

【図19】本発明の磁気抵抗効果素子のさらに他の実施
の形態例を示す断面側面図である。
FIG. 19 is a sectional side view showing still another embodiment of the magnetoresistance effect element of the present invention.

【図20】実施の形態例の磁気抵抗検出システムを示す
斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view showing a magnetoresistive detection system according to an embodiment.

【図21】実施の形態例の磁気記録システムを示す斜視
図である。
FIG. 21 is a perspective view showing a magnetic recording system of an embodiment.

【図22】従来の磁気抵抗センサを構成する磁気抵抗効
果素子の一例を示す断面側面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional side view showing an example of a magnetoresistive element constituting a conventional magnetoresistive sensor.

【図23】下電極層をパターン化した直後の状態の磁気
抵抗効果素子を示す断面側面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional side view showing the magnetoresistive element in a state immediately after patterning the lower electrode layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2……磁気抵抗効果素子、4……下シールド層、6……
下ギャップ層、8……下電極層、10……磁気抵抗効果
膜、12……上電極層、14……ABS面、16……腐
食防止層(下電極層の腐食もしくは剥離を防止する
層)、18……縁部、20……縁部、22……第1の上
電極層、24……第2の上電極層、26……下面、28
……上面、291……フリー層、30……上ギャップ
層、31……上シールド層、32……フリー層、34…
…非磁性層、35……絶縁層、36……固定層、38…
…固定化層、39……上部層、40……縦バイアス層、
42……磁気抵抗効果素子、44……磁気抵抗効果素
子、46……磁気抵抗効果素子、48……磁気記録再生
ヘッド、50……基体、52……再生ヘッド、54……
磁極、56……コイル、58……上磁極、60……記録
ヘッド、62……ABS面、64……磁気ギャップ、6
6……基板、68……磁気記録媒体、70……磁界、7
2……磁気記録システム、102……磁気抵抗効果素
子、104……下シールド層、106……下ギャップ
層、108……下電極層、110……磁気抵抗効果膜、
112……上電極層、114……第1の上電極層、11
6……第2の上電極層、118……ABS面、120…
…フォトレジスト層、122……縁部、124……絶縁
層。
2 ... Magnetoresistance effect element, 4 ... Lower shield layer, 6 ...
Lower gap layer, 8: lower electrode layer, 10: magnetoresistive film, 12: upper electrode layer, 14: ABS surface, 16: corrosion prevention layer (layer for preventing corrosion or peeling of lower electrode layer) ), 18 ... edge, 20 ... edge, 22 ... first upper electrode layer, 24 ... second upper electrode layer, 26 ... lower surface, 28
...... top surface, 291 free layer, 30 upper gap layer, 31 upper shield layer, 32 free layer, 34
... nonmagnetic layer, 35 ... insulating layer, 36 ... fixed layer, 38 ...
... fixed layer, 39 ... upper layer, 40 ... vertical bias layer,
42 ... Magnetoresistance effect element, 44 ... Magnetoresistance effect element, 46 ... Magnetoresistance effect element, 48 ... Magnetic recording / reproducing head, 50 ... Base, 52 ... Reproduction head, 54 ...
Magnetic pole, 56: Coil, 58: Upper magnetic pole, 60: Recording head, 62: ABS surface, 64: Magnetic gap, 6
6 ... substrate, 68 ... magnetic recording medium, 70 ... magnetic field, 7
2 ... magnetic recording system, 102 ... magnetoresistive element, 104 ... lower shield layer, 106 ... lower gap layer, 108 ... lower electrode layer, 110 ... magnetoresistive film,
112 ... upper electrode layer, 114 ... first upper electrode layer, 11
6 second upper electrode layer, 118 ABS surface, 120
... a photoresist layer, 122 ... an edge, 124 ... an insulating layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石綿 延行 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中田 正文 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 深見 栄三 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 本庄 弘明 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 柘植 久尚 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 上條 敦 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Nobuyuki Asbestos 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside NEC Corporation (72) Inventor Masafumi Nakata 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (72) Inventor Eizo Fukami 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (72) Inventor Hiroaki Honjo 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC (72) Inventor Hisashige Tsuge 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation Inside (72) Inventor Atsushi Kamijo 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation In company

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下シールド層の上に直接または他層を介
して形成されるか、下シールド層と兼ねられた下電極層
と、前記下電極層上の一部の領域に形成された磁気抵抗
効果膜と、前記下電極層の上方に形成され少なくとも下
面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に接して延在する上電
極層とを有する磁気抵抗効果素子であって、 前記下シールド層の上面、または前記下ギャップ層の上
面において、前記下電極層の周囲に前記下電極層の縁部
に接して形成された下電極層の腐食もしくは剥離を防止
する層を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
1. A lower electrode layer which is formed directly or via another layer on a lower shield layer, or which is also formed as a lower shield layer, and a magnetic layer formed in a partial region on the lower electrode layer. A magnetoresistive element having a resistive effect film and an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and at least a part of the lower surface extends in contact with the upper surface of the magnetoresistive effect film, wherein the lower shield layer And a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer formed in contact with the edge of the lower electrode layer around the lower electrode layer on the upper surface of the lower gap layer. Magnetoresistive element.
【請求項2】 前記下電極層の腐食もしくは剥離を防止
する層の前記下電極層側の端面は前記下電極層の端面に
接し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。
2. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein an end face of the layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer on the lower electrode layer side is in contact with an end face of the lower electrode layer. .
【請求項3】 前記下電極層の腐食もしくは剥離を防止
する層の前記下電極層側の縁部は、前記下電極層の縁部
上に形成されている特徴とする請求項1記載の磁気抵抗
効果素子。
3. The magnetic layer according to claim 1, wherein an edge of the layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer on the lower electrode layer side is formed on an edge of the lower electrode layer. Resistance effect element.
【請求項4】 前記上電極層は第1および第2の上電極
層からなり、第1の上電極層は磁気抵抗効果膜上の、磁
気抵抗効果膜とほぼ同一の領域に形成され、第2の上電
極層は前記下電極層の上方に形成されて下面の一部が前
記第1の上電極層の上面に接し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。
4. An upper electrode layer comprising a first and a second upper electrode layer, wherein the first upper electrode layer is formed on the magnetoresistive film in substantially the same region as the magnetoresistive film. 2. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein the second upper electrode layer is formed above the lower electrode layer, and a part of the lower surface is in contact with the upper surface of the first upper electrode layer.
【請求項5】 基体上に前記下シールド層が形成され、
前記下電極層は前記下シールド層上の一部の領域に延在
し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。
5. The lower shield layer is formed on a base,
2. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein said lower electrode layer extends in a partial region on said lower shield layer.
【請求項6】 下シールド層と下電極層とが兼ねられて
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。
6. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein the lower shield layer and the lower electrode layer are also used.
【請求項7】 基体上に前記下シールド層が形成され、
前記下シールド層上に前記下ギャップ層が形成され、前
記下電極層は、前記下ギャップ層の上の一部の領域に延
在し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。
7. The lower shield layer is formed on a base,
2. The magnetoresistive effect according to claim 1, wherein the lower gap layer is formed on the lower shield layer, and the lower electrode layer extends in a partial region above the lower gap layer. element.
【請求項8】 前記上電極層の上に上シールド層が形成
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。
8. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein an upper shield layer is formed on the upper electrode layer.
【請求項9】 上シールド層と上電極層とが兼ねられて
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。
9. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein the upper shield layer and the upper electrode layer are also used.
【請求項10】 前記上電極層と前記上シールド層との
間に上ギャップ層が介在していることを特徴とする請求
項8記載の磁気抵抗効果素子。
10. The magnetoresistive element according to claim 8, wherein an upper gap layer is interposed between said upper electrode layer and said upper shield layer.
【請求項11】 前記磁気抵抗効果膜の両側部の前記下
電極層上に、少なくとも一部が磁気抵抗効果膜に接して
縦バイアス層が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。
11. The vertical bias layer according to claim 1, wherein a vertical bias layer is formed on at least a part of the lower electrode layer on both sides of the magnetoresistive film in contact with the magnetoresistive film. Magnetoresistive element.
【請求項12】 前記下電極層の腐食もしくは剥離を防
止する層は、金属、酸化物、ならびに窒化物から成る単
層膜、または酸化物と窒化物との混合物から成る混合物
膜、または金属、酸化物、窒化物、ならびに酸化物と窒
化物との混合物のうちの複数から成る多層膜により形成
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。
12. The layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer is a single-layer film made of a metal, an oxide, and a nitride, a mixed film made of a mixture of an oxide and a nitride, or a metal, 2. The magnetoresistive element according to claim 1, wherein the magnetoresistive element is formed of a multilayer film including a plurality of oxides, nitrides, and mixtures of oxides and nitrides.
【請求項13】 前記磁気抵抗効果膜は強磁性トンネル
接合膜により構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。
13. The device according to claim 1, wherein said magnetoresistive effect film is formed of a ferromagnetic tunnel junction film.
The magnetoresistive effect element as described in the above.
【請求項14】 前記磁気抵抗効果膜は、前記下電極層
上に形成されたフリー層、前記フリー層の上に形成され
た非磁性層、前記非磁性層の上に形成された固定層、な
らびに前記固定層の上に形成され前記固定層における磁
化の方向を固定する固定化層により構成されていること
を特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果素子。
14. The free layer formed on the lower electrode layer, a non-magnetic layer formed on the free layer, a fixed layer formed on the non-magnetic layer, 2. The magnetoresistive element according to claim 1, further comprising a fixed layer formed on said fixed layer to fix the direction of magnetization in said fixed layer.
【請求項15】 前記磁気抵抗効果膜は、前記上電極層
下に形成されたフリー層、前記フリー層の下に形成され
た非磁性層、前記非磁性層の下に形成された固定層、な
らびに前記固定層の下に形成され前記固定層における磁
化の方向を固定する固定化層により構成されていること
を特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果素子。
15. The magneto-resistance effect film includes a free layer formed below the upper electrode layer, a non-magnetic layer formed below the free layer, a fixed layer formed below the non-magnetic layer, 2. The magnetoresistive element according to claim 1, further comprising a fixed layer formed below the fixed layer to fix the direction of magnetization in the fixed layer.
【請求項16】 下シールド層の上に直接または他層を
介して形成されるか、下シールド層と兼ねられた下電極
層と、前記下電極層上の一部の領域に形成された磁気抵
抗効果膜と、前記下電極層の上方に形成され少なくとも
下面の一部が磁気抵抗効果膜の上面に接して延在する上
電極層とを有する磁気抵抗効果素子を製造する方法であ
って、 前記下電極層を形成する際に、前記下シールド層の上
面、または前記下ギャップ層の上面に前記下電極層とす
る下電極膜をまず成膜し、つづいて、前記下電極膜の上
にフォトレジスト層を形成しパターン化して前記下電極
層を形成し、その後、前記下電極層の周囲に前記下電極
層の縁部に接して下電極層の腐食もしくは剥離を防止す
る層を形成た上で前記フォトレジスト層を除去すること
を特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
16. A lower electrode layer formed directly or via another layer on the lower shield layer, or a lower electrode layer serving also as a lower shield layer, and a magnetic layer formed in a partial region on the lower electrode layer. A method for manufacturing a magnetoresistive element having a resistance effect film and an upper electrode layer formed above the lower electrode layer and extending at least a part of the lower surface in contact with the upper surface of the magnetoresistive effect film, When forming the lower electrode layer, first form a lower electrode film as the lower electrode layer on the upper surface of the lower shield layer, or on the upper surface of the lower gap layer, and then, on the lower electrode film A photoresist layer was formed and patterned to form the lower electrode layer, and thereafter, a layer was formed around the lower electrode layer in contact with an edge of the lower electrode layer to prevent corrosion or peeling of the lower electrode layer. Removing the photoresist layer above Manufacturing method of the gas-resistance effect element.
【請求項17】 前記下電極層の腐食もしくは剥離を防
止する層は、金属、酸化物、ならびに窒化物から成る単
層膜、または酸化物と窒化物との混合物から成る混合物
膜、または金属、酸化物、窒化物、ならびに酸化物と窒
化物との混合物のうちの複数から成る多層膜により形成
されていることを特徴とする請求項16記載の磁気抵抗
効果素子の製造方法。
17. The layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer may be a single-layer film made of a metal, an oxide, and a nitride, a mixed film made of a mixture of an oxide and a nitride, or a metal, 17. The method of manufacturing a magnetoresistive element according to claim 16, wherein the method is formed of a multilayer film including a plurality of oxides, nitrides, and mixtures of oxides and nitrides.
【請求項18】 前記下電極膜の上に形成した前記フォ
トレジスト層に対してミリングを行ってパターン化する
ことを特徴とする請求項16記載の磁気抵抗効果素子の
製造方法。
18. The method according to claim 16, wherein the photoresist layer formed on the lower electrode film is patterned by milling.
【請求項19】 下シールド層の上に、直接または下ギ
ャップ層を介して形成された下電極層と、前記下電極層
上の一部の領域に形成された磁気抵抗効果膜と、前記下
電極層の上方に形成され少なくとも下面の一部が磁気抵
抗効果膜の上面に接して延在する上電極層とを有し、前
記下シールド層の上面、または前記下ギャップ層の上面
において前記下電極層の周囲に前記下電極層の縁部に接
して形成された下電極層の腐食もしくは剥離を防止する
層を含む磁気抵抗効果素子を備え、 さらに、前記下電極層と前記上電極層との間に通電する
通電手段と、 前記通電手段によって前記下電極層と前記上電極層との
間に流れる電流にもとづき前記磁気抵抗効果素子の抵抗
率の変化を検出する抵抗率検出手段とを備えたことを特
徴とする磁気抵抗検出システム。
19. A lower electrode layer formed directly or via a lower gap layer on a lower shield layer; a magnetoresistive effect film formed in a partial region on the lower electrode layer; An upper electrode layer which is formed above the electrode layer and at least a part of the lower surface extends in contact with the upper surface of the magnetoresistive film, and the upper surface of the lower shield layer, or the lower surface of the lower gap layer. A magnetoresistance effect element including a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer formed in contact with an edge of the lower electrode layer around the electrode layer, further comprising: a lower electrode layer and the upper electrode layer. And a resistivity detecting means for detecting a change in resistivity of the magnetoresistive element based on a current flowing between the lower electrode layer and the upper electrode layer by the conducting means. The magnetoresistive detection system Temu.
【請求項20】 下シールド層の上に、直接または下ギ
ャップ層を介して形成された下電極層と、前記下電極層
上の一部の領域に形成された磁気抵抗効果膜と、前記下
電極層の上方に形成され少なくとも下面の一部が磁気抵
抗効果膜の上面に接して延在する上電極層とを有し、前
記下シールド層の上面、または前記下ギャップ層の上面
において前記下電極層の周囲に前記下電極層の縁部に接
して形成された下電極層の腐食もしくは剥離を防止する
層を含む磁気抵抗効果素子を備え、さらに、前記下電極
層と前記上電極層との間に通電する通電手段と、前記通
電手段によって前記下電極層と前記上電極層との間に流
れる電流にもとづき前記磁気抵抗効果素子の抵抗率の変
化を検出する抵抗率検出手段とを備えた磁気抵抗検出シ
ステムにより構成され、 前記磁気抵抗効果素子は、情報を記録する複数のトラッ
クが形成された磁気記録媒体の情報記録面に近接して配
置され、駆動手段によって、選択された前記トラックの
位置へ移動されることを特徴とする磁気記録システム。
20. A lower electrode layer formed directly or via a lower gap layer on a lower shield layer; a magnetoresistive effect film formed in a partial region on the lower electrode layer; An upper electrode layer which is formed above the electrode layer and at least a part of the lower surface extends in contact with the upper surface of the magnetoresistive film, and the upper surface of the lower shield layer, or the lower surface of the lower gap layer. A magnetoresistance effect element including a layer for preventing corrosion or peeling of the lower electrode layer formed in contact with the edge of the lower electrode layer around the electrode layer, further comprising the lower electrode layer and the upper electrode layer And a resistivity detecting means for detecting a change in resistivity of the magnetoresistive element based on a current flowing between the lower electrode layer and the upper electrode layer by the conducting means. Configured with a reluctance detection system Wherein the magnetoresistive element is disposed close to an information recording surface of a magnetic recording medium on which a plurality of tracks for recording information are formed, and is moved to a position of the selected track by a driving unit. A magnetic recording system characterized by the above.
JP2000260366A 1999-09-01 2000-08-30 Magnetoresistive effect element, manufacturing method therefor, magnetoresistance detection system, and magnetic recording system Pending JP2001144346A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000260366A JP2001144346A (en) 1999-09-01 2000-08-30 Magnetoresistive effect element, manufacturing method therefor, magnetoresistance detection system, and magnetic recording system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24720199 1999-09-01
JP11-247201 1999-09-01
JP2000260366A JP2001144346A (en) 1999-09-01 2000-08-30 Magnetoresistive effect element, manufacturing method therefor, magnetoresistance detection system, and magnetic recording system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001144346A true JP2001144346A (en) 2001-05-25

Family

ID=26538128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000260366A Pending JP2001144346A (en) 1999-09-01 2000-08-30 Magnetoresistive effect element, manufacturing method therefor, magnetoresistance detection system, and magnetic recording system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001144346A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111740717A (en) * 2020-02-10 2020-10-02 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 Semiconductor device and method of forming the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111740717A (en) * 2020-02-10 2020-10-02 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 Semiconductor device and method of forming the same
CN111740717B (en) * 2020-02-10 2024-01-05 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 Semiconductor device and method of forming the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100379978B1 (en) Magneto-resistance effect head and magnetic storage device employing the head
JP2914339B2 (en) Magnetoresistive element, magnetoresistive sensor and magnetoresistive detection system using the same
KR100456197B1 (en) Magnetoresistive effect sensor, method for manufacturing a magnetoresistive effect sensor, magnetoresistive detection system, and magnetic storage system
JP2002050011A (en) Magnetoresistive effect element, magnetoresistive effect head, magnetoresistive conversion system, and magnetic recording system
JPH11213343A (en) Magnetoresistive element and its production as well as magneto-resistive sensor using the magneto-resistive element, magnetoresistivity detection system and magnetic memory system using this magneto-resistive element
KR100378411B1 (en) Magnetoresistive head, magnetic resistance detection system and magnetic storage system using it
KR100388832B1 (en) Magnetoresistive effect head and method for manufacturing same
US7350284B2 (en) Methods of making a current-perpendicular-to-the-planes (CPP) type sensor by ion milling to the spacer layer using a mask without undercuts
KR100378560B1 (en) Magnetoresistance element, manufacturing method thereof, magnetic field detection system and magnetic recording system
US6718621B1 (en) Magnetoresistive head production method
US6493195B1 (en) Magnetoresistance element, with lower electrode anti-erosion/flaking layer
KR100502752B1 (en) Magneto-resistive element, magneto-resistive head, and magnetic recording/reproducing apparatus
KR100377841B1 (en) Magnetoresistance element, head, sensing system, and magnetic storing system
JP2008152898A (en) Magnetoresistive effect thin-film magnetic head provided with anti-ferromagnetic layer for magnetic domain control
JP2001056908A (en) Magneto-resistance effect element, magneto-resistance effect head, magneto-resistance detecting system and magnetic storage system
JP2002141583A (en) Magnetoresistive effect element, reproducing head, and recording/reproducing system
JP2001144346A (en) Magnetoresistive effect element, manufacturing method therefor, magnetoresistance detection system, and magnetic recording system
JP2005191577A (en) Magneto-resistance effect element, magneto-resistance effect head, magneto-resistance conversion system, and magnetic recording system
JP2000163716A (en) Ferromagnetic tunnel joined element, reproduction head and recording and reproducing system
JP2005167268A (en) Magnetoresistance-effect element, magnetoresistance-effect head, magnetoresistance conversion system and magnetic recording system
JP2005184014A (en) Magnetoresistive element, magnetoresistive head, magnetoresistive conversion system, and magnetic recording system
JP2005167267A (en) Magnetoresistance-effect element, magnetoresistance-effect head, magnetoresistance conversion system and magnetic recording system
JP2005159369A (en) Magnetoresistance effect element, magnetoresistance effect head, magnetoresistance conversion system and magnetic recording system
JP2005159370A (en) Magnetoresistance effect element, magnetoresistance effect head, magnetoresistance conversion system and magnetic recording system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060126

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060329