JP2001229511A - 磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果型ヘッド、情報再生装置、および磁気抵抗効果膜製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果型ヘッド、情報再生装置、および磁気抵抗効果膜製造方法

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Kenichi Aoshima
賢一 青島
Kenji Noma
賢二 野間
Jiyunichi Kane
淳一 兼
Hitoshi Kanai
均 金井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間層の厚みの低減に伴う結合磁界の増大
が抑制された磁気抵抗効果膜を提供する。 【解決手段】 方向が固定された磁化を有するピン層３
と、そのピン層上に形成された非磁性の中間層４と、そ
の中間層上に形成された、外部磁界に応じて方向が変化
する磁化を有するフリー層５とを含む多層膜である、そ
のピン層の磁化の方向とそのフリー層の磁化の方向とが
なす角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜で
あって、上記フリー層上に直接に、あるいはそのフリー
層との間にそのフリー層を構成する材料が酸化された材
料からなる酸化層６を挟んで、銅元素を含む酸化物から
なる銅酸化物層７が形成された。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁界の強さに応じ
て抵抗が変化する磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果膜の抵
抗変化により磁界の強さを検知する磁気抵抗効果型ヘッ
ド、記録媒体に記録された情報を再生する情報再生装
置、および磁気抵抗効果膜を製造する磁気抵抗効果膜製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータの普及に伴って、日
常的に多量の情報が取り扱われるようになっている。こ
のような情報は、多数の物理的な印によって記録媒体に
記録され、その記録媒体上の印を読み取って電気的な再
生信号を生成する情報再生装置により再生される。
【０００３】ハードディスク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ
Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は、そのような情報再生装置の
１つであり、記憶容量が大きく情報へのアクセス速度が
速いという特徴を持つ。このＨＤＤは、一般に、表面が
磁性材料からなる記録媒体である磁気ディスク、および
この磁気ディスクに記録された情報を再生する再生ヘッ
ドを備えている。磁気ディスクは、表面が微小領域（１
ビット領域）ごとに磁化されており、１ビットの情報が
この１ビット領域の磁化の方向の形で記録される。再生
ヘッドは、この磁気ディスクに近接して配置され、磁気
ディスクの１ビット領域の磁化から発生する信号磁界Ｈ
sigに応じた電気的な再生信号を出力することにより、
磁気ディスクに記録された情報を再生する。
【０００４】現在、ＨＤＤに搭載されている再生ヘッド
の多くには、外部からの磁界に応じて抵抗が変化する磁
気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッ
ド）が使用されている。このＭＲヘッドでは、磁気抵抗
効果膜に一対の電極端子が配設され、動作時には、この
一対の電極端子から磁気抵抗効果膜にセンス電流が流さ
れる。このようにセンス電流が流された状態で、このＭ
Ｒヘッドを磁気ディスクに近接させて相対的に移動させ
ると、磁気ディスクからの信号磁界Ｈsigに応じて上記
磁気抵抗効果膜の電気抵抗値が逐次変化し、この電気抵
抗値と上記センス電流値との積で表される値の電圧を持
った高出力の再生信号が出力される。
【０００５】しかし、磁気ディスクの記録密度は年々向
上し続けており、その記録密度の向上に伴って１ビット
領域の面積が減少し、その１ビット領域から発生する信
号磁界Ｈsigが弱くなるため、このように弱い信号磁界
Ｈsigに対しても大きな再生信号を出力する再生ヘッド
が必要となる。このように大きな再生信号を出力する再
生ヘッドとして、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用し
た磁気抵抗効果型ヘッドであるスピンバルブ磁気抵抗効
果型ヘッド（Ｓｐｉｎ Ｖａｌｖｅ Ｍａｇｎｅｔｏｒ
ｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｈｅａｄ）が特開平４−３５８３１
０号公報により開示されており、また、その実用化が本
格的に始まりつつある。
【０００６】このスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッド
は、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する自由磁性層
（フリー層）と、このフリー層に隣接して形成された非
磁性の金属からなる中間層と、この中間層に隣接して形
成された、磁化の方向が所定の方向に固定された固定磁
性層（ピン層）と、このピン層に隣接して形成され、こ
のピン層の磁化の方向を固定する反強磁性材料からなる
反強磁性層とを含む多層膜であるスピンバルブタイプの
磁気抵抗効果膜を有する。この磁気抵抗効果膜は、外部
磁界が変化すると、この磁気抵抗効果膜のフリー層の磁
化の方向が変化し、上記ピン層の磁化の方向とフリー層
の磁化の方向の相対的な角度変化に応じた抵抗変化を生
ずる。
【０００７】磁気抵抗効果膜を備えた磁気抵抗効果型ヘ
ッドの再生信号の出力は、外部磁界の変化に応じて変化
するシート抵抗の最大値と最小値との差Δρ／ｔにほぼ
比例するため、磁気抵抗効果に関して、磁気抵抗効果膜
の能力はこの差Δρ／ｔによって評価されることが多
い。以下では、この変化するシート抵抗の最大値と最小
値との差Δρ／ｔを、抵抗変化Δρ／ｔと称する。上記
スピンバルブタイプの磁気抵抗効果膜は、この抵抗変化
Δρ／ｔが大きいため、この磁気抵抗効果膜を備えた磁
気抵抗効果型ヘッドからは高出力の再生信号が得られ
る。
【０００８】このスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッド
は、このように高出力の再生信号を出力するものである
が、磁気抵抗効果膜の抵抗変化Δρ／ｔをさらに増大さ
せることにより、さらに高出力化することが望まれてい
る。さらに抵抗変化Δρ／ｔを増大させる方策の一つと
して、上記中間層の厚みの低減がある。中間層の厚みが
大きすぎると、この中間層に、磁気抵抗効果に寄与しな
い余分なシャント電流が流れて上記抵抗変化Δρ／ｔが
減少するが、この中間層を薄層化することによってその
抵抗変化Δρ／ｔの減少が抑えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の磁気抵
抗効果膜には、フリー層の磁化とピン層の磁化との間
に、通常、これらの磁化の方向を互いに同じ方向に向か
せるように結合磁界（Ｉｎｔｅｒ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｕ
ｐｌｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）Ｈinが働いており、中間層の
薄層化を進めると、この結合磁界Ｈinが増大する。以下
では、結合磁界Ｈinは、上記磁化の方向を互いに同じ方
向に向かせる場合に値が正となり、互いに逆方向に向か
せる場合に値が負となるものとする。この結合磁界Ｈin
によって、フリー層の磁化の方向とピン層の磁化の方向
とがなす角度にずれが生ずる。
【００１０】一般に、磁気抵抗効果膜の抵抗値は、磁気
ディスクからの信号磁界Ｈsigの変化に対して線形に変
化することが望ましく、このような線形の変化を実現す
るためには、信号磁界Ｈsigが存在しない状態でピン層
の磁化の方向とフリー層の磁化の方向とが互いに９０°
の角度をなすことが理想的である。しかし、上記結合磁
界Ｈinによってこの角度が９０°からずれた状態では、
スピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッドの出力電圧は信号磁
界Ｈsigの入力に対して線形応答せず、この出力電圧の
再生波形が歪むなどの障害が発生する。
【００１１】本発明は上記事情に鑑み、中間層の厚みの
低減に伴う結合磁界の増大が抑制された磁気抵抗効果
膜、そのような磁気抵抗効果膜を備えた磁気抵抗効果型
ヘッド、そのような磁気抵抗効果型ヘッドを備えた情報
再生装置、およびそのような磁気抵抗効果膜を製造する
磁気抵抗効果膜製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の磁気抵抗効果膜のうちの第１の磁気抵抗効果膜は、
方向が固定された磁化を有する固定磁性層と、その固定
磁性層上に形成された非磁性の中間層と、その中間層上
に形成された、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を
有する自由磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性
層の磁化の方向とその自由磁性層の磁化の方向とがなす
角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜であっ
て、上記自由磁性層上に直接に、あるいはその自由磁性
層との間にその自由磁性層を構成する材料が酸化された
材料からなる酸化層を挟んで、銅元素を含む酸化物から
なる銅酸化物層が形成されてなるものであることを特徴
とする。
【００１３】ここで、銅酸化物層は、上記自由磁性層上
に隣接して形成されたものであってもよく、また、上記
自由磁性層上に所定の層を挟んで形成されたものであっ
てもよい。
【００１４】この本発明の第１の磁気抵抗効果膜のよう
に、自由磁性層上に直接に、あるいはその自由磁性層と
の間に酸化層を挟んで、銅元素を含む酸化物からなる銅
酸化物層が形成されていると、後に実施例に示すよう
に、前述した結合磁界Ｈinの値が減少し、上記中間層の
厚みの低減に伴う結合磁界Ｈinの増大が抑制される。
【００１５】一般に、磁気抵抗効果における磁気抵抗効
果膜の抵抗変化は、磁気抵抗効果膜中の、伝導電子のス
ピン依存散乱による平均自由行程の大きさの外部磁界に
応じた変化により生じ、この平均自由行程の大きさの変
化は、上記鏡面反射によって増大する。
【００１６】この本発明の第１の磁気抵抗効果膜では、
自由磁性層上に直接に上記銅酸化物層が形成されている
場合には、この自由磁性層と銅酸化物層との間の界面
で、伝導電子がスピンの状態を保ったまま反射する鏡面
反射が生じ、自由磁性層上に酸化層を挟んで銅酸化物層
が形成されている場合には、この自由磁性層と酸化層と
の間の界面と、この酸化層と上記銅酸化物層との間の界
面とで、鏡面反射が生ずる。このため、この本発明の第
１の磁気抵抗効果膜は、これらの界面で鏡面反射が生ず
ることにより、大きな抵抗変化Δρ／ｔを示す。
【００１７】上記本発明の磁気抵抗効果膜は、上記銅酸
化物層が、１０Å以上の厚みを有するものであることが
好ましい。
【００１８】後に実施例に示すように、銅酸化物層がこ
のように１０Å以上の厚みを有する場合に、上記結合磁
界Ｈinの増大の抑制が有効に行われる。
【００１９】また、上記本発明の磁気抵抗効果膜は、酸
化層を有するものである場合、その酸化層が、５Å以上
の厚みを有するものであることが好ましい。
【００２０】この第１の磁気抵抗効果膜は、酸化層の厚
みが５Å以上であることにより、後に実施形態で述べる
ように、上記結合磁界Ｈinが小さく、また、自由磁性層
と酸化層との間の界面で伝導電子の鏡面反射が良好に行
われる。
【００２１】また、上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜
は、上記銅酸化物層上に、その銅酸化物層を保護する保
護層が形成されてなるものであることが好ましい。
【００２２】上記保護層を有する第１の磁気抵抗効果膜
は、上記保護層が、酸化物からなるものであることが好
ましい。
【００２３】上記保護層が酸化物からなる第１の磁気抵
抗効果膜は、上記保護層が、Ａｌ2Ｏ3からなるものであ
ることが好ましい。
【００２４】上記銅酸化物層は、上記保護層によって、
物理的に保護されるとともに、さらなる酸化の防止など
化学的にも保護される。
【００２５】また、上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜
は、上記自由磁性層が、３０Å以下の厚みを有するもの
であることが好ましい。
【００２６】磁気抵抗効果膜中の伝導電子の、スピンに
依存しない通常の散乱による平均自由行程は、およそ６
０Åである。自由磁性層の厚みが３０Å以上の場合に
は、その伝導電子は、自由磁性層と上記銅酸化物層など
との界面で鏡面反射する前に散乱してしまいやすいた
め、上記鏡面反射による抵抗変化Δρ／ｔの増大は小さ
い。これに対し、自由磁性層の厚みが３０Å以下である
磁気抵抗効果膜では、上記鏡面反射による抵抗変化Δρ
／ｔの増大は大きい。
【００２７】上記目的を達成する本発明の磁気抵抗効果
膜のうちの第２の磁気抵抗効果膜は、方向が固定された
磁化を有する固定磁性層と、その固定磁性層上に形成さ
れた非磁性の中間層と、その中間層上に形成された、外
部磁界に応じて方向が変化する磁化を有する自由磁性層
とを含む多層膜である、その固定磁性層の磁化の方向と
その自由磁性層の磁化の方向とがなす角度に応じた抵抗
の大きさを示す磁気抵抗効果膜であって、上記中間層
が、３４Å以下の厚みを有するものであり、上記固定磁
性層の磁化と上記自由磁性層の磁化とを互いに逆方向に
向かせる結合磁界をそれらの磁化の間に働かせる結合層
が、上記自由磁性層上に形成されてなるものであること
を特徴とする。
【００２８】ここでいう結合層は、例えば、上記本発明
の第１の磁気抵抗効果膜においては、銅酸化物層、ある
いは銅酸化物層と酸化層との複合層に相当するが、この
結合層は、これらの層に限るものでなく、上記固定磁性
層の磁化と上記自由磁性層の磁化とを互いに逆方向に向
かせる結合磁界をそれらの磁化の間に働かせる層であれ
ばよい。
【００２９】従来、実用化されている磁気抵抗効果膜
は、上記中間層の厚みが３４Å以下であり、この第１の
磁気抵抗効果膜には、上記磁化どうしを互いに同方向に
向かせるような結合磁界Ｈinが働き、上記中間層の厚み
を低減させることにより、その結合磁界Ｈinは増大して
しまう。これに対し、この第２の磁気抵抗効果膜は、上
記結合層を有するため、上記中間層の厚みが３４Å以下
である場合にも上記結合磁界の値が負となるので、その
中間層の厚みを低減することにより結合磁界Ｈinの値を
ゼロに近づけることができる。
【００３０】上記目的を達成する本発明の磁気抵抗効果
型ヘッドのうちの第１の磁気抵抗効果型ヘッドは、方向
が固定された磁化を有する固定磁性層と、その固定磁性
層上に形成された非磁性の中間層と、その中間層上に形
成された、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を有す
る自由磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性層の
磁化の方向とその自由磁性層の磁化の方向とがなす角度
に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜を備え、そ
の磁気抵抗効果膜の抵抗の大きさを検知することにより
上記外部磁界の強さを検知することを特徴とする磁気抵
抗効果型ヘッドであって、上記自由磁性層上に直接に、
あるいはその自由磁性層との間にその自由磁性層を構成
する材料が酸化された材料からなる酸化層を挟んで、銅
元素を含む酸化物からなる銅酸化物層が形成されてなる
ものであることを特徴とする。
【００３１】一般に、磁気抵抗効果型ヘッドで用いられ
る、固定側磁性層の磁化方向と自由側磁性層の磁化方向
とは、信号磁界Ｈsigが存在しない状態で互いに９０°
の角度をなすことが理想的である。しかし、上記結合磁
界Ｈin等の余分な磁界が存在すると、この角度が９０°
からずれ、この角度が９０°からずれた状態では、磁気
抵抗効果型ヘッドから出力される再生信号の再生波形が
歪む。
【００３２】この第１の磁気抵抗効果型ヘッドは、磁気
抵抗効果膜として上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜を
採用したものであって、余分な結合磁界Ｈinの、上記中
間層の厚みの減少に伴う増大が抑制されているため、こ
の第１の磁気抵抗効果型ヘッドは、再生波形の歪みが抑
制されたものとなっている。
【００３３】上記目的を達成する本発明の磁気抵抗効果
型ヘッドのうちの第２の磁気抵抗効果型ヘッドは、方向
が固定された磁化を有する固定磁性層と、その固定磁性
層上に形成された非磁性の中間層と、その中間層上に形
成された、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を有す
る自由磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性層の
磁化の方向とその自由磁性層の磁化の方向とがなす角度
に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜を備え、そ
の磁気抵抗効果膜の抵抗の大きさを検知することにより
上記外部磁界の強さを検知することを特徴とする磁気抵
抗効果型ヘッドであって、上記中間層が、３４Å以下の
厚みを有するものであり、上記固定磁性層の磁化と上記
自由磁性層の磁化とを互いに逆方向に向かせる結合磁界
をそれらの磁化の間に働かせる結合層が、上記自由磁性
層上に形成されてなるものであることを特徴とする。
【００３４】この第２の磁気抵抗効果型ヘッドは、磁気
抵抗効果膜として上記本発明の第２の磁気抵抗効果膜を
採用したものであって、上記中間層の厚みをさらに低減
すると結合磁界Ｈinの値をゼロに近づけることができる
ため、この第２の磁気抵抗効果型ヘッドでは、再生波形
の歪みを抑制することができる。
【００３５】上記目的を達成する本発明の情報再生装置
のうちの第１の情報再生装置は、磁化の方向により情報
が記録された磁気記録媒体に近接あるいは接触して配置
されてその磁気記録媒体各点の磁化の方向を検出する磁
気ヘッドを備え、その磁気ヘッドにより検出された上記
磁気記録媒体各点の磁化の方向に応じた情報を再生する
情報再生装置であって、上記磁気ヘッドが、方向が固定
された磁化を有する固定磁性層と、その固定磁性層上に
形成された非磁性の中間層と、その中間層上に形成され
た、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を有する自由
磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性層の磁化の
方向とその自由磁性層の磁化の方向とがなす角度に応じ
た抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜を備え、その磁気
抵抗効果膜の抵抗の大きさを検知することにより上記外
部磁界の強さを検知するものであって、上記自由磁性層
上に直接に、あるいはその自由磁性層との間にその自由
磁性層を構成する材料が酸化された材料からなる酸化層
を挟んで、銅元素を含む酸化物からなる銅酸化物層が形
成されてなるものであることを特徴とする。
【００３６】この第１の情報再生装置は、磁気ヘッドに
上記本発明の第１の磁気抵抗効果型ヘッドを採用したも
のである。この磁気ヘッドは、上記第１の磁気抵抗効果
型ヘッドと同様に、再生波形の歪みが抑制されたもので
あるため、この第１の情報再生装置は、磁気記録媒体各
点の磁化の方向を検出する感度が高く、磁気記録媒体に
高密度に記録された情報の再生に適している。
【００３７】上記目的を達成する本発明の情報再生装置
のうちの第２の情報再生装置は、磁化の方向により情報
が記録された磁気記録媒体に近接あるいは接触して配置
されてその磁気記録媒体各点の磁化の方向を検出する磁
気ヘッドを備え、その磁気ヘッドにより検出された上記
磁気記録媒体各点の磁化の方向に応じた情報を再生する
情報再生装置であって、上記磁気ヘッドが、方向が固定
された磁化を有する固定磁性層と、その固定磁性層上に
形成された非磁性の中間層と、その中間層上に形成され
た、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を有する自由
磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性層の磁化の
方向とその自由磁性層の磁化の方向とがなす角度に応じ
た抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜を備え、その磁気
抵抗効果膜の抵抗の大きさを検知することにより上記外
部磁界の強さを検知するものであって、上記中間層が、
３４Å以下の厚みを有するものであり、上記固定磁性層
の磁化と上記自由磁性層の磁化とを互いに逆方向に向か
せる結合磁界をそれらの磁化の間に働かせる結合層が、
上記自由磁性層上に形成されてなるものであることを特
徴とする。
【００３８】この第２の情報再生装置は、磁気ヘッドに
上記本発明の第２の磁気抵抗効果型ヘッドを採用したも
のである。この磁気ヘッドは、上記第２の磁気抵抗効果
型ヘッドと同様に、再生波形の歪みが抑制されたもので
あるため、この第２の情報再生装置は、磁気記録媒体各
点の磁化の方向を検出する感度が高く、磁気記録媒体に
高密度に記録された情報の再生に適している。
【００３９】上記目的を達成する本発明の磁気抵抗効果
膜製造方法のうちの第１の磁気抵抗効果膜製造方法は、
方向が固定された磁化を有する固定磁性層と、その固定
磁性層上に形成された非磁性の中間層と、その中間層上
に形成された、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を
有する自由磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性
層の磁化の方向とその自由磁性層の磁化の方向とがなす
角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜を製造
する磁気抵抗効果膜製造方法であって、上記中間層を積
層した後、その中間層上に上記自由磁性層を構成する材
料からなる自由磁性材料層を積層する自由磁性材料層積
層工程と、上記自由磁性材料層積層工程で積層された自
由磁性材料層上に、金属からなる金属層を積層する金属
層積層工程と、上記金属層積層工程によって積層された
金属層をプラズマ状態の酸素にさらすことによってその
金属層を酸化させるプラズマ酸化工程とを有することを
特徴とする。
【００４０】これらの各工程を経て最終的に形成される
磁気抵抗効果膜では、上記自由磁性材料層そのもの、あ
るいは上記自由磁性材料層内の厚さ方向の一部の層が上
記自由磁性層となる。
【００４１】この第１の磁気抵抗効果膜製造方法によれ
ば、後に実施形態で述べるように、上記自由磁性材料層
上に積層された上記金属層を上記プラズマ酸化工程で酸
化することによって、上記結合磁界Ｈinが減少した、上
記中間層の厚みの減少に伴う結合磁界Ｈinの増大が抑制
された磁気抵抗効果膜が製造される。
【００４２】上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜製造方
法は、上記プラズマ酸化工程が、上記金属層と、さらに
上記自由磁性材料層のその金属層側の一部を酸化させる
工程であることが好ましい。
【００４３】従来、自由磁性層上に自然酸化によって酸
化膜が形成されることがあるけれども、この自然酸化に
よっては、所望の厚さに制御された酸化膜を形成するこ
とが困難である。また、自由磁性層上に、直接、プラズ
マ酸化を行うことにより酸化膜を形成することは可能で
あるけれども、このような直接のプラズマ酸化では、強
く酸化されすぎてやはり所望の厚さに制御された酸化膜
を形成することは困難である。
【００４４】これに対して、この第１の磁気抵抗効果膜
製造方法は、自由磁性層を構成する材料からなる自由磁
性材料層上に上記金属層を形成し、プラズマ酸化工程に
よってこの金属層を通して上記自由磁性材料層の一部を
酸化するものであるため、上記自由磁性材料層が酸化さ
れてなる酸化層を、所望の厚さになるように制御しなが
ら形成することができる。そして、このような厚さの制
御された酸化層を形成することにより、上記結合磁界Ｈ
inを制御することができる。
【００４５】また、上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜
製造方法は、上記金属層積層工程で積層された金属層
が、銅あるいは銅合金からなることが好ましい。
【００４６】このように銅あるいは銅合金からなる金属
層では、上記結合磁界Ｈinの制御が有効に行われる。
【００４７】また、上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜
製造方法は、上記プラズマ酸化工程が、上記金属層上へ
の新たな層の積層と同時に行われる工程であることが好
ましい。
【００４８】上記新たな層の積層を含む第１の磁気抵抗
効果膜製造方法は、上記新たな層が酸化物からなること
が好ましい。
【００４９】上記酸化物からなる新たな層の積層を含む
第１の磁気抵抗効果膜製造方法は、上記新たな層がＡｌ
2Ｏ3からなるものがある。
【００５０】このように、酸化物等を上記金属層上へス
パッタリングなどによって積層することにより、例えば
この金属層を保護するといった働きをする上記新たな層
の形成を兼ねて、上記金属層の酸化を行うことができ
る。
【００５１】上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜製造方
法は、上記プラズマ酸化工程が、少なくともＡｒおよび
酸素のうちのいずれかを含む雰囲気中で行われる工程で
あることが好ましい。
【００５２】このプラズマ酸化工程が、例えば、スパッ
タリング等により上記金属層上への酸化物からなる新た
な層の積層を行う工程である場合、そのスパッタリング
がＡｒを含み酸素を含まない雰囲気中で行われても、そ
の金属層はプラズマ酸化される。
【００５３】また、上記プラズマ酸化工程が、上記新た
な層の積層を伴わない工程である場合には、酸素を含む
雰囲気とすることでプラズマ酸化が行われる。
【００５４】また、Ａｒと酸素を混合した雰囲気である
と、その混合比を変えるなどして、上記酸化層の厚さを
制御できる。
【００５５】また、上記プラズマ酸化工程が、酸化物の
積層と同時に行われる工程である場合にも、酸素を含む
雰囲気中で行われる方が、この第１の磁気抵抗効果膜製
造方法によって製造された磁気抵抗効果膜の上記結合磁
界Ｈinは低減される傾向にある。
【００５６】上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜製造方
法は、上記金属層積層工程では、上記金属層を１０Å以
上の厚みで形成することが好ましい。
【００５７】このように金属層が１０Å以上の厚みで形
成されて製造された磁気抵抗効果膜では、後に実施例に
示すように、結合磁界Ｈinの低減が有効に行われる。
【００５８】また、上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜
製造方法は、上記プラズマ酸化工程では、上記自由磁性
材料層が、上記金属層側から厚み方向に５Å以上の深さ
まで酸化されることが好ましい。
【００５９】このように上記自由磁性材料層が５Å以上
の深さまで酸化されることにより、後に実施形態で述べ
るように、上記結合磁界Ｈinが小さく、また、上記自由
磁性材料層の、酸化された部分と酸化されずに残った部
分との界面で伝導電子の鏡面反射が良好に行われる。
【００６０】また、上記本発明の第１の磁気抵抗効果膜
製造方法は、上記自由磁性材料層の全厚みのうちの、上
記プラズマ酸化工程で酸化されなかった部分の厚みが３
０Å以下であることが好ましい。
【００６１】上述したように、自由磁性層の厚み、すな
わち上記自由磁性材料層の全厚みのうちの酸化されなか
った部分の厚みが３０Å以下である磁気抵抗効果膜で
は、その自由磁材料性層の、酸化された部分と酸化され
ずに残った部分との界面で伝導電子の鏡面反射が抵抗変
化Δρ／ｔの増大に大きく寄与する。
【００６２】上記目的を達成する本発明の磁気抵抗効果
膜製造方法のうちの第２の磁気抵抗効果膜製造方法は、
方向が固定された磁化を有する固定磁性層と、その固定
磁性層上に形成された非磁性の中間層と、その中間層上
に形成された、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を
有する自由磁性層とを含む多層膜である、その固定磁性
層の磁化の方向とその自由磁性層の磁化の方向とがなす
角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜を製造
する磁気抵抗効果膜製造方法であって、上記中間層上に
上記自由磁性層を構成する材料からなる自由磁性材料層
を積層する自由磁性材料層積層工程と、上記自由磁性材
料層積層工程で積層された自由磁性材料層上に所定の酸
化制御層を積層する酸化制御層積層工程と、上記酸化制
御層積層工程で積層された酸化制御層をプラズマ状態の
酸素にさらすことによって、その酸化制御層を通して上
記自由磁性材料層がその酸化制御層側から厚み方向に所
定の深さまで酸化するプラズマ酸化工程とを有すること
を特徴とする。
【００６３】この酸化制御層は、例えば、上記本発明の
第１の磁気抵抗効果膜製造方法においては、金属層積層
工程で積層される金属層に相当するものであるが、これ
に限られるものではなく、プラズマ状態の酸素にさらす
ことによって、その酸化制御層を通して、上記自由磁性
材料層がその酸化制御層側から厚み方向に所定の深さま
で酸化するものであればよい。この第２の磁気抵抗効果
膜製造方法では、このような酸化制御層によって、上記
自由磁性材料層が酸化される厚さが制御されるため、小
さな結合磁界Ｈinを持つように制御された磁気抵抗効果
膜が製造される。
【００６４】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態について説
明する。
【００６５】図１は、本実施形態のハードディスク装置
の概略構成図である。
【００６６】同図に示すハードディスク装置（ＨＤＤ）
１００は、本発明の情報再生装置に相当するものであ
る。同図に示すＨＤＤ１００のハウジング１０１には、
回転軸１０２、回転軸１０２に装着される磁気ディスク
１０３、磁気ディスク１０３の表面に近接して対向する
浮上ヘッドスライダ１０４、アーム軸１０５、浮上ヘッ
ドスライダ１０４を先端に固着してアーム軸１０５を中
心に磁気ディスク１０３上を水平移動するキャリッジア
ーム１０６、およびキャリッジアーム１０６の水平移動
を駆動するアクチュエータ１０７が収容される。
【００６７】このＨＤＤ１００では、磁気ディスク１０
３へ情報の記録、および磁気ディスク１０３に記録され
た情報の再生が行われる。これらの情報の記録および再
生にあたっては、まず、磁気回路で構成されたアクチュ
エータ１０７によってキャリッジアーム１０６が駆動さ
れ、浮上ヘッドスライダ１０４が、回転する磁気ディス
ク１０３上の所望のトラックに位置決めされる。浮上ヘ
ッドスライダ１０４の先端には、図１には図示しない本
実施形態の磁気ヘッドが設置されている。この磁気ヘッ
ドは、本発明の磁気抵抗効果型ヘッドに相当するもので
ある。この磁気ヘッドは、磁気ディスク１０３の回転に
よって、磁気ディスク１０３の各トラックに並ぶ各１ビ
ット領域に順次近接する。情報の記録時には、このよう
に磁気ディスク１０３に近接した磁気ヘッドに電気的な
記録信号が入力され、この磁気ヘッドにより、その記録
信号に応じてそれらの各１ビット領域に磁界が印加され
て、その記録信号に担持された情報がそれらの各１ビッ
ト領域の磁化の方向の形で記録される。また、情報の再
生時には、それらの各１ビット領域の磁化の方向の形で
記録された情報が、磁気ヘッドによって、それらの磁化
それぞれから発生する磁界に応じて生成される電気的な
再生信号として取り出される。ハウジング１０１の内部
空間は、図示しないカバーによって閉鎖される。
【００６８】次に、本実施形態の磁気ヘッドについて説
明する。
【００６９】図２は、本実施形態の磁気ヘッドの要部断
面図である。
【００７０】本実施形態の磁気ヘッド３０は、磁気ディ
スク１０３に情報を記録する記録部と情報を再生する再
生部とからなる複合型の磁気ヘッドであり、同図には再
生部のみが示される。同図は、この磁気ヘッドの再生部
を、図１に示す磁気ディスク１０３の面に平行な面で切
断した断面図である。
【００７１】磁気ヘッド３０は、非磁性の基板２１、こ
の非磁性の基板２１上に形成された下部シールド層２
２、この下部シールド層２２上に形成された下部絶縁層
２３、この下部絶縁層２３上に形成された磁気抵抗効果
膜１０、上記下部絶縁層２３上に、この磁気抵抗効果膜
１０を両側から挟むように形成された左右一対の磁区制
御層２４、この左右一対の磁区制御層２４上に形成され
た左右一対の電極２５、この左右一対の電極２５と上記
磁気抵抗効果膜１０との上に形成された上部絶縁層２
６、およびこの上部絶縁層２６上に形成された上部シー
ルド層２７を有する。この上部シールド層２７上には、
上記記録ヘッドが形成されている。
【００７２】基板２１は、例えば、アルミナチタンカー
バイド（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）からなる基板上にＳｉ膜あ
るいはＳｉＯ2膜が形成されたものである。
【００７３】下部シールド層２２および上部シールド層
２７は、それぞれ、例えば、ＦｅＮ等の軟磁性材料から
なる厚さ１．６μｍの層であり、上記磁気抵抗効果膜１
０に不必要な外部磁界が印加されないようその磁気抵抗
効果膜１０を磁気シールドするものである。
【００７４】下部絶縁層２３および上部絶縁層２６は、
それぞれ、例えば、厚さ５０ｎｍのアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）等の絶縁材料からなる層であり、上記磁気抵抗効
果膜１０、上記磁区制御層２４、および上記一対の電極
２５からの電流のリークを防ぐものである。
【００７５】磁区制御層２４は、例えば、Ｃｏ−Ｐｔ合
金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金等の硬磁性を示す材料からな
る層であり、上記磁気抵抗効果膜１０に静磁界および交
換相互作用などによるバイアス磁界を印加するものであ
る。ここでは、この磁区制御層２４は、磁気抵抗効果膜
１０と同じ高さまで積層されている。
【００７６】電極２５は、例えば、Ｔａ／（Ｔｉ−Ｗ）
／Ｔａという、２つのＴａ層とこれらのＴａの間に挟ま
れたＴｉ−Ｗ合金との多層膜などの導電性材料からなる
ものであり、上記磁区制御層２４を介して上記磁気抵抗
効果膜１０にセンス電流を印加するものである。この一
対の電極２５から再生信号が取り出される。
【００７７】磁気抵抗効果膜１０は、この磁気ヘッド３
０の情報再生の機能を担う部分である。すなわち、磁気
抵抗効果膜１０は、上記磁気ディスク１０３の各１ビッ
ト領域の磁化から発生する磁界に応じて抵抗が変化する
ものであり、上述したように磁気抵抗効果膜１０には上
記電極２５によりセンス電流が印加されているため、上
記抵抗の変化により、上記各１ビット領域の磁化の方向
によって担持された情報が電気的な再生信号として取り
出される。
【００７８】本発明の特色は、この磁気抵抗効果膜１０
の構造にある。次に、この磁気抵抗効果膜１０の構造に
ついて説明する。
【００７９】図３は、本実施形態の磁気抵抗効果膜の一
例の断面図である。
【００８０】同図に示す磁気抵抗効果膜１０は、スピン
バルブタイプの磁気抵抗効果膜であり、図２、図３に示
す下部絶縁層２３上に形成された下地層１、この下地層
１上に形成された反強磁性層２、この反強磁性層２上に
形成されたピン層３、このピン層３上に形成された中間
層４、この中間層４上に形成されたフリー層５、このフ
リー層５上に形成された酸化層６、この酸化層６上に形
成された銅酸化物層７、およびこの銅酸化物層７上に形
成された保護層８によって構成されている。
【００８１】下地層１は、例えば、Ｔａからなる厚さ５
０Åの第１の下地層１＿１上に、Ｎｉ−Ｆｅ合金からな
る厚さ１６Åの第２の下地層１＿２が形成されたもので
ある。この第２の下地層１＿２は、Ｔａからなる第１の
下地層１＿１上に形成されたことにより、ｆｃｃ構造を
有し、（１１１）方向に配向している。
【００８２】反強磁性層２は、例えば、Ｐｄ−Ｐｔ−Ｍ
ｎ合金等の反強磁性材料からなる、厚さ１５０Åの層で
ある。この反強磁性層２は、上記ピン層３に交換結合に
伴う交換バイアス磁界を印加する。
【００８３】ピン層３は、ここでは、軟磁性を示す第１
の軟磁性層３＿１および第２の軟磁性層３＿３と、これ
らの軟磁性層に膜厚方向に挟まれてなる、それらの軟磁
性層の磁化を互いに逆向きに結合するピン結合層３＿２
とからなる。
【００８４】第１の軟磁性層３＿１は、例えば、Ｃｏ−
Ｆｅ−Ｂ合金からなる厚さ１５Åの層であり、第２の軟
磁性層３＿３は、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金からなる
厚さ２５Åの層である。また、ピン結合層３＿２は、例
えば、Ｒｕからなる厚さ７．５Åの層である。
【００８５】ピン層３の第１の軟磁性層３＿１は、磁化
が、上記反強磁性層２によって印加された交換バイアス
磁界によって、同図の紙面垂直方向に、すなわち、図２
に示される一対の電極２５を互いに結ぶ、磁気抵抗効果
膜の長手方向とは垂直であって、かつピン層等の各層に
平行な、磁気抵抗効果膜の高さ方向に固定される。
【００８６】一方、ピン層３の第２の軟磁性層３＿３
は、磁化が、上記ピン結合層３＿２によって、上記第１
の軟磁性層３＿１の磁化とは逆方向に向くように固定さ
れる。このように、第１の軟磁性層３＿１の磁化と第２
の軟磁性層３の磁化とが、互いに逆方向に向いて固定さ
れるため、ピン層３全体では磁化の大きさが小さい。こ
の磁化の小ささのため、ピン層３の磁化は、外部からの
磁界によって影響を受けにくく、磁化が安定してピン止
めされ、また、磁気ディスク１０３からの信号磁界Ｈ
sigを乱す反磁界が小さく抑えられる。
【００８７】中間層４は、例えば、Ｃｕ等の非磁性の金
属からなる厚さ２２Åの層であり、上記ピン層３とフリ
ー層５とを隔てるスペーサとなっている。
【００８８】フリー層５は、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合
金等の軟磁性材料からなる厚さ１５Åの層である。この
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金は、中間層４を構成するＣｕと相互
拡散しにくいため、中間層４上に形成されるフリー層５
の材料として好ましい。
【００８９】このフリー層５は、このように軟磁性材料
からなり、磁化がピン止めされていない。このため、そ
の磁化は、磁気ディスク１０３の各１ビット領域の磁化
からの磁界に応じてその層の面内で回転する。第１の磁
気抵抗効果膜１０＿１のシート抵抗は、いわゆる巨大磁
気抵抗効果により、このフリー層５の磁化と上記ピン層
３の固定された磁化とがなす角度に応じて大きく変化す
る。例えば、この抵抗は、これらの磁化が同方向を向く
場合に最小値をとり、これらの磁化が互いに逆方向を向
く場合に最大値をとる。この最大値と最小値との差が、
上記抵抗変化Δρ／ｔであり、この抵抗変化Δρ／ｔに
よって、上述したセンス電流を通して再生信号が出力さ
れる。
【００９０】一般に、磁気抵抗効果膜中の伝導電子の、
スピンに依存しない通常の散乱による平均自由行程はお
よそ６０Åであり、フリー層５の厚みが３０Å以上の場
合には、伝導電子がフリー層５と上記銅酸化物層７など
との界面で鏡面反射する前に散乱してしまいやすいた
め、鏡面反射効果が有効に生じない。これに対し、フリ
ー層５の厚みが３０Å以下である磁気抵抗効果膜１０で
は、磁気抵抗効果が有効に生ずる。このため、フリー層
５は、３０Å以下の厚みを有するものであることが好ま
しい。
【００９１】また、フリー層５は、上記磁区制御層２４
によって印加されたバイアス磁界によって、単磁区化さ
れている。このため、このフリー層５を含む磁気ヘッド
３０では、磁壁の移動に伴って再生信号に生ずるバルク
ハウゼンノイズの発生が抑制されている。
【００９２】酸化層６は、上記フリー層５を構成する材
料からなる層が酸化されてなるものであり、例えば、厚
さ２０ÅのＣｏ−Ｆｅ−Ｂ合金からなる層が酸化された
層となっている。
【００９３】銅酸化物層７は、銅元素を含む酸化物から
なる層であり、例えば、Ｃｕ1-xＯx（０＜ｘ＜１）から
なる厚さ１５Åの層である。
【００９４】保護層８は、耐蝕性が高く上記銅酸化物層
７を物理的および化学的に保護する層であり、ここで
は、厚さ３０ÅのＡｌ2Ｏ3からなる層である。この保護
層は、上記銅酸化物層７へのさらなる酸素の入り込みを
防ぐため酸化物からなるものであることが好ましい。ま
た、上記Ａｌ2Ｏ3は、耐蝕性が高く、酸素との結びつき
が強いため、この保護層８の材料として好ましい。
【００９５】なお、以上に述べた各層は、本文中に例示
した厚さを有し、本文中に例示した材料からなることが
好ましいが、必ずしもその厚さに限定されるものではな
く、その材料に限定されるものではない。
【００９６】この本実施形態の磁気抵抗効果膜１０を構
成する各層のうちの、上記酸化層６および上記銅酸化物
層７が、本実施形態に特徴的な層である。なお、この磁
気抵抗効果膜１０とは異なり、これらの酸化層６および
銅酸化物層７のうちの酸化層６を持たない新たな本実施
形態の磁気抵抗効果膜１０’も、後述するように、磁気
抵抗効果膜１０と同様な作用効果を奏するものであり、
次に、この磁気抵抗効果膜１０’の構成について述べ
る。そして、これらの磁気抵抗効果膜１０，１０’と比
較するために、従来の磁気抵抗効果膜について図５とと
もに説明した後、これらの酸化層６および銅酸化物層７
の役割について説明する。
【００９７】図４は、本実施形態の磁気抵抗効果膜の一
例の断面図である。
【００９８】同図に示す磁気抵抗効果膜１０’は、図３
に示す磁気抵抗効果膜１０とは、上記酸化層６が存在せ
ず、上記フリー層５と同じ材料からなるフリー層５’上
に直接、銅の酸化物からなる上記銅酸化物層７が形成さ
れている点において異なる。ここでは、フリー層５’の
厚さは、上記本実施形態の磁気抵抗効果膜１０における
フリー層５の厚さと酸化層６の厚さの和と同じ３５Åに
なっている。なお、この磁気抵抗効果膜１０’を構成す
る各層は、上記磁気抵抗効果膜１０を構成する同名の各
層と同じ役割を果たし、同じ作用効果を奏する。
【００９９】図５は、従来の磁気抵抗効果膜の断面図で
ある。
【０１００】同図に示す従来の磁気抵抗効果膜２０は、
スピンバルブタイプの磁気抵抗効果膜であり、図４に示
す本実施形態の磁気抵抗効果膜１０’とは、上記フリー
層５’と同じ材料からなるフリー層１５上に直接、Ｔａ
からなる保護層１８が形成されている点において異な
る。ここでは、フリー層１５の厚さは、上記磁気抵抗効
果膜１０’におけるフリー層５’と同じ３５Åとなって
いる。上記保護層１８の厚さは５０Åである。
【０１０１】さて、従来の磁気抵抗効果膜２０および本
実施形態の磁気抵抗効果膜１０，１０’を含む一般の磁
気抵抗効果膜は、中間層４に流れる磁気抵抗効果に寄与
しない余分なシャント電流を低減させて抵抗変化Δρ／
ｔを高めるために、上述したように、中間層４を薄層化
することが望まれている。しかし、従来の磁気抵抗効果
膜２０では、中間層４の厚みを低減すると、結合磁界Ｈ
inが増大し、この結合磁界Ｈinによって、フリー層の磁
化とピン層の磁化とがなす角度に不必要なずれが生ず
る。
【０１０２】一般に、磁気抵抗効果膜の抵抗値は、磁気
ディスクからの信号磁界Ｈsigの変化に対して線形に変
化することが望ましく、このような線形の変化を実現す
るためには、磁気抵抗効果膜に信号磁界Ｈsigが印加さ
れない状態でピン層の磁化方向とフリー層の磁化方向と
が互いに９０°の角度をなすことが理想的である。しか
し、従来の磁気抵抗効果膜２０では、上記結合磁界Ｈin
が大きいためにこの角度が９０°からずれた状態となり
やすく、このようにこの角度が９０°からずれると、こ
の磁気抵抗効果膜２０を用いた磁気抵抗効果型ヘッドの
出力電圧は信号磁界Ｈsigの入力に対して線形応答せ
ず、この出力電圧の再生波形が歪むなどの障害が発生し
やすい。
【０１０３】これに対して、本実施形態の磁気抵抗効果
膜１０’は、上記フリー層５’上に銅酸化物層７が形成
されており、この銅酸化物層７が、フリー層５’の磁化
とピン層３の磁化との間の結合に影響している。このた
め、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０’では、後に実施
例に示すように、結合磁界Ｈinが小さく、中間層４の厚
みの減少に伴う結合磁界Ｈinの増大が抑制されている。
【０１０４】また、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０’
は、銅酸化物層７の存在により、フリー層５’と銅酸化
物層７との間の界面で鏡面反射が生じ、後に実施例に示
すように、大きな抵抗変化Δρ／ｔを生ずる。
【０１０５】さらに、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０
は、上記フリー層５上に上記酸化層６を挟んで銅酸化物
層７が形成されており、この酸化層６および銅酸化物層
７が、フリー層５の磁化とピン層３の磁化との間の結合
に影響している。このため、本実施形態の磁気抵抗効果
膜１０では、後に実施例に示すように、結合磁界Ｈinが
小さく、中間層４の厚みの減少に伴う結合磁界Ｈinの増
大が抑制されている。
【０１０６】また、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０
は、酸化層６および銅酸化物層７の存在により、フリー
層５と酸化層６との間の界面および酸化層６と銅酸化物
層７との間の界面で鏡面反射が起こり、後に実施例に示
すように、大きな抵抗変化Δρ／ｔを生ずる。
【０１０７】ここで、本実施形態の磁気抵抗効果膜１
０，１０’には、上記酸化層６や上記銅酸化物層７によ
って、上記ピン層３の磁化と上記フリー層５，５’の磁
化とを互いに逆方向に向かせる結合磁界Ｈin、すなわち
負の値の結合磁界Ｈinがそれらの磁化の間に働く場合が
ある。この場合には、酸化層６および銅酸化物層７が、
本発明にいう結合層に相当する。
【０１０８】従来の磁気抵抗効果膜であっても、上記中
間層４の厚みが十分に厚い場合には、結合磁界Ｈinの値
が負になることはある。しかし、従来、実用化されてい
る磁気抵抗効果膜は、上記中間層の厚みが３４Å以下で
あり、このように中間層４の厚みが３４Å以下である場
合には、磁気抵抗効果膜に正の値の結合磁界Ｈinが働
く。このような厚みの範囲では、中間層の厚みを低減さ
せることにより、その結合磁界Ｈinは増大してしまう。
これに対し、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０，１０’
は、中間層４の厚みが３４Å以下である場合にも結合磁
界Ｈinの値が負となるので、その中間層４の厚みを低減
することにより結合磁界Ｈinの値をゼロに近づけること
ができる。
【０１０９】以上述べた本実施形態の磁気抵抗効果膜１
０，１０’が採用された磁気抵抗効果型ヘッド３０は、
大きな抵抗変化Δρ／ｔを有し、余分な結合磁界Ｈ
inの、中間層４の厚みの減少に伴う増大が抑制されてお
り、場合によっては結合磁界Ｈinの値をゼロに近づける
ことができるので、再生波形の歪みが抑制された高出力
の磁気ヘッドとなっている。
【０１１０】また、このように再生波形の歪みが抑制さ
れた高出力の磁気抵抗効果型ヘッド３０が採用されたＨ
ＤＤ１００は、磁気記録媒体各点の磁化の方向を検出す
る感度が高く、磁気記録媒体に高密度に記録された情報
の再生に適している。
【０１１１】次に、これらの本実施形態の磁気抵抗効果
膜１０，１０’を製造する本実施形態の磁気抵抗効果膜
製造方法について、図６とともに説明する。
【０１１２】図６は、本実施形態の磁気抵抗効果膜成膜
装置を示す図である。
【０１１３】同図に示される磁気抵抗効果膜成膜装置４
０は、メインチャンバ３１と絶縁体チャンバ３２とバル
ブ３３とを有し、それらのチャンバ内でスパッタリング
により磁気抵抗効果膜を成膜する装置である。ここで
は、メインチャンバ３１内には例えばＡｒガスが導入さ
れており、絶縁体チャンバ３２には、ここでは、絶縁体
チャンバ３２には純粋な酸素ガスが導入されているもの
とする。この酸素ガス以外では、この絶縁体チャンバ３
２には、例えば、ＡｒガスあるいはＡｒガスと酸素ガス
との混合ガスが導入される。これらのメインチャンバ３
１と絶縁体チャンバ３２との間には、それらのチャンバ
を繋ぐ通路があり、その通路に開閉自在なバルブ３３が
備えられている。
【０１１４】以下に、この磁気抵抗効果膜１０，１０’
の成膜の過程について説明する。
【０１１５】まず、メインチャンバ３１には図示しない
基板が用意される。磁気抵抗効果膜を実験的に成膜する
場合には、この基板は、例えば、Ｓｉ／ＳｉＯ2基板で
あり、また、上記磁気ヘッド３０を構成する磁気抵抗効
果膜を成膜する場合には、この基板は、上述した、非磁
性の基板２１／下部シールド層２２／下部絶縁層２３か
らなる多層膜である。
【０１１６】この図示しない基板上に、同図に示される
ように、スパッタリングにより、Ａｒガス中で、まず、
上記磁気抵抗効果膜１０，１０’を構成する下地層１、
反強磁性層２、ピン層３、中間層４の順に、これらの各
層の例示した材料を用いて例示した厚さでＤＣマグネト
ロンスパッタリングにより連続的に積層してこれらの各
層を成膜する。
【０１１７】次に、同じくＤＣマグネトロンスパッタリ
ングによって、このように積層された中間層４上に、Ｃ
ｏ−Ｆｅ−Ｂ合金からなる厚さ３５Åの、図４に示す磁
気抵抗効果膜のフリー層５’と同等な層を成膜し、さら
に、このフリー層５’と同等な層の上に、Ｃｕからなる
厚み１５ÅのＣｕ層７’を成膜する。このフリー層５’
と同等な層は、このまま酸化されなければフリー層５’
となる層であり、本発明にいう自由磁性材料層に相当す
る。以下、このフリー層５’と同等な層を単にフリー層
５’と称する。また、Ｃｕ層７’は本発明にいう金属層
および酸化制御層に相当する。
【０１１８】このように基板上にＣｕ層７’まで成膜さ
れた多層膜を、上記バルブ３３を開けてメインチャンバ
３１から絶縁体チャンバ３２へ移し、再びバルブ３３を
閉める。そして、絶縁体チャンバ３２内で、この多層膜
のＣｕ層７’上にＲＦマグネトロンスパッタリングによ
りＡｌ2Ｏ3の積層を３０Å行うことにより、上記磁気抵
抗効果膜１０，１０’の保護層８が成膜される。
【０１１９】このＡｌ2Ｏ3の積層の過程において、Ｃｕ
層７’はプラズマ状態の酸素にさらされてプラズマ酸化
され、酸素が上記Ｃｕ層７’に入り込んで、このＣｕ層
７’が酸化銅からなる上記銅酸化物層７に変わる。この
ように銅酸化物層７まで形成されてなる多層膜を所定の
素子の形状にパターニングすることにより、図４に示す
磁気抵抗効果膜１０’が形成される。
【０１２０】また、図６に示すように、このＡｌ2Ｏ3の
積層の過程において、Ｃｕ層７’が強く酸化されること
で、Ｃｕ層７’全体が酸化されて銅酸化物層７に変わる
のに加えてフリー層５’が厚み方向に一部だけ層状にプ
ラズマ酸化される。すなわち、酸素が上記Ｃｕ層７’を
通り、さらに、酸素が上記フリー層５’の一部に入り込
む。そして、このフリー層５’の上記Ｃｕ層７’に接す
る界面側から所定の厚みまで酸化されて上記酸化層６が
形成される。フリー層５’のうちの酸化されずに残った
部分が上記フリー層５となる。このように酸化層６およ
び銅酸化物層７が形成された多層膜を所定の素子の形状
にパターニングすることにより、図３に示す磁気抵抗効
果膜１０が形成される。
【０１２１】従来、フリー層上に自然酸化によって酸化
膜が形成されることがあるけれども、この自然酸化によ
っては、所望の厚さに制御された酸化膜を形成すること
が困難である。また、フリー層上に、直接、プラズマ酸
化を行うことにより酸化膜を形成することはできるけれ
ども、このような直接のプラズマ酸化では、強く酸化さ
れすぎてやはり所望の厚さに制御された酸化膜を形成す
ることは困難であり、また、酸化膜の界面の状態が不良
となっている可能性がある。
【０１２２】これに対して、この磁気抵抗効果膜成膜装
置４０による磁気抵抗効果膜の成膜では、フリー層５’
上にＣｕ層７’を形成し、プラズマ酸化工程によってこ
のＣｕ層７’を通してフリー層５’の一部を酸化するも
のであるため、フリー層５’がの一部が酸化されてなる
酸化層６を、所望の厚さになるように制御しながら形成
することができる。そして、このように厚さの制御をし
ながら酸化層６を形成することにより、上記結合磁界Ｈ
inを制御することができる。また、このような酸化で
は、酸化が穏やかに行われるため、酸化層６とフリー層
５との間の界面が良好であると考えられる。
【０１２３】Ｃｕ層７’は、ここで述べたようにフリー
層５’の酸化の程度を制御する働きを有するものである
ため、ある程度以上の厚みが必要である。言い換える
と、この酸化の程度が適切に制御されて、この磁気抵抗
効果膜１０，１０’において結合磁界Ｈinの低減が有効
に行われるためには、このＣｕ層７’が酸化されてなる
銅酸化物層７はある程度以上の厚みを有するものとなる
ことが必要である。後に示す実施例からわかるように、
この銅酸化物層７は、１０Å以上の厚みを有するもので
あることが好ましい。このため、同じく、Ｃｕ層７’も
１０Å以上の厚みを有するものであることが好ましい。
【０１２４】また、上記フリー層５’の酸化は５Å以上
の深さまで行われ、酸化層６が５Å以上の厚みを有する
ものであることが好ましい。通常、フリー層５’と銅酸
化物層７との間の界面、すなわち酸化層６と銅酸化物層
７との界面のように、積層によって形成された２層の界
面は、通常５Å程度の粗さを有するが、酸化層６と酸化
されずに残ったフリー層５との間の界面のように、酸化
されることにより形成された界面は平滑な界面となると
考えられる。
【０１２５】上記磁気抵抗効果膜１０は、酸化層６の厚
みが５Å以上であることにより、酸化層６とフリー層５
との間の界面のほぼ全体が平滑になり、上記結合磁界Ｈ
inが減少し、この界面で伝導電子の鏡面反射が良好に行
われると考えられる。後に実施例に示すように、実際、
酸化層６がこのように５Å以上の厚みを有するものであ
る場合に、結合磁界Ｈinの増大の抑制が有効に行われ、
また、抵抗変化Δρ／ｔがさらに大きな値を示す。
【０１２６】なお、これまで述べた磁気抵抗効果膜製造
方法では、絶縁体チャンバ３２中を純粋な酸素雰囲気と
したが、絶縁体チャンバ３２中でＡｌ2Ｏ3等の酸化物を
積層する場合には、Ａｒガス雰囲気中であってもよく、
Ａｌ2Ｏ3のスパッタによって生ずる酸素の一部が上記Ｃ
ｕ層７’や上記フリー層５’をプラズマ酸化する。
【０１２７】また、絶縁体チャンバ３２中は酸素とＡｒ
の混合ガス雰囲気であってもよく、この場合、その混合
比を変えるなどして、上記Ｃｕ層７’の酸化の度合い、
さらには、上記酸化層６の厚さなどを制御できる。
【０１２８】上記プラズマ酸化が、絶縁体チャンバ３２
中でＡｌ2Ｏ3等の酸化物の積層と同時に行われる場合に
も、この絶縁体チャンバ３２中が酸素を含む雰囲気中で
ある方が、純粋なＡｒガス雰囲気中であるよりも、最終
的に形成された磁気抵抗効果膜の結合磁界Ｈinが低減さ
れる傾向にある。
【０１２９】また、Ａｌ2Ｏ3等の酸化物の積層が行われ
ない場合にも、絶縁体チャンバ３２中を酸素を含む雰囲
気とすることで、Ｃｕ層７’およびフリー層５’のプラ
ズマ酸化が行われる。
【０１３０】なお、Ｃｕ層７’やフリー層５’の酸化の
状態は、スパッタリングの際の、投入電力の他、ガス圧
力やガスの混合比、保護層８の材料や厚み、銅酸化物層
７の材料および厚み等の条件によって左右される。酸化
層６の厚さもこれらの条件を調整することによって変え
られる。
【０１３１】また、上記フリー層５’上には、Ｃｕ層
７’の代わりにＣｕ以外の金属からなる層が積層されて
もよい。Ｃｕ以外の金属からなる層がフリー層５’上に
積層された場合にも、その金属からなる層によってフリ
ー層５’の酸化が適切に制御されると考えられる。但
し、実施例に示すようにフリー層５’上にＣｕからなる
層が形成された場合に上記結合磁界Ｈinを小さく抑える
結果が実際に得られており、上記フリー層５’上には、
ＣｕあるいはＣｕを含む合金からなる層が形成されるこ
とが好ましい。
【０１３２】なお、この保護層８の成膜は、金属ターゲ
ットを、Ａｒと酸素との混合ガス中で反応性スパッタリ
ングを行うことにより行うこともできる。
【０１３３】また、成膜方法は、スパッタリングに限る
ものではなく、フリー層５’上に積層された金属からな
る層の酸化を通じて、そのフリー層５’の酸化が制御で
きる手段であればよい。
【０１３４】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
【０１３５】＜中間層の厚み依存性＞以下に、磁気抵抗
効果膜の抵抗変化Δρ／ｔの測定結果と、結合磁界Ｈin
の、中間層の厚みに対する変化の測定の結果とについて
説明する。
【０１３６】この測定は、図３に示す本実施形態の磁気
抵抗効果膜１０の７つの試料に対して行った。ここで、
これらの７つの試料それぞれは、Ｃｕからなる１８Å〜
３０Åの間のそれぞれ異なる厚みの中間層４を有するも
のであり、これらの試料を構成する、中間層４以外の各
層は、いずれの試料に対しても、本実施形態の磁気抵抗
効果膜１０の例示した厚みを有し例示した材料からな
る。
【０１３７】これらの試料は、図６に示す磁気抵抗効果
膜成膜装置４０によって、実施形態に説明する方法で成
膜された。ここで、磁気抵抗効果膜を成膜する基板とし
ては、Ｓｉ／ＳｉＯ2基板を用い、スパッタリングに用
いる各ターゲットはいずれも５ｃｍ径のものを用いた。
また、メインチャンバ３１における、ターゲットに対す
るＤＣマグネトロンスパッタリングの投入電力を５０Ｗ
とし、絶縁体チャンバ３２における、ターゲットに対す
るＲＦマグネトロンスパッタリングの投入電力を１５０
Ｗとした。また、メインチャンバ３１内は、０．７Ｐａ
のＡｒ雰囲気とし、絶縁体チャンバ３２内は、０．０６
Ｐａの酸素雰囲気とした。
【０１３８】また、この測定は、比較のために、図５に
示す従来の磁気抵抗効果膜２０の５つの試料に対しても
行った。ここで、これらの５つの試料それぞれは、Ｃｕ
からなる２４Å〜３２Åの間のそれぞれ異なる厚みの中
間層４を有するものであり、これらの試料を構成する、
中間層４以外の各層は、いずれの試料に対しても、従来
の磁気抵抗効果膜２０の例示した厚みを有し例示した材
料からなる。
【０１３９】これらの５つの試料それぞれを構成する各
層は、図６に示す磁気抵抗効果膜成膜装置４０によっ
て、上記７つの試料における本実施形態の磁気抵抗効果
膜の成膜と同様に成膜した。但しこれらの５つの試料を
構成する各層は、いずれも導電性の材料からなるので、
上記磁気抵抗効果膜成膜装置４０のうちの、メインチャ
ンバ３１内で全ての層を成膜した。
【０１４０】図７は、磁気抵抗効果膜の抵抗変化Δρ／
ｔの、中間層の厚さ依存性を示すグラフである。
【０１４１】図８は、磁気抵抗効果膜の結合磁界Ｈ
inの、中間層の厚さ依存性を示すグラフである。
【０１４２】図７、図８の横軸は、いずれも磁気抵抗効
果膜のＣｕからなるスペーサである中間層４の厚さを表
し、図７の縦軸は、磁気抵抗効果膜の抵抗変化Δρ／ｔ
を表し、図８の縦軸は、磁気抵抗効果膜の結合磁界Ｈin
を表す。図７、図８には、本実施形態の磁気抵抗効果膜
１０の７つの試料に対する測定結果が、同図中の黒丸に
よって示され、また、従来の磁気抵抗効果膜２０の５つ
の試料に対する測定結果が、同図中の黒三角によって示
される。これらの黒丸どうしは、ガイドのために実線に
よって繋がれており、黒三角どうしは、ガイドのために
点線によって繋がれている。
【０１４３】図７の複数の黒三角で示されるように、従
来の磁気抵抗効果膜２０は、中間層４の厚みが３２Åか
ら２８Åまで低減されると、抵抗変化Δρ／ｔは増大し
た。しかし、この抵抗変化Δρ／ｔは、厚み２８Åで頭
打ちとなり、厚み２８Åから２４Åまで低減されるとか
えって減少した。また、この従来の磁気抵抗効果膜２０
は、中間層４の厚みが２４Å〜３２Åの間で、抵抗変化
Δρ／ｔが１．０５Ω〜１．２５Ωの間にあり、中間層
４の厚みによる変化はあまりなかった。
【０１４４】これに対して、図７の複数の黒丸で示され
るように、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０は、中間層
４の厚みが３０Åから２２Åまで低減されると、抵抗変
化Δρ／ｔの値は、１．４Ω以下から１．９Ω以上まで
単調増加し、中間層４の厚みが２４Åから２０Åの間
で、その１．９Ω以上の値が保たれた。
【０１４５】このように、フリー層５上に、酸化層６を
挟んで銅酸化物層７が形成されたものである磁気抵抗効
果膜１０の試料は、中間層４のいずれの厚みに対しても
従来の磁気抵抗効果膜２０よりも大きな抵抗変化Δρ／
ｔを示した。この大きな抵抗変化Δρ／ｔは、フリー層
５と酸化層６との間の界面、および酸化層６と銅酸化物
層７との間の界面における伝導電子の鏡面反射によるも
のと考えられる。
【０１４６】また、図８の複数の黒三角で示されるよう
に、従来の磁気抵抗効果膜２０は、中間層４の厚みが３
２Åから２４Åまで低減されると、結合磁界Ｈinが、
０．５ｋＡ／ｍから５．３ｋＡ／ｍまで単調に増大し
た。これに対して図８の複数の黒丸で示されるように、
本実施形態の磁気抵抗効果膜１０は、中間層４の厚み
が、３０Åから２２Åの間で結合磁界Ｈinは−０．５ｋ
Ａ／ｍから−１．５ｋＡ／ｍの間に収まり負の値をとっ
た。この磁気抵抗効果膜１０の結合磁界Ｈinは、中間層
４の厚みが、２２Åから１８Åまで低減されると単調に
増大し、２０Åで正に転じ、１８Åでは６ｋＡ／ｍを超
える値となった。
【０１４７】このように、フリー層５上に、酸化層６を
挟んで銅酸化物層７が形成されたものである本実施形態
の磁気抵抗効果膜１０の試料の一部では、負の結合磁界
Ｈinが実現した。また、この磁気抵抗効果膜１０では、
結合磁界Ｈinの大きさを小さく保ったまま、従来の磁気
抵抗効果膜２０と比べて、中間層４の厚みをより小さな
厚みまで減少させることができる。
【０１４８】＜銅酸化物層の厚み依存性＞以下に、磁気
抵抗効果膜の抵抗変化Δρ／ｔ、保磁力Ｈc、および結
合磁界Ｈi nの、銅酸化物層７の厚みに対する変化の測定
結果について説明する。
【０１４９】これらの測定は、図３に示す本実施形態の
磁気抵抗効果膜１０の６つの試料を含む８つの試料に対
して行った。これらの８つの試料は、図６に示す磁気抵
抗効果膜成膜装置４０によって、上記中間層の厚み依存
の測定で用いた７つの試料を成膜する際の、各チャンバ
内における、基板、ターゲットの径、投入電力、雰囲気
の条件と同じ条件で、実施形態に説明する方法により成
膜された。詳しく述べると、これらの８つの試料は、い
ずれも、基板上にフリー層５’まで形成し、そのフリー
層５’上にＣｕ層７’を形成し、そのＣｕ層７’上にＡ
ｌ2Ｏ3を積層することによりそのＣｕ層７’をプラズマ
酸化して銅酸化物層７を形成し、さらにフリー層５’を
そのＣｕ層７’側から酸化させて、酸化せずに残ったフ
リー層５上に酸化層６を形成したものである。但し、こ
こで、Ｃｕ層７’の厚みは、各試料ごとに０Å〜３５Å
の間で異なっており、このＣｕ層７’の厚みが、上記銅
酸化物層７の厚みとなる。また、フリー層５’の厚みは
３５Åであり、Ｃｕ層７’の厚みに応じて、フリー層
５’へ酸素が入り込む膜厚方向の深さが異なるため、Ｃ
ｕ層７’の厚みに応じて酸化されずに残ったフリー層５
および酸化されてなる酸化層６の厚みも異なる。このよ
うに、これらの試料を構成する、銅酸化物層７、酸化層
６、およびフリー層５以外の各層は、試料によらずいず
れも、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０の例示した厚み
を有し例示した材料からなる。なお、これらの８つの試
料のうち、銅酸化物層７の厚みが０Åであるもの、すな
わち銅酸化物層７を有さない試料では、上記酸化層６の
厚みは２０Åであり、銅酸化物層７の厚みが２５Åであ
る試料では、上記酸化層６の厚みは５Åであった。ま
た、銅酸化物層７の厚みが３５Åである試料では、上記
酸化層６の厚みは０Å、すなわち酸化層６を有さない、
図４に示す磁気抵抗効果膜１０’のように、フリー層５
上に直接、銅酸化物層７が形成されたものとなってい
た。これらの酸化層６の厚みは、試料を削りながらＸＰ
Ｓによって削られた面の組成を評価することによって行
われた。
【０１５０】図９は、磁気抵抗効果膜の抵抗変化Δρ／
ｔの、銅酸化物層の厚さ依存性を示すグラフである。
【０１５１】図１０は、磁気抵抗効果膜の保磁力Ｈ
cの、銅酸化物層の厚さ依存性を示すグラフである。
【０１５２】図１１は、磁気抵抗効果膜の結合磁界Ｈin
の、銅酸化物層の厚さ依存性を示すグラフである。
【０１５３】図９、図１０、図１１の横軸は、いずれ
も、磁気抵抗効果膜のＣｕ1-xＯxからなる銅酸化物層７
の厚さを表す。図９の縦軸は、磁気抵抗効果膜の抵抗変
化Δρ／ｔを表し、図１０の縦軸は、磁気抵抗効果膜の
抵抗変化保磁力Ｈcを表し、図１１の縦軸は、磁気抵抗
効果膜の結合磁界Ｈinを表す。これらの図には、上記８
つの試料に対する測定結果が、同図中の黒丸によって示
され、これらの黒丸どうしは、ガイドのために実線によ
って繋がれている。
【０１５４】まず、結合磁界Ｈinの測定結果に着目す
る。
【０１５５】図１１に示すように、結合磁界Ｈinは、銅
酸化物層７の厚さが０Åである場合に、２．９ｋＡ／ｍ
と大きいが、この銅酸化物層７の厚さが増大するにつれ
単調に減少し、銅酸化物層７の厚さが１０Åで０．８ｋ
Ａ／ｍ、１５Åで−１．２ｋＡ／ｍにまで減少した。そ
して、銅酸化物層７の厚さが２０Å〜３５Åでは、結合
磁界Ｈinは−０．５ｋＡ／ｍ〜０．３ｋＡ／ｍの範囲内
におさまる小さな値となった。
【０１５６】磁気抵抗効果膜の磁気ヘッドに対しては、
通常、０．８ｋＡ／ｍ以下の結合磁界Ｈinが要求される
ため、以上の結合磁界Ｈinの測定結果から、銅酸化物層
７の厚みは、１０Å以上が好ましいとわかる。また、銅
酸化物層７の厚みは、１０Å〜３５Åの範囲にあればさ
らに好ましい。
【０１５７】次に、抵抗変化Δρ／ｔ、保磁力Ｈc、お
よび結合磁界Ｈinの測定結果を総合的に見る。
【０１５８】これらの図９、図１０、図１１に示すよう
に、銅酸化物層７の厚みが０Åであり、酸化層６の厚み
が２０Åである試料は、抵抗変化Δρ／ｔは１．３Ωと
低く、結合磁界Ｈinは２．９ｋＡ／ｍと大きいため、こ
の試料は、磁気抵抗効果膜としてあまり好ましいもので
はなかった。また、この場合には、試料の保磁力Ｈcは
３．５ｋＡ／ｍとなっていた。
【０１５９】試料の銅酸化物層７の厚みが０Åから１０
Åに増大した場合には、抵抗変化Δρ／ｔは１．７５Ω
まで上昇し、結合磁界Ｈinは０．８ｋＡ／ｍまで減少し
たため、磁気抵抗効果膜として好ましいものとなった。
【０１６０】試料の銅酸化物層７の厚みが１５Åに増大
した場合には、抵抗変化Δρ／ｔは２Ωと最高値をと
り、結合磁界Ｈinは−１．２ｋＡ／ｍまで減少して最低
値をとり、さらに、保磁力Ｈcが１．２ｋＡ／ｍまで減
少したものとなっており、磁気抵抗効果膜として好まし
い。
【０１６１】また、試料の銅酸化物層７の厚みが１５Å
から３５Åまで増大した場合には、結合磁界Ｈinが−
０．５ｋＡ／ｍ〜０．３ｋＡ／ｍの範囲内におさまる良
好な値を示したが、抵抗変化Δρ／ｔは、２．０Ωから
１．４Ωまで減少した。このような抵抗変化Δρ／ｔの
減少は、３５Å付近での酸化層６の薄層化によるものと
考えられる。
【０１６２】ここで、銅酸化物層７の厚みが２５Å以下
であると、酸化層６の厚みは５Å以上であり、酸化層６
がこの５Å以上の厚みを有する場合には、結合磁界Ｈin
は、さらに−１．２ｋＡ／ｍまで減少し、抵抗変化Δρ
／ｔが１．７ｋＡ／ｍ以上に増大し、保磁力Ｈcが２．
２ｋＡ／ｍ以下に減少するという好ましい性質を示し
た。このため、酸化層６の厚みは、５Å以上であること
が好ましいとわかる。なお、さらに酸化層６の厚みを増
大させると、すなわち銅酸化物層７の厚みを減少させる
と、それらの各特性は悪化するが、そのように悪化する
原因は、酸化層６の厚み以外の、銅酸化物層７の厚みの
減少などにあると考えられる。
【０１６３】試料の銅酸化物層７の厚みが３５Åである
場合は、酸化層６の厚みが０Åであるので、この試料
は、本実施形態の磁気抵抗効果膜１０’の１つとなる。
このの、１．４Ωという抵抗変化Δρ／ｔの値は、図７
に示される結果から、この試料に対応する、中間層４の
厚みが２２Åとなる従来の磁気抵抗効果膜２０で予想さ
れる抵抗変化Δρ／ｔの値より大きく、また、この試料
の、−０．５ｋＡ／ｍという結合磁界Ｈinの値は、図８
に示される中間層４の厚みが２２Åとなる結合磁界Ｈin
の値より低い。この結果から、磁気抵抗効果膜１０’
は、従来の磁気抵抗効果膜２０よりも大きな抵抗変化を
示し、低い結合磁界Ｈinを示すものであることがわか
る。
【０１６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間層の厚みの低減に伴う結合磁界の増大が抑制された
磁気抵抗効果膜、そのような磁気抵抗効果膜を備えた磁
気抵抗効果型ヘッド、そのような磁気抵抗効果型ヘッド
を備えた情報再生装置、およびそのような磁気抵抗効果
膜を製造する磁気抵抗効果膜製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のハードディスク装置の概略構成図
である。
【図２】本実施形態の磁気ヘッドの要部斜視図である。
【図３】本実施形態の磁気抵抗効果膜の一例の断面図で
ある。
【図４】本実施形態の磁気抵抗効果膜の一例の断面図で
ある。
【図５】従来の磁気抵抗効果膜の断面図である。
【図６】本実施形態の磁気抵抗効果膜成膜装置を示す図
である。
【図７】磁気抵抗効果膜の抵抗変化Δρ／ｔの、中間層
の厚さ依存性を示すグラフである。
【図８】磁気抵抗効果膜の結合磁界Ｈinの、中間層の厚
さ依存性を示すグラフである。
【図９】磁気抵抗効果膜の抵抗変化Δρ／ｔの、銅酸化
物層の厚さ依存性を示すグラフである。
【図１０】磁気抵抗効果膜の保磁力Ｈcの、銅酸化物層
の厚さ依存性を示すグラフである。
【図１１】磁気抵抗効果膜の結合磁界Ｈinの、銅酸化物
層の厚さ依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 下地層 １＿１ 第１の下地層 １＿２ 第２の下地層 ２ 反強磁性層 ３ ピン層 ３＿１ 第１の軟磁性層 ３＿２ ピン結合層 ３＿３ 第２の軟磁性層 ４ 中間層 ５，５’，１５ フリー層 ６ 酸化層 ７ 銅酸化物層 ８，１８ 保護層 １０ 磁気抵抗効果膜 ２１ 基板 ２２ 下部シールド層 ２３ 下部絶縁層 ２４ 磁区制御層 ２５ 電極 ２６ 上部絶縁層 ２７ 上部シールド層 ３０ 磁気ヘッド ３１ メインチャンバ ３２ 絶縁体チャンバ ３３ バルブ ４０ 磁気抵抗効果膜成膜装置 １００ ＨＤＤ １０１ ハウジング １０２ 回転軸 １０３ 磁気ディスク １０４ 浮上ヘッドスライダ １０５ アーム軸 １０６ キャリッジアーム １０７ アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野間 賢二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 兼 淳一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 金井 均 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5D034 BA03 BA05 BA17 CA08 DA07

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 方向が固定された磁化を有する固定磁性
    層と、該固定磁性層上に形成された非磁性の中間層と、
    該中間層上に形成された、外部磁界に応じて方向が変化
    する磁化を有する自由磁性層とを含む多層膜であって、
    該固定磁性層の磁化の方向と該自由磁性層の磁化の方向
    とがなす角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果
    膜において、 前記自由磁性層上に直接に、あるいは該自由磁性層との
    間に該自由磁性層を構成する材料が酸化された材料から
    なる酸化層を挟んで、銅元素を含む酸化物からなる銅酸
    化物層が形成されてなるものであることを特徴とする磁
    気抵抗効果膜。
  2. 【請求項２】 前記銅酸化物層が、１０Å以上の厚みを
    有するものであることを特徴とする請求項１記載の磁気
    抵抗効果膜。
  3. 【請求項３】 前記酸化層が、５Å以上の厚みを有する
    ものであることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効
    果膜。
  4. 【請求項４】 前記銅酸化物層上に、該銅酸化物層を保
    護する保護層が形成されてなるものであることを特徴と
    する請求項１記載の磁気抵抗効果膜。
  5. 【請求項５】 前記保護層が、酸化物からなるものであ
    ることを特徴とする請求項４記載の磁気抵抗効果膜。
  6. 【請求項６】 前記保護層が、Ａｌ2Ｏ3からなるもので
    あることを特徴とする請求項５記載の磁気抵抗効果膜。
  7. 【請求項７】 前記自由磁性層が、３０Å以下の厚みを
    有するものであることを特徴とする請求項１記載の磁気
    抵抗効果膜。
  8. 【請求項８】 方向が固定された磁化を有する固定磁性
    層と、該固定磁性層上に形成された非磁性の中間層と、
    該中間層上に形成された、外部磁界に応じて方向が変化
    する磁化を有する自由磁性層とを含む多層膜であって、
    該固定磁性層の磁化の方向と該自由磁性層の磁化の方向
    とがなす角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果
    膜において、 前記中間層が、３４Å以下の厚みを有するものであっ
    て、 前記固定磁性層の磁化と前記自由磁性層の磁化とを互い
    に逆方向に向かせる結合磁界をそれらの磁化の間に働か
    せる結合層が、上記自由磁性層上に形成されてなるもの
    であることを特徴とする磁気抵抗効果膜。
  9. 【請求項９】 方向が固定された磁化を有する固定磁性
    層と、該固定磁性層上に形成された非磁性の中間層と、
    該中間層上に形成された、外部磁界に応じて方向が変化
    する磁化を有する自由磁性層とを含む多層膜である、該
    固定磁性層の磁化の方向と該自由磁性層の磁化の方向と
    がなす角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜
    を備え、該磁気抵抗効果膜の抵抗の大きさを検知するこ
    とにより前記外部磁界の強さを検知することを特徴とす
    る磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、 前記自由磁性層上に直接に、あるいは該自由磁性層との
    間に該自由磁性層を構成する材料が酸化された材料から
    なる酸化層を挟んで、銅元素を含む酸化物からなる銅酸
    化物層が形成されてなるものであることを特徴とする磁
    気抵抗効果型ヘッド。
  10. 【請求項１０】 磁化の方向により情報が記録された磁
    気記録媒体に近接あるいは接触して配置されて該磁気記
    録媒体各点の磁化の方向を検出する磁気ヘッドを備え、
    該磁気ヘッドにより検出された前記磁気記録媒体各点の
    磁化の方向に応じた情報を再生する情報再生装置におい
    て、 前記磁気ヘッドが、 方向が固定された磁化を有する固定磁性層と、該固定磁
    性層上に形成された非磁性の中間層と、該中間層上に形
    成された、外部磁界に応じて方向が変化する磁化を有す
    る自由磁性層とを含む多層膜である、該固定磁性層の磁
    化の方向と該自由磁性層の磁化の方向とがなす角度に応
    じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗効果膜を備え、該磁気
    抵抗効果膜の抵抗の大きさを検知することにより前記外
    部磁界の強さを検知するものであって、 前記自由磁性層上に直接に、あるいは該自由磁性層との
    間に該自由磁性層を構成する材料が酸化された材料から
    なる酸化層を挟んで、銅元素を含む酸化物からなる銅酸
    化物層が形成されてなるものであることを特徴とする情
    報再生装置。
  11. 【請求項１１】 方向が固定された磁化を有する固定磁
    性層と、該固定磁性層上に形成された非磁性の中間層
    と、該中間層上に形成された、外部磁界に応じて方向が
    変化する磁化を有する自由磁性層とを含む多層膜であっ
    て、該固定磁性層の磁化の方向と該自由磁性層の磁化の
    方向とがなす角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗
    効果膜を製造する磁気抵抗効果膜製造方法において、 前記中間層を積層した後、該中間層上に前記自由磁性層
    を構成する材料からなる自由磁性材料層を積層する自由
    磁性材料層積層工程と、 前記自由磁性材料層積層工程で積層された自由磁性材料
    層上に、金属からなる金属層を積層する金属層積層工程
    と、 前記金属層積層工程によって積層された金属層をプラズ
    マ状態の酸素にさらすことによって該金属層を酸化させ
    るプラズマ酸化工程とを有することを特徴とする磁気抵
    抗効果膜製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記プラズマ酸化工程が、前記金属層
    と、さらに前記自由磁性材料層の該金属層側の一部を酸
    化させる工程であることを特徴とする請求項１１記載の
    磁気抵抗効果膜製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記プラズマ酸化工程が、前記金属層
    上への新たな層の積層と同時に行われる工程であること
    を特徴とする請求項１１記載の磁気抵抗効果膜製造方
    法。
  14. 【請求項１４】 方向が固定された磁化を有する固定磁
    性層と、該固定磁性層上に形成された非磁性の中間層
    と、該中間層上に形成された、外部磁界に応じて方向が
    変化する磁化を有する自由磁性層とを含む多層膜であっ
    て、該固定磁性層の磁化の方向と該自由磁性層の磁化の
    方向とがなす角度に応じた抵抗の大きさを示す磁気抵抗
    効果膜を製造する磁気抵抗効果膜製造方法において、 前記中間層上に前記自由磁性層を構成する材料からなる
    自由磁性材料層を積層する自由磁性材料層積層工程と、 前記自由磁性材料層積層工程で積層された自由磁性材料
    層上に所定の酸化制御層を積層する酸化制御層積層工程
    と、 前記酸化制御層積層工程で積層された酸化制御層をプラ
    ズマ状態の酸素にさらすことによって、該酸化制御層を
    通して前記自由磁性材料層が該酸化制御層側から厚み方
    向に所定の深さまで酸化するプラズマ酸化工程とを有す
    ることを特徴とする磁気抵抗効果膜製造方法。
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EP00310053A EP1124273B1 (en) 2000-02-10 2000-11-13 Magnetoresistive multilayered film, magnetoresistive head, and information regeneration apparatus
US09/726,752 US6759120B2 (en) 2000-02-10 2000-11-30 Magnetoresistive film, magnetoresistive head, information regeneration apparatus and magnetoresistive film manufacture method
KR1020000073831A KR100650532B1 (ko) 2000-02-10 2000-12-06 자기 저항 효과막, 자기 저항 효과형 헤드, 정보 재생장치, 및 자기 저항 효과막 제조 방법

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7897201B2 (en) 2006-02-09 2011-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing magnetoresistance effect element
US8031443B2 (en) 2007-03-27 2011-10-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect element, magnetic head, magnetic recording/reproducing device and method for manufacturing a magneto-resistance effect element
US8048492B2 (en) 2005-12-21 2011-11-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive effect element and manufacturing method thereof
US8111489B2 (en) 2006-07-07 2012-02-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect element
US8228643B2 (en) 2008-09-26 2012-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing a magneto-resistance effect element and magnetic recording and reproducing apparatus
US8274766B2 (en) 2006-04-28 2012-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording element including a thin film layer with changeable magnetization direction
US8274765B2 (en) 2008-09-29 2012-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing magnetoresistive element, magnetoresistive element, magnetic head assembly and magnetic recording apparatus
CN108288537A (zh) * 2017-01-09 2018-07-17 三星电机株式会社 共模滤波器

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6700753B2 (en) * 2000-04-12 2004-03-02 Seagate Technology Llc Spin valve structures with specular reflection layers
EP1345277A4 (en) * 2000-12-21 2005-02-16 Fujitsu Ltd MAGNETORESISTIVE COMPONENT, MAGNETIC HEAD AND MAGNET PLATE PLAYER
US6700757B2 (en) * 2001-01-02 2004-03-02 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Enhanced free layer for a spin valve sensor
US6709767B2 (en) * 2001-07-31 2004-03-23 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. In-situ oxidized films for use as cap and gap layers in a spin-valve sensor and methods of manufacture
KR100448989B1 (ko) * 2001-10-10 2004-09-18 한국과학기술연구원 열적 특성이 향상된 탑형 및 바톰형 스핀밸브 자기저항박막 및 그 제조방법
US7038891B2 (en) * 2002-01-02 2006-05-02 International Business Machines Corporation Method and apparatus for providing precise control of magnetic coupling field in NiMn top spin valve heads and amplitude enhancement
US6937448B2 (en) * 2002-11-13 2005-08-30 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Spin valve having copper oxide spacer layer with specified coupling field strength between multi-layer free and pinned layer structures
US6913782B2 (en) * 2002-12-03 2005-07-05 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Fabrication of self-aligned reflective/protective overlays on magnetoresistance sensors, and the sensors
US7183893B2 (en) * 2004-02-04 2007-02-27 Seagate Technology Llc TMR sensor with oxidized alloy barrier layer and method for forming the same
US7396499B2 (en) * 2004-09-28 2008-07-08 Thomas E Frankel Multiple layered membrane with fluorine containing polymer layer
US8519703B2 (en) * 2008-03-20 2013-08-27 Infineon Technologies Ag Magnetic sensor device and method of determining resistance values
JP5039007B2 (ja) 2008-09-26 2012-10-03 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置
US8570690B2 (en) 2011-06-20 2013-10-29 HGST Netherlands B.V. Magnetic sensor having a hard bias seed structure
US20170221506A1 (en) 2016-02-02 2017-08-03 Seagate Technology Llc Thin Data Reader Cap
KR102574163B1 (ko) 2016-08-31 2023-09-06 삼성전자주식회사 자기 메모리 장치
US10777345B2 (en) * 2018-02-21 2020-09-15 Allegro Microsystems, Llc Spin valve with bias alignment

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5206590A (en) * 1990-12-11 1993-04-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
FR2712429B1 (fr) 1993-11-12 1996-01-26 Michel Jean Robert Lagues Materiau supraconducteur constitue de couches monomoleculaires superposees
KR0153311B1 (ko) * 1994-04-06 1998-12-15 가나이 쯔도무 자기 저항 효과형 박막 자기 헤드 및 그 제조 방법
JPH1041561A (ja) 1996-07-25 1998-02-13 Sanyo Electric Co Ltd 磁気抵抗効果素子
JP3291208B2 (ja) * 1996-10-07 2002-06-10 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果型センサおよびその製造方法とそのセンサを備えた磁気ヘッド
US6245450B1 (en) * 1997-11-17 2001-06-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exchange coupling film magnetoresistance effect device magnetoresistance effective head and method for producing magnetoresistance effect device
JP2000215415A (ja) * 1999-01-26 2000-08-04 Nec Corp 磁気抵抗効果素子
US6636389B2 (en) 2001-08-03 2003-10-21 International Business Machines Corporation GMR magnetic transducer with nano-oxide exchange coupled free layers

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8048492B2 (en) 2005-12-21 2011-11-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive effect element and manufacturing method thereof
US7897201B2 (en) 2006-02-09 2011-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing magnetoresistance effect element
US8274766B2 (en) 2006-04-28 2012-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording element including a thin film layer with changeable magnetization direction
US8111489B2 (en) 2006-07-07 2012-02-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect element
US8031443B2 (en) 2007-03-27 2011-10-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect element, magnetic head, magnetic recording/reproducing device and method for manufacturing a magneto-resistance effect element
US8228643B2 (en) 2008-09-26 2012-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing a magneto-resistance effect element and magnetic recording and reproducing apparatus
US8274765B2 (en) 2008-09-29 2012-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing magnetoresistive element, magnetoresistive element, magnetic head assembly and magnetic recording apparatus
CN108288537A (zh) * 2017-01-09 2018-07-17 三星电机株式会社 共模滤波器
CN108288537B (zh) * 2017-01-09 2019-07-30 三星电机株式会社 共模滤波器
US10568194B2 (en) 2017-01-09 2020-02-18 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Common mode filter

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