JP2002092829A - 磁気抵抗センサ及び磁気抵抗ヘッド - Google Patents

磁気抵抗センサ及び磁気抵抗ヘッド

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JP2002092829A
JP2002092829A JP2000286327A JP2000286327A JP2002092829A JP 2002092829 A JP2002092829 A JP 2002092829A JP 2000286327 A JP2000286327 A JP 2000286327A JP 2000286327 A JP2000286327 A JP 2000286327A JP 2002092829 A JP2002092829 A JP 2002092829A
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magnetic
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Yoshihiko Seyama
喜彦 瀬山
Atsushi Tanaka
厚志 田中
Keiichi Nagasaka
恵一 長坂
Yutaka Shimizu
豊 清水
Shin Eguchi
伸 江口
Hitoshi Kanai
均 金井
Reiko Kondo
玲子 近藤
Hitoshi Kishi
均 岸
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Fujitsu Ltd
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    • H01F10/3259—Spin-exchange-coupled multilayers comprising at least a nanooxide layer [NOL], e.g. with a NOL spacer

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 大きな抵抗変化量を得ることのできるスピン
バルブ磁気抵抗センサ及びスピンバルブ磁気抵抗ヘッド
を提供する。 【解決手段】 スピンバルブ磁気抵抗センサであって、
第１の導体層と、該第１の導体層上に配置されたフリー
強磁性層と、該フリー強磁性層上に配置された非磁性中
間層と、該非磁性中間層上に配置されたピンド強磁性層
と、該ピンド強磁性層上に配置された反強磁性層と、該
反強磁性層上に配置された第２の導体層を含んでいる。
フリー強磁性層及びピンド強磁性層の少なくとも一方
が、面内方向に電流を流した場合に最も大きな抵抗変化
率或いは抵抗変化量が得られる層厚よりも厚い層厚を有
している。フリー強磁性層及びピンド強磁性層の少なく
とも一方の層厚は、３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンバルブ磁気
抵抗センサ又はトランスデューサ及び該センサを用いた
スピンバルブ磁気抵抗ヘッドに関する。
【０００２】近年、磁気ディスク装置の小型化・高密度
化に伴い、ヘッドスライダーの浮上量が減少し、極低浮
上或いはスライダが記録媒体に接触する接触記録／再生
の実現が望まれている。
【０００３】また、従来の磁気誘導ヘッドは、磁気ディ
スクの小径化により周速（ヘッドと媒体との間の相対速
度）が減少すると、再生出力が劣化する。そこで最近
は、再生出力が周速に依存せず、低周速でも大出力の得
られる磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッド）が盛んに開発さ
れ、磁気ヘッドの主流となっている。更に現在は、巨大
磁気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用した磁気ヘッドも市販さ
れている。
【０００４】磁気ディスク装置の高記録密度化により、
１ビットの記録面積が減少するとともに、発生する磁場
は小さくなる。現在市販されている磁気ディスク装置の
記録密度は１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2前後であるが、記録密
度の上昇は年率約２倍で大きくなっている。このため、
更に微小な磁場範囲に対応するとともに、小さい外部磁
場の変化を感知できる磁気抵抗センサ及び磁気抵抗ヘッ
ドが要望されている。
【０００５】
【従来の技術】現在、磁気ヘッドにはスピンバルブＧＭ
Ｒ効果を利用したスピンバルブ磁気抵抗センサが広く用
いられている。スピンバルブ構造の磁気抵抗センサで
は、フリー強磁性層（フリー層）の磁化方向が記録媒体
からの信号磁界により変化し、ピンド強磁性層（ピンド
層）の磁化方向との相対角が変化することにより、磁気
抵抗センサの抵抗が変化する。
【０００６】この磁気抵抗センサを磁気ヘッドに用いる
場合には、ピンド層の磁化方向を磁気抵抗素子の素子高
さ方向に固定し、外部磁界が印加されていない状態にお
けるフリー層の磁化方向を、ピンド層と直交する素子幅
方向に一般的に設計する。
【０００７】これにより、磁気抵抗センサの抵抗を、磁
気記録媒体からの信号磁界方向がピンド層の磁化方向と
平行か反平行かにより、直線的に増減させることができ
る。このような直線的な抵抗変化は、磁気ディスク装置
の信号処理を容易にする。
【０００８】従来の磁気抵抗センサでは、センス電流を
膜面に平行に流し、外部磁界による抵抗変化を読み取っ
ている。この、ＧＭＲ膜面に平行に電流を流す（Curren
t inthe plane、ＣＩＰ）構造の場合、一対の電極端子
で画成されたセンス領域が小さくなると、出力が低下す
る。また、ＣＩＰ構造のスピンバルブ磁気抵抗センサの
場合、ＧＭＲ膜と上下磁気シールドとの間に絶縁膜が必
要となる。
【０００９】即ち、磁気シールド間距離＝ＧＭＲ膜厚さ
＋絶縁膜厚さ×２となる。絶縁膜厚さは、現在２０ｎｍ
程度が下限であるので、磁気シールド間距離＝ＧＭＲ膜
厚差＋約４０ｎｍとなる。
【００１０】記録媒体上の記録ビットの長さが短くなる
と対応が困難となり、磁気シールド間距離を４０ｎｍ以
下にしたいという要望には現在のところＣＩＰスピンバ
ルブ磁気抵抗センサでは対応不可能である。
【００１１】これらのことから、スピンバルブＧＭＲ効
果を利用したＣＩＰ構造の磁気ヘッドは、２０〜４０Ｇ
ｂｉｔ／ｉｎ2の記録密度まで対応可能と考えられてい
る。また、最新技術のスペキュラー散乱を応用したとし
ても、６０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2の記録密度が上限と考えら
れている。
【００１２】上述したように、磁気ディスク装置の記録
密度の向上は急激であり、２００２年には８０Ｇｂｉｔ
／ｉｎ2の記録密度が求められている。記録密度が８０
Ｇｂｉｔ／ｉｎ2以上では、最新のスペキュラー散乱を
応用したＣＩＰスピンバルブＧＭＲ磁気ヘッドでも、出
力及び磁気シールド間距離の点で対応が非常に困難であ
る。
【００１３】このような問題に対し、ポストスピンバル
ブＧＭＲとして、トンネルＭＲ（ＴＭＲ）や多層膜ＣＰ
Ｐ（Current perpendicular to the Plane）構造等が提
案されている。
【００１４】ＴＭＲは、二つの強磁性層間に薄い絶縁層
を挟んだ構造で、二つの強磁性層の磁化方向により絶縁
層を通過するトンネル電流量が変化するものである。Ｔ
ＭＲは非常に大きな抵抗変化を示すとともに感度も良い
ので、ポストスピンバルブＧＭＲとして有望視されてい
る。
【００１５】多層膜ＣＰＰ構造は、ＧＭＲ膜面に垂直に
（少なくとも垂直成分を含む方向に）電流を流した場
合、ＧＭＲ膜の抵抗変化が室温で約２倍となる効果を応
用し、出力の向上を図ったものである。また、ＣＰＰ構
造の場合、ＧＭＲ膜のセンス電流が通過する部分の断面
積が小さくなると、出力が大きくなるという特徴を有す
る。
【００１６】これは、ＣＩＰ構造のＧＭＲに対する大き
なアドバンテージである。尚、ＴＭＲも一方の強磁性層
から絶縁層を横切って他方の強磁性層へと電流が通過す
ることから、ＣＰＰ構造の一種と考えることができ、前
述したアドバンテージも同様である。このように有望な
ＴＭＲや多層膜ＣＰＰ構造であるが、未だ実用化には至
っておらず、ともに幾つかの問題点を抱えている。
【００１７】多層膜ＣＰＰ構造における問題点として以
下の問題点が挙げられる。
【００１８】（１） 素子（デバイス）作成プロセスが
複雑で精度を要求される。
【００１９】多層膜ＣＰＰ構造のデバイスの作成には、
成膜、レジスト形成、イオンミリング又は反応性イオン
エッチング（ＲＩＥ）、レジスト剥離といったプロセス
を少なくとも３回以上繰り返す必要があり、レジスト形
成の際に非常に高い位置合わせ精度が要求される。イオ
ンミリング又は反応性イオンエッチングの際には、基板
面まで加工又はエッチングせず、金属層途中で止める技
術も要求される。
【００２０】（２） ＣＰＰ部分のサイズが１μｍ前後
若しくはサブミクロンサイズにならないと特性評価が難
しい。
【００２１】ＣＰＰ部分のサイズが約３μｍ以上になる
と、電流分布の影響によりセンス電流に対する電圧がマ
イナスの値として測定される。この影響でＣＰＰ部分の
サイズが約３μｍ前後において、ＭＲ比が非常に大きな
値となる。このため、従来の評価基準を適用できない。
【００２２】（３）デバイス化のプロセスの良否に特性
が左右され易い。
【００２３】これは、従来のＣＩＰ構造のＧＭＲについ
てもいえることではあるが、ＣＰＰ構造の場合この傾向
が顕著である。ＧＭＲ膜や絶縁膜の加工時の断面形状や
バリの発生状況により、ＧＭＲ特性が大幅に変化するた
め、不良品が発生した場合の原因の特定が困難となる。
【００２４】（４） ヒシテリシスの存在、磁区制御が
困難、外部磁界を感知する部分の厚さが厚い。
【００２５】多層膜ＣＰＰ構造では、各磁性層が磁気的
に結合しているためヒシテリシスが存在する。また、磁
性層数が多いため、各磁性層の磁区制御が困難である。
更に、基本的に全ての磁性層が外部磁界を感知して磁化
方向が変化するため、外部磁界を感知する部分の厚さが
厚い等の問題点がある。
【００２６】上記問題点のうち、（１）〜（３）は、素
子構造の改良及び加工精度の向上等により、解決が可能
である。しかし、（４）の問題点については、多層膜Ｇ
ＭＲの根本的な問題点であり、現在のところ具体的な解
決手段はない。
【００２７】高記録密度化に伴いＧＭＲ素子の微細化が
進み、これまでのようにＧＭＲ素子の高さを直接研磨加
工によって作成するプロセスでは、その加工精度から歩
留まり良く生産することが難しくなると予想される。
【００２８】そこで、ＧＭＲ素子高さを直接研磨加工す
る必要のない、フラックスガイド型ＧＭＲヘッドも知ら
れている。フラックスガイド型ＧＭＲヘッドを従来のよ
うなＣＩＰ構造で用いると、フラックスガイドへの電流
の分流を防ぐためにフラックスガイドとＧＭＲ素子との
間は絶縁されていなければならない。
【００２９】よって、フラックスガイドとＧＭＲ素子と
の間を十分離さなければならず、媒体磁界をフラックス
ガイドから十分にＧＭＲ素子へ渡すことができないため
に再生出力が低下してしまう。
【００３０】また、従来のＣＰＰ構造のようにＧＭＲ素
子部を小さく加工すると、端面の反磁界により磁化が動
かない領域が大きくなり、再生感度が落ちてしまう。
【００３１】ＧＭＲヘッドは、ＧＭＲ膜が単磁区となら
ない場合バルクハウゼンノイズが発生し、再生出力が大
きく変動する問題がある。このため、ＧＭＲ膜の磁区を
制御するため、磁区制御膜が設けられている。
【００３２】磁区制御膜としては高保磁力膜の硬質磁性
膜を設置し、この硬質磁性膜が発生するバイアス磁界に
よりフリー層の磁化方向を素子幅方向に制御している。
【００３３】この硬質磁性膜より発生する磁界の強度及
び分布は形成された硬質磁性膜形状に強く依存するが、
通常リフトオフ等のプロセスにより形成される硬質磁性
膜形状はプロセス精度の影響を受け、安定したバイアス
磁界を得ることが困難である。
【００３４】素子上部に硬質磁性膜が回りこんだ形状と
なった場合には、所望の磁化制御方向に対し部分的にバ
イアス磁界が反対方向に印加され、バルクハウゼンノイ
ズ等の発生を誘引し、素子特性が劣化することが考えら
れる。
【００３５】これに対し、フリー層の両端部にバイアス
磁界印加層としての反強磁性層を積層し、フリー層と反
強磁性層の間の交換結合を利用してフリー層の磁化方向
を制御する交換結合型磁区制御方法がある。
【００３６】この方法は、磁性層間の交換結合を利用す
るため硬質磁性膜磁界による制御方法よりも安定したバ
イアス効果が得られる。この交換結合型磁区制御素子を
形成する場合、フリー層とバイアス磁界印加層としての
反強磁性層を連続して形成することにより十分なバイア
ス磁界が得られる。
【００３７】しかし、素子感度を向上させるためにはフ
リー層の磁界感知部のバイアス磁界を消滅させる必要が
ある。従来、ＦｅＭｎのような耐久性に乏しい反強磁性
層に対しては、酸素と反応させることで反強磁性層の構
成元素との酸化物を形成し、磁界感知部のバイアス磁界
を消滅させていた。
【００３８】しかしながら、現状では磁気ヘッドの信頼
性の点からＦｅＭｎよりも耐久性に優れたＮｉＭｎ，Ｐ
ｔＭｎ，ＰｄＰｔＭｎ，ＩｒＭｎ等の反強磁性層が用い
られるようになり、そのため酸化に対する耐性が向上
し、バイアス磁界を消失させるプロセスが困難になると
いった問題が生じている。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の多層膜ＣＰＰ構造の問題点を解決し、高感度で大きな
抵抗変化量を得ることの可能なＣＰＰ構造のスピンバル
ブ磁気抵抗センサを提供することである。
【００４０】本発明の他の目的は、歩留まり良く量産が
可能なフラックスガイドを有するＣＰＰ構造のスピンバ
ルブ磁気抵抗ヘッドを提供することである。
【００４１】本発明の更に他の目的は、フリー強磁性層
の磁区制御を反強磁性層との交換結合により安定して行
うことができ、且つ感度及び信頼性の高いスピンバルブ
磁気抵抗センサを提供することである。
【００４２】
【課題を解決するための手段】本発明によると、磁気抵
抗センサであって、第１の導体層と、該第１の導体層上
に配置されたフリー強磁性層と、該フリー強磁性層上に
配置された非磁性中間層と、該非磁性中間層上に配置さ
れたピンド強磁性層と、該ピンド強磁性層上に配置され
た反強磁性層と、該反強磁性層上に配置された第２の導
体層とを具備し、前記フリー強磁性層及びピンド強磁性
層の少なくとも一方が、面内方向に電流を流した場合に
最も大きな抵抗変化率或いは抵抗変化量が得られる層厚
よりも厚い層厚を有していることを特徴とする磁気抵抗
センサが提供される。
【００４３】フリー強磁性層、非磁性中間層、ピンド強
磁性層及び反強磁性層からなるスピンバルブ膜は、基本
的に磁界を感知し磁化方向が変化する層はフリー強磁性
層のみである。
【００４４】よって、ＣＰＰ且つスピンバルブ構造とす
ることにより、従来の多層膜ＧＭＲにおける各磁性層の
磁区制御が困難、外部磁界を感知する部分の厚さが厚い
といった問題点は本発明により解消される。
【００４５】また、各磁性層間には基本的に磁気的な結
合はないので、ヒシテリシスも小さい。よって、上述し
た多層膜ＣＰＰ構造の問題点（４）は解決される。
【００４６】好ましくは、フリー強磁性層及びピンド強
磁性層の少なくとも一方の層厚が、その層の磁化方向に
対してスピン依存散乱されないスピン方向の伝動電子の
平均自由行程の０．５〜２．０倍の範囲内である。
【００４７】換言すると、フリー強磁性層及びピンド強
磁性層の少なくとも一方の層厚が３ｎｍ〜１２ｎｍの範
囲内であるのが好ましい。
【００４８】好ましくは、ピンド強磁性層及び／又はフ
リー強磁性層は積層フェリ構造である。非磁性中間層は
Ｃｕから形成され、その層厚が４ｎｍ〜６ｎｍの範囲内
であるのが好ましい。
【００４９】本発明の他の側面によると、磁気抵抗セン
サであって、第１の導体層と、該第１の導体層上に配置
された第１反強磁性層と、該第１反強磁性層上に配置さ
れた第１ピンド強磁性層と、該第１ピンド強磁性層上に
配置された第１非磁性中間層と、該第１非磁性中間層上
に配置されたフリー強磁性層と、該フリー強磁性層上に
配置された第２非磁性中間層と、該第２非磁性中間層上
に配置された第２ピンド強磁性層と、該第２ピンド強磁
性層上に配置された第２反強磁性層と、該第２反強磁性
層上に配置された第２の導体層と、を具備したことを特
徴とする磁気抵抗センサが提供される。
【００５０】好ましくは、第１、第２ピンド強磁性層及
びフリー強磁性層のうち少なくとも一つの層厚が３ｎｍ
〜１２ｎｍの範囲内である。更に、第１、第２ピンド強
磁性層及びフリー強磁性層のうち少なくとも一つが積層
フェリ構造であるのが好ましい。
【００５１】本発明の更に他の側面によると、記録媒体
に記録された情報を再生する磁気抵抗ヘッドであって、
第１電極端子と、記録媒体から漏洩する信号磁界の変化
を抵抗変化に変換する、前記ヘッドの媒体対向面から後
退して且つ前記第１電極端子上に設けられたスピンバル
ブ磁気抵抗素子と、一端が前記ヘッドの媒体対向面に露
出し、他端が前記スピンバルブ磁気抵抗素子の一端と重
なって配置された、記録媒体からの磁束を前記スピンバ
ルブ磁気抵抗素子に案内する第１フラックスガイドと、
一端が前記スピンバルブ磁気抵抗素子の他端と重なって
配置された第２フラックスガイドと、前記スピンバルブ
磁気抵抗素子上に設けられた第２電極端子と、を具備し
たことを特徴とする磁気抵抗ヘッドが提供される。
【００５２】好ましくは、第１及び第２フラックスガイ
ドの少なくとも一方がスピンバルブ磁気抵抗素子に接触
している。更に好ましくは、第１及び第２電極端子のう
ち少なくとも一方がスピンバルブ磁気抵抗素子の膜面の
一部に接触しており、該膜面内において前記一方の電極
端子の方がスピンバルブ磁気抵抗素子よりも小さい。
【００５３】本発明の更に他の側面によると、記録媒体
に記録された情報を再生する磁気抵抗ヘッドであって、
第１磁気シールドと、該第１磁気シールド上に設けられ
た絶縁層と、記録媒体から漏洩する信号磁界の変化を抵
抗変化に変換する、前記ヘッドの媒体対向面から後退し
て且つ前記絶縁層上に設けられたスピンバルブ磁気抵抗
素子と、一端が前記ヘッドの媒体対向面に露出し、他端
が前記スピンバルブ磁気抵抗素子の一端と重なって配置
された、記録媒体からの磁束を前記スピンバルブ磁気抵
抗素子に案内する第１フラックスガイドと、一端が前記
スピンバルブ磁気抵抗素子の他端と接触して配置された
第２フラックスガイドと、前記スピンバルブ磁気抵抗素
子上に設けられた電極端子と、該電極端子の上に配置さ
れた第２磁気シールドと、前記第２フラックスガイドと
前記第１磁気シールドとを接続するフラックスパスと、
を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッドが提供され
る。
【００５４】この構成の磁気抵抗ヘッドによると、第１
磁気シールドがフラックスパス及び第２フラックスガイ
ドを介してスピンバルブ磁気抵抗素子に電気的に接続さ
れているため、第１磁気シールドが電極端子の一つとし
て作用する。
【００５５】本発明の更に他の側面によると、磁気抵抗
センサであって、第１反強磁性層と、該第１反強磁性層
上に配置されたピンド強磁性層と、該ピンド強磁性層上
に配置された非磁性中間層と、該非磁性中間層上に配置
されたフリー強磁性層と、該フリー強磁性層上に配置さ
れた、交換結合力により該フリー強磁性層の磁区制御を
行う第２反強磁性層とを具備し、前記フリー強磁性層の
磁界感知部と接する前記第２反強磁性層の部分が、該第
２反強磁性層の構成元素とフッ素及び塩素からなる群か
ら選択された反応性元素との化合物から構成されること
を特徴とする磁気抵抗センサが提供される。
【００５６】好ましくは、第２反強磁性層はＮｉＭｎ，
ＰｔＭｎ，ＰｄＰｔＭｎ，ＩｒＭｎからなる群から選択
される合金から構成される。
【００５７】本発明の更に他の側面によると、磁気抵抗
センサの製造方法であって、第１反強磁性層を形成し、
該第１反強磁性層上にピンド強磁性層を形成し、該ピン
ド強磁性層上に非磁性中間層を形成し、該非磁性中間層
上にフリー強磁性層を形成し、該フリー強磁性層上に、
交換結合力により該フリー強磁性層の磁区制御を行う第
２反強磁性層を形成し、前記フリー強磁性層の磁界感知
部と接する前記第２反強磁性層の部分に、フッ素及び塩
素からなる群から選択される反応性元素ガスを照射する
ことにより、前記部分に前記第２反強磁性層の構成元素
と前記反応性元素との化合物を形成する、各ステップか
ら構成されることを特徴とする磁気抵抗センサの製造方
法が提供される。
【００５８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の数
多くの実施形態について詳細に説明する。各実施形態の
説明において、実質的に同一構成部分については同一符
号を付し、重複を避けるためその説明を省略する。
【００５９】図１を参照すると、本発明第１実施形態に
よるＣＰＰ（カラント・パーペンディキュラ・ツー・ザ
・プレイン）構造のスピンバルブ磁気抵抗センサの断面
図が示されている。
【００６０】Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板２上には４００ｎｍ
のＣｕ及び１００ｎｍのＡｕから形成された下端子４が
形成されている。下端子４上にはスピンバルブ巨大磁気
抵抗膜（ＧＭＲ膜）６が形成されている。
【００６１】ＧＭＲ膜６上には１０ｎｍのＣｕと１０ｎ
ｍのＡｕからなるキャップ層８が形成され、更にキャッ
プ層８上には３００ｎｍのＣｕからなる上端子１０が形
成されている。符号１２は１５０ｎｍのＳｉＯ2からな
る絶縁層である。
【００６２】本発明の磁気抵抗センサは、ＧＭＲ膜６を
スピンバルブ構造とし、更にセンス電流を膜面に垂直に
流すＣＰＰ構造としたことを特徴とするものである。
【００６３】発明者は、ＣＰＰスピンバルブ磁気抵抗セ
ンサにおいて、ピンド強磁性層（以下ピンド層と省略す
る）、非磁性中間層（以下中間層と省略する）及びフリ
ー強磁性層（以下フリー層と省略する）の各層厚を厚く
して、バルク散乱を最大限に引き出すことにより、大き
な抵抗変化を得ることを考えた。
【００６４】反強磁性層、下地層及び表面保護層（キャ
ップ層）を厚くしても抵抗変化は大きくならない。ピン
ド層、中間層及びフリー層を厚くすると、以下のことが
考えられる。
【００６５】（１） ピンド層を厚くすると、Ｈｕａ
（反強磁性層とピンド層の結合の強さ）が小さくなると
ともに、漏れ磁界によりフリー層の感度が小さくなり、
バイアス点の調整が困難となる。そこで、ピンド層を積
層フェリ構造とすることにより、Ｈｕａを大きくし、漏
れ磁界を小さくすることができる。
【００６６】（２） フリー層を厚くすると、磁化方向
を変化させるための外部磁界の量が多く必要となるた
め、フリー層の感度が小さくなる。これに対しても、フ
リー層を積層フェリ構造とすることにより小さな外部磁
界でフリー層の磁化方向を変化させることができるた
め、感度が大きくなる。尚、ピンド層及びフリー層を厚
くする場合においては、ピンド層とフリー層間の磁気的
結合を切るために、中間層を厚くすることが望ましい。
【００６７】（３） ＧＭＲ膜をデュアルスピンバルブ
構造とする。この場合は、ピンド層、中間層及びフリー
層の部分が厚くなるだけではなく、界面数も多くなるた
め、界面散乱による抵抗変化も大きくなり抵抗変化量の
向上には効果的である。
【００６８】上記（１）〜（３）の対策を単独ではな
く、二つ若しくは三つを組み合わせて適用するとより効
果的である。
【００６９】上記（１）及び（２）の対策において、ピ
ンド層及び／又はフリー層の厚さを無条件に厚くするこ
とはできない。発明者は、ピンド層及びフリー層の材料
をＣｏＦｅＢとし、各層厚の最適値を実験的に求めた。
【００７０】この結果、ピンド層及び／又はフリー層を
ＣＩＰ（カラント・イン・ザ・プレイン）構造における
最適値よりも厚くすると抵抗変化量が増加することが判
明した。
【００７１】即ち、本発明の一つの特徴は、フリー層及
びピンド層の少なくとも一方が、面内方向に電流を流し
た場合に最も大きな抵抗変化量が得られる層厚よりも厚
い層厚を有していることである。
【００７２】好ましくは、フリー層及び／又はピンド層
の層厚は３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内である。より好まし
くは、この層厚は５ｎｍ〜７ｎｍの範囲内である。 好
ましくは、中間層の層厚は４ｎｍ〜６ｎｍの範囲内であ
る。
【００７３】換言すると、フリー層及び／又はピンド層
の層厚は、その層の磁化方向に対してスピン依存散乱さ
れないスピン方向の伝動電子の平均自由行程の０．５〜
２．０倍の範囲内であるのが好ましい。より好ましく
は、フリー層又はピンド層の層厚は、スピン依存散乱さ
れないスピン方向の伝動電子の平均自由行程とほぼ同程
度の値である。
【００７４】これは、平均自由行程と同程度の層厚を通
過するとき、スピン依存散乱しない電子とスピン依存散
乱する電子の電気抵抗の差が最も大きくなるためと考え
られる。実際には、平均自由行程の２倍程度を超える厚
さになると、電子のスピンが変化する可能性が大きくな
るため、抵抗変化量が小さくなると考えられる。
【００７５】この考え方を推し進めると、フリー層及び
ピンド層をＣｏＦｅＢから形成した場合だけでなく、別
の強磁性材料或いは２種類以上の強磁性材料を組み合わ
せてフリー層及びピンド層を形成した場合でも、スピン
依存散乱されないスピン方向の伝動電子の平均自由行程
を持って厚さを最適化することが可能である。
【００７６】以下、図２乃至図９を参照してスピンバル
ブＧＭＲ膜６の膜構成について説明する。図２を参照す
ると、試料（ａ）の膜構成が示されている。試料（ａ）
はＣＩＰ最適層厚シングルスピンバルブである。
【００７７】下端子層４上に５ｎｍのＴａ層１６がスパ
ッタ成膜されている。以下の各層もすべてスパッタリン
グにより成膜されている。Ｔａ層１６上には２ｎｍのＮ
ｉＦｅ層１８が成膜されており、Ｔａ層１６とＮｉＦｅ
層１８の一部により下地層を構成する。
【００７８】ＮｉＦｅ層１８上には２ｎｍのＣｏＦｂＢ
層２０が成膜されている。ＮｉＦｅ層１８の一部とＣｏ
ＦｅＢ層２０によりフリー層が構成される。
【００７９】ＣｏＦｅＢ層２０上には２．８ｎｍのＣｕ
中間層２２が成膜されている。Ｃｕ中間層２２上には
２．５ｎｍのＣｏＦｅＢピンド層２４が成膜されてい
る。
【００８０】ＣｏＦｅＢピンド層２４上には１５ｎｍの
ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層２６が成膜されている。そし
て、反強磁性層２６上には５ｎｍのＴａキャップ層２８
が成膜されている。キャップ層２８は反強磁性層２６を
保護するものである。
【００８１】図３を参照すると、試料（ｂ）のスピンバ
ルブＧＭＲ膜の膜構成が示されている。この試料（ｂ）
はＣＩＰ最適層厚でピンド層を積層フェリとしたシング
ルスピンバルブである。
【００８２】試料（ｂ）は試料（ａ）とピンド層の構成
のみが相違し、他の層構成は試料（ａ）と同様である。
即ち、試料（ｂ）では、Ｃｕ中間層２２上に２．５ｎｍ
のＣｏＦｅＢ層２４が成膜され、ＣｏＦｅＢ層２４上に
０．８ｎｍのＲｕ層３０が成膜され、Ｒｕ層３０上に
１．５ｎｍのＣｏＦｅＢ層３２が成膜されている。即
ち、試料（ｂ）では、Ｒｕ層３０で分離された二つのＣ
ｏＦｅＢ層２４，３２で積層フェリピンド層を構成す
る。図２の形態では下地層１６上に、フリー層から順に
反強磁性層まで積層されているが、積層順は逆でも良
い。
【００８３】図４を参照すると、試料（ｃ）のスピンバ
ルブＧＭＲ膜の膜構成が示されている。試料（ｃ）は、
ピンド層及び中間層の厚さを増加し、且つピンド層を積
層フェリ構造としたシングルスピンバルブである。
【００８４】Ｃｕ中間層３６の厚さを５ｎｍに増加し、
積層フェリピンド層をＲｕ層３０で分離された厚さ５ｎ
ｍと４ｎｍの二つのＣｏＦｅＢ層３８，４０から構成し
たものである。
【００８５】更に、ＣｏＦｅＢフリー層３４の層厚を２
ｎｍ〜１２ｎｍの間で変化させて、層厚に応じた抵抗変
化量の測定を行った。
【００８６】図５を参照すると、試料（ｄ）のスピンバ
ルブＧＭＲ膜の膜構成が示されている。試料（ｄ）は、
ＣＩＰ最適層厚のデュアルスピンバルブである。
【００８７】試料（ｄ）では、下地層は５ｎｍのＴａ層
１６と２ｎｍのＮｉＦｅ層１８から構成される。下地層
上には１５ｎｍのＰｄＰｔＭｎ反強磁性層４２が成膜さ
れている。
【００８８】反強磁性層４２上には２．５ｎｍのＣｏＦ
ｅＢピンド層４６が成膜されており、ＣｏＦｅＢピンド
層４４上には２．８ｎｍのＣｕ中間層４６が成膜されて
いる。
【００８９】Ｃｕ中間層４６上には、試料（ａ）と同様
にＣｏＦｅＢフリー層２０，Ｃｕ中間層２２，ＣｏＦｅ
Ｂピンド層２４、ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層２６及びＴａ
キャップ層２８がそれぞれ成膜されている。
【００９０】図６を参照すると、試料（ｅ）のスピンバ
ルブＧＭＲ膜の膜構成が示されている。試料（ｅ）は、
ＣＩＰ最適層厚で二つのピンド層をフェリ磁性構造とし
たデュアルスピンバルブである。
【００９１】即ち、ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層４２上に
１．５ｎｍのＣｏＥｅＢ層４８が成膜されている。Ｃｏ
ＦｅＢ層４８上には０．８ｎｍのＲｕ層５０が成膜さ
れ、Ｒｕ層５０上には２．５ｎｍのＣｏＦｅＢ層５２が
成膜されている。Ｒｕ層５０で分離された二つのＣｏＦ
ｅＢ層４８，５２で積層フェリ構造を構成する。
【００９２】Ｃｕ中間層４６上には、試料（ｂ）と同様
なＣｏＦｅＢフリー層２０，Ｃｕ中間層２２、Ｒｕ層３
０で分離された二つのＣｏＦｅＢ層２４，３２からなる
積層フェリピンド層が成膜されている。更に、積層フェ
リピンド層上にＰｄＰｔＭｎ反強磁性層２６が成膜さ
れ、反強磁性層２６上にＴａキャップ層２８が成膜され
ている。
【００９３】図７を参照すると、試料（ｆ）のスピンバ
ルブＧＭＲ膜の膜構成が示されている。試料（ｆ）は、
ピンド層及び中間層の層厚を増加し、更に二つのピンド
層を積層フェリ構造としたデュアルスピンバルブであ
る。
【００９４】即ち、ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層４２上に４
ｎｍのＣｏＦｅＢ層５４が成膜され、ＣｏＦｅＢ層５４
上に０．８ｎｍのＲｕ層５０が成膜され、Ｒｕ層５０上
に５ｎｍのＣｏＦｅＢ層５６が成膜されている。
【００９５】Ｒｕ層５０で分離された二つのＣｏＦｅＢ
層５４，５６で積層フェリピンド層を構成する。ＣｏＦ
ｅＢ層５６上に５ｎｍのＣｕ中間層５８が成膜されてい
る。
【００９６】Ｃｕ中間層５８上には図４の試料（ｃ）と
同様なフリー層３４、中間層３６、積層フェリピンド層
３８，３０，４０，反強磁性層２６及びキャップ層２８
が成膜されている。
【００９７】試料（ｃ）と同様に、ＣｏＦｅＢフリー層
３４の層厚を２ｎｍ〜１２ｎｍの間で変化させて、抵抗
変化量を測定した。
【００９８】図８を参照すると、試料（ｇ）のスピンバ
ルブＧＭＲ膜の膜構成が示されている。試料（ｇ）は、
ピンド層及び中間層の層厚を増加した点は図７の試料
（ｆ）に類似しているが、フリー層を２ｎｍのＣｏＦｅ
Ｂ層６０と、３ｎｍのＮｉＦｅ層６２と、２ｎｍのＣｏ
ＦｅＢ層６４から構成した点が試料（ｆ）と相違する。
【００９９】図９を参照すると、試料（ｈ）のスピンバ
ルブＧＭＲ膜の膜構成が示されている。試料（ｈ）は図
７に示した試料（ｆ）に類似しており、フリー層を積層
フェリ構造とした点が試料（ｆ）と相違する。
【０１００】即ち、Ｃｕ中間層５８上に３ｎｍのＣｏＦ
ｅＢ層６６が成膜され、ＣｏＦｅＢ層６６上に０．８ｎ
ｍのＲｕ層６８が成膜され、Ｒｕ層６８上に６ｎｍのＣ
ｏＦｅＢ層７０が成膜されている。
【０１０１】更に、ＣｏＦｅＢ層７０上に０．８ｎｍの
Ｒｕ層７２が成膜され、Ｒｕ層７２上に３ｎｍのＣｏＦ
ｅＢ層７４が成膜されている。Ｒｕ層６８，７２で分離
された三つのＣｏＦｅＢ層６６，７０，７４で積層フェ
リ構造を構成する。
【０１０２】図５〜図９に示した試料（ｄ）〜試料
（ｈ）のデュアルスピンバルブでは、何れもピンド層が
上下に２層配置され、フリー層は真中に１層のみ配置さ
れている。
【０１０３】特に図示しないが、フリー層を上下に２層
配置し、反強磁性層を真中に１層のみ配置した以下に示
す積層構造のデュアルスピンバルブ磁気抵抗センサも本
発明の範囲内である。
【０１０４】即ち、このデュアルスピンバルブ磁気抵抗
センサは、第１の導体層と、該第１の導体層上に配置さ
れた第１フリー強磁性層と、該第１フリー強磁性層上に
配置された第１非磁性中間層と、該第１非磁性中間層上
に配置された第１ピンド強磁性層と、該第１ピンド強磁
性層上に配置された反強磁性層と、該反強磁性層上に配
置された第２ピンド強磁性層と、該第２ピンド強磁性層
上に配置された第２非磁性中間層と、該第２非磁性中間
層上に配置された第２フリー強磁性層とを含んでいる。
【０１０５】次に、図１０（Ａ）〜図１４（Ｃ）及び図
１０（Ａ´）〜図１４（Ｃ´）を参照して、本発明の磁
気抵抗センサの製造プロセスについて説明する。図１０
（Ａ）〜図１４（Ｃ）は断面図であり、図１０（Ａ´）
〜図１４（Ｃ´）は平面図を示している。
【０１０６】まず、図１０（Ａ）に示すように、Ａｌ2
Ｏ3−ＴｉＣ基板２上に４００ｎｍのＣｕ及び１００ｎ
ｍのＡｕからなる下端子層４をスパッタリングにより成
膜する。
【０１０７】次に、下端子層４上に図２〜図９の何れか
に示したスピンバルブＧＭＲ膜６をスパッタリングによ
り成膜する。スピンバルブＧＭＲ膜６上に１０ｎｍのＣ
ｕと１０ｎｍのＡｕからなるキャップ層８をスパッタリ
ングにより成膜する。
【０１０８】キャップ層８成膜後、１００エルステッド
（Ｏｅ）の磁場を印加しながら２８０℃で３時間の熱処
理を行った。
【０１０９】次いで、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｂ´）
に示すように、キャップ層８上に下端子層形状のレジス
ト７６を形成する。図１０（Ｃ）及び図１０（Ｃ´）に
示すように、Ａｒイオンによりイオンミル加工を行っ
て、レジスト７６を剥離すると、図１１（Ａ）及び図１
１（Ａ´）に示す状態となる。
【０１１０】次いで、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｂ´）
に示すように、ＧＭＲ部にレジスト７８を形成し、図１
１（Ｃ）及び図１１（Ｃ´）に示すように、イオンミル
加工を行い、レジスト７８を剥離すると、図１２（Ａ）
及び図１２（Ａ´）に示す状態となる。
【０１１１】次いで、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｂ´）
に示すように、１５０ｎｍのＳｉＯ 2からなる絶縁層８
０をスパッタリングにより成膜する。次いで、図１２
（Ｃ）及び図１２（Ｃ´）に示すように、絶縁層８０上
に絶縁層形状レジスト８２を形成し、図１３（Ａ）及び
図１３（Ａ´）に示すように、反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）加工を行い、レジストを剥離すると、図１３
（Ｂ）及び図１３（Ｂ´）に示す状態となる。
【０１１２】次いで、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｃ´）
に示すように、３００ｎｍのＣｕからなる上端子層８４
を一様に形成する。図１４（Ａ）及び図１４（Ａ´）に
示すように、上端子層８４上に上端子層形状レジスト８
６を形成し、図１４（Ｂ）及び図１４（Ｂ´）に示すよ
うに、ＲＩＥ加工を行い、レジスト８６を剥離すると図
１４（Ｃ）及び図１４（Ｃ´）に示す状態となり、ＣＰ
Ｐスピンバルブ磁気抵抗センサが完成する。
【０１１３】このようにして作成したＣＰＰスピンバル
ブ磁気抵抗センサについて、±５００エルステッド（Ｏ
ｅ）の磁場を印加しながら、四端子法による抵抗測定を
行った。
【０１１４】図７に示したＣｏＦｅＢフリー層３４の厚
さ７ｎｍの試料（ｆ）について、素子サイズ（面積、μ
ｍ2）による抵抗変化量ΔＲ（ｍΩ）の変化を図１５に
示す。測定データをｙ＝Ａ／ｘの曲線に回帰させ、１μ
ｍ2時のΔＲを算出すると３．８ｍΩμｍ2が得られた。
【０１１５】試料（ａ）〜（ｈ）についても同様に１μ
ｍ2時のΔＲを算出した、これを図１６及び図１７に示
す。図１６の試料（ｃ）及び（ｆ）はフリー層の層厚が
２ｎｍのときの抵抗変化量ΔＲである。
【０１１６】シングルスピンバルブＧＭＲ膜について
は、試料（ａ）に対し、積層フェリ化した試料（ｂ）で
は１μｍ2時のΔＲは約１．５倍となっている。更に、
ピンド層及び中間層を増厚した試料（ｃ）では１μｍ2
時のΔＲは約２倍となっている。
【０１１７】また、試料（ａ）をデュアルスピンバルブ
化した試料（ｄ）では１μｍ2時のΔＲは約２倍となっ
ている。更に、積層フェリ化した試料（ｅ）ではΔＲは
試料（ｄ）より大きくなっており、ピンド層を積層フェ
リ化し、更にピンド層及び中間層を増厚した試料（ｆ）
ではピンド層を積層フェリ化した試料（ｅ）よりもΔＲ
は大きくなっている。
【０１１８】試料（ｃ）及び試料（ｆ）ではフリー層の
厚さを変化させた。この結果を図１７に示す。図１７を
観察すると明らかなように、シングルスピンバルブの試
料（ｃ）では、フリー層の厚さ５ｎｍで、デュアルスピ
ンバルブの試料（ｆ）では、フリー層の厚さが７ｎｍで
１μｍ2時のΔＲは最も大きくなっている。
【０１１９】フリー層の構成を試料（ｆ）から変化させ
た試料（ｇ）及び試料（ｈ）でもそれぞれ３．４，２．
８ｍΩμｍ2と大きなΔＲが得られた。
【０１２０】以上の実験結果から以下のように結論付け
ることができる。スピンバルブＧＭＲ膜をＣＰＰ構造で
用いる場合、デュアルスピンバルブ化、積層フェリ化、
ピンド層／中間層／フリー層の層厚を厚くすることによ
り抵抗変化量ΔＲが向上する。
【０１２１】デュアルスピンバルブ化、積層フェリ化、
ピンド層／中間層／フリー層の層厚を厚くすることは、
単独でも抵抗変化量ΔＲ向上の効果があるが、これらを
組み合わせることにより抵抗変化量ΔＲをより大きく向
上することができる。
【０１２２】尚、本実施形態では、積層フェリ化せずに
ピンド層及び中間層を増厚させた試料は特に図示されて
ないが、これらもΔＲが向上することを確認している。
【０１２３】フリー層又はピンド層の層厚はＣＩＰ最適
層厚よりも厚ければ抵抗変化量ΔＲは向上する。フリー
層又はピンド層の層厚は３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内が好
ましく、５ｎｍ〜７ｎｍの範囲内がより好ましい。
【０１２４】この最適層厚は、磁性材料のＣｏＦｅＢ内
でスピン依存散乱しない電子の平均自由行程と同等であ
る。フリー層及びピンド層の材料が変化してもスピン依
存散乱しない電子の平均自由行程と同等の層厚が最適で
ある。
【０１２５】尚、Ｃｕ中間層の層厚については、ピンド
層又はフリー層を増厚した場合に磁性層間の層間結合を
十分に遮断する必要がある。ＣＩＰ最適層厚では、中間
層の層厚は２．８ｎｍ前後であるが、ピンド層又はフリ
ー層を増厚した場合はこれより厚くする必要があり、磁
性層間の層間結合を十分に遮断するために４ｎｍ〜６ｎ
ｍの範囲内が好ましい。
【０１２６】上述したＣＰＰスピンバルブ磁気抵抗セン
サは、主としてコンピュータの記録／再生装置である磁
気ディスク装置の磁気抵抗ヘッドとして使用される。
【０１２７】図１８を参照すると本発明第２実施形態の
磁気抵抗ヘッド８８の断面図が示されている。符号９０
は例えばＮｉＦｅから形成された第１磁気シールドであ
り、第１磁気シールド９０上には例えばアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）からなる絶縁層９２が積層されている。９６，１
１２も同様に例えばアルミナ等から形成された絶縁層で
ある。
【０１２８】絶縁層９２上には下部電極端子９４，９８
がめっき法又は蒸着法により形成されている。１０６は
スピンバルブ磁気抵抗素子であり、ＮｉＦｅ／Ｃｕ／Ｎ
ｉＦｅ／ＩｒＭｎ等のスピンバルブＧＭＲ膜、ＮｉＦｅ
／Ｃｕ／ＣｏＦｅＢ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／ＰｄＰｔＭｎ
等の積層フェリスピンバルブＧＭＲ膜、ＮｉＦｅ／Ａｌ
2Ｏ3／ＮｉＦｅ／ＰｄＰｔＭｎ等のトンネル接合型ＭＲ
膜（ＴＭＲ膜）を用いることができる。
【０１２９】１０２は例えばＮｉＦｅから形成された第
１フラックスガイドであり、一端がヘッド８８の媒体対
向面８８ａに露出し、他端がスピンバルブ磁気抵抗素子
１０６の１端と重なって配置されている。
【０１３０】第１フラックスガイド１０２はスピンバル
ブ磁気抵抗素子１０６と接触していることが望ましい
が、磁気的に結合できる程度に近接していれば電気的に
同通していてもしていなくとも良い。
【０１３１】１０４は例えばＮｉＦｅから形成された第
２フラックスガイドであり、一端がスピンバルブ磁気抵
抗素子１０６の他端と重なって配置されている。第２フ
ラックスガイド１０４はスピンバルブ磁気抵抗素子１０
６と接触していることが望ましいが、磁気的に結合でき
る程度に近接していれば電気的に同通していてもしてい
なくとも良い。
【０１３２】第１磁気シールド９０と第２フラックスガ
イド１０４の間には、例えばＮｉＦｅから形成されたフ
ラックスパス１００が形成されている。フラックスパス
１００は第１磁気シールド９０及び第２フラックスガイ
ド１０４に接触していることが望ましいが、磁気的に結
合できる程度に近接していれば電気的に同通していても
していなくても良い。
【０１３３】スピンバルブ磁気抵抗素子１０６の上には
上部電極端子１１０が形成されており、更に上部電極端
子１１０に電気的に同通して例えばＮｉＦｅから形成さ
れた第２磁気シールド１１４が形成されており、第２６
磁気シールド１１４が電極端子として機能する。
【０１３４】本実施形態の磁気抵抗ヘッド８８はスピン
バルブ磁気抵抗素子１０６の上下に電極９４，９８，１
１０が配置されているため、スピンバルブ磁気抵抗素子
１０６の膜面に垂直に電流を流すＣＰＰ構造である。１
１６は記録トラック１１８を有する磁気記録媒体であ
る。
【０１３５】本実施形態のスピンバルブ磁気抵抗ヘッド
８８は、磁気記録媒体１１６から漏洩する信号磁界は第
１フラックスガイド１０２を通ってスピンバルブ磁気抵
抗素子１０６に案内される。更に、スピンバルブ磁気抵
抗素子１０６からの信号磁界は第２フラックスガイド１
０４及びフラックスパス１００を通って第１磁気シール
ド９０に至る。
【０１３６】更に、電極端子９８，１１０はスピンバル
ブ磁気抵抗素子１０６の膜面の一部に接触しており、該
膜面内において電極端子９８，１１０の方がスピンバル
ブ磁気抵抗素子１０６よりも小さなサイズを有してい
る。
【０１３７】よって、最も感度の高いスピンバルブ磁気
抵抗素子１０６の中央部の磁化の動きのみを電極端子９
８，１１０で検出することから、高感度なヘッド再生特
性を得ることができる。
【０１３８】更に、フラックスガイド型構造であるた
め、スピンバルブ磁気抵抗素子１０６を直接研磨加工す
る必要がないので、歩留まり良くスピンバルブ磁気抵抗
ヘッドを生産できる。
【０１３９】以下、図１９（Ａ）〜図２１（Ｃ）及び図
１９（Ａ´）〜図２１（Ｃ´）を参照して、スピンバル
ブ磁気抵抗ヘッド８８の製造方法について説明する。図
１９（Ａ）〜図２１（Ｃ）はスピンバルブ磁気抵抗素子
の高さ方向の断面図であり、図１９（Ａ´）〜図２１
（Ｃ´）はトラック幅方向の断面図である。
【０１４０】まず、図示しない基板上に第１磁気シール
ド９０，絶縁層９２及び電極端子９４を順次成膜する。
次に、図１９（Ａ）及び図１９（Ａ´）に示すように、
この電極端子９４を所望の形状にパターニングする。
【０１４１】次に、絶縁層９６を成膜し、絶縁層９６上
にレジスト９７を形成し、このレジスト９７を所望の形
状にパターニングする。レジスト９７をマスクとして、
図１９（Ｂ）及び図１９（Ｂ´）に示すように、絶縁層
９６にイオンミリング等により穴を開ける。
【０１４２】次に、図１９（Ｃ）及び図１９（Ｃ´）に
示すように、レジスト９７は除去せずに電極端子９４上
に電極端子９８を形成する。電極端子９４と電極端子９
８は電気的に同通している。
【０１４３】次に、電極端子９８を形成したのと同様な
方法で、図１９（Ｄ）に示すように、フラックスパス１
００を絶縁層９２，９６に穴を開けることにより形成す
る。ここで、第１磁気シールド９０とフラックスパス１
００は接触していることが望ましいが、磁気的に結合で
きる程度に近接していれば電気的に同通していてもして
いなくても良い。
【０１４４】次に、図２０（Ａ）に示すように、第１フ
ラックスガイド１０２と第２フラックスガイド１０４を
電極端子９８を形成したのと同様な方法で、絶縁層９６
に穴を開けることにより形成する。
【０１４５】ここで、第１フラックスガイド１０２は電
極端子９４，９８及び第１磁気シールド９０と電気的に
接触しないように形成するのが望ましい。第２フラック
スガイド１０４も電極端子９４，９８及び第１磁気シー
ルド９０と電気的に接触しないように形成するのが望ま
しい。
【０１４６】更に、第２フラックスガイド１０４はフラ
ックスパス１００と接触していることが望ましいが、磁
気的に結合できる程度に近接していれば、電気的に同通
していてもしていなくとも良い。
【０１４７】次に、スピンバルブ磁気抵抗素子としての
ＧＭＲ膜１０６をスパッタリングにより成膜し、ＧＭＲ
膜１０６上にレジスト１０７を形成して所望の形状にパ
ターニングする。
【０１４８】図２０（Ｂ）及び図２０（Ｂ´）に示すよ
うに、このレジスト１０７をマスクとしてスピンバルブ
磁気抵抗素子１０６を所望の形状にパターニングする。
【０１４９】ここで、スピンバルブ磁気抵抗素子１０６
と第１、第２フラックスガイド１０２，１０４は膜面の
一部において重なるように配置する。スピンバルブ磁気
抵抗素子１０６と第１、第２フラックスガイド１０２，
１０４は接触していることが望ましいが、磁気的に結合
できる程度に近接していれば電気的に同通していてもし
ていなくても良い。
【０１５０】次に、図２０（Ｃ´）に示すように、レジ
スト１０７は除去しない状態で磁区制御膜１０８をスパ
ッタリングによりスピンバルブ磁気抵抗素子１０６の両
側に成膜する。この磁区制御膜１０８としては、ＣｏＣ
ｒＰｔ等の高保磁力膜やＰｄＰｔＭｎ等の反強磁性膜を
用いることができる。
【０１５１】次に、電極端子１１０を一様に形成し、電
極端子１１０上にレジスト１１１を形成してこのレジス
トを所望の形状にパターリングする。図２１（Ａ）及び
図２１（Ａ´）に示すように、レジスト１１１をマスク
として電極端子１１０をパターニングする。
【０１５２】次に、レジスト１１１を除去せずに絶縁層
１１２を成膜し、その後図２１（Ｂ）及び図２１（Ｂ
´）に示すように、レジスト１１１を除去する。次に、
図２１（Ｃ）及び図２１（Ｃ´）に示すように、絶縁層
１１２上に第２磁気シールド１１４を形成してスピンバ
ルブ磁気抵抗ヘッド８８が完成する。ここで、電極端子
１１０と第２磁気シールド１１４は電気的に同通してい
る。
【０１５３】第１、第２磁気シールド９０，１１４，及
び電極端子１１０はメッキ法や蒸着法により形成し、絶
縁層９２，９６，１１２はスパッタリング法等により形
成する。以上の製造方法により、フラックスガイド型で
ＣＰＰ構造の高感度のスピンバルブ磁気抵抗ヘッドが得
られる。
【０１５４】図２２を参照すると、本発明第３実施形態
のスピンバルブ磁気抵抗ヘッド８８´の断面図が示され
ている。本実施形態のスピンバルブ磁気抵抗ヘッド８８
´は図１８に示した第２実施形態のスピンバルブ磁気抵
抗ヘッド８８に類似しているが、第２実施形態の電極９
４，９８を有しない点で相違する。
【０１５５】本実施形態のスピンバルブ磁気抵抗ヘッド
８８´では、スピンバルブ磁気抵抗素子１０６と第２フ
ラックスガイド１０４は接触しており、フラックスパス
１００は第２フラックスガイド１０４と第１磁気シール
ド９０に接触している。
【０１５６】よって、第１磁気シールド９０とスピンバ
ルブ磁気抵抗素子１０６はフラックスパス１００、第２
フラックスガイド１０４を介して電気的に同通してい
る。よって、本実施形態のスピンバルブ磁気抵抗ヘッド
８８´では、第１磁気シールド９０が一方の電極端子と
して作用する。なお第３実施形態においても、シールド
１１４は電極端子として作用する。
【０１５７】第１フラックスガイド１０２と第２フラッ
クスガイド１０４の間には、Ｃｕ，Ａｌ2Ｏ3等から形成
された非磁性膜１２２が形成されている。符号１２０は
絶縁層である。
【０１５８】以下、図２３（Ａ）〜図２５（Ｂ）及び図
２３（Ａ´）〜図２５（Ｂ´）を参照して、第３実施形
態のスピンバルブ磁気抵抗ヘッド８８´の製造方法につ
いて説明する。図２３（Ａ）〜図２５（Ｂ）はスピンバ
ルブ磁気抵抗素子の高さ方向の断面図であり、図２３
（Ａ´）〜図２５（Ｂ´）はトラック幅方向の断面図で
ある。
【０１５９】図示しない基板上に第１磁気シールド９
０、絶縁層１２０を順次成膜する。次に図２３（Ａ）に
示すように、フラックスパス１００を絶縁層１２０に穴
を開けることにより作成する。ここで、第１磁気シール
ド９０とフラックスパス１００は接触しており、電気的
に同通している。
【０１６０】次に非磁性膜１２２を成膜し、非磁性膜１
２２上にレジスト１２３を形成して、レジスト１２３を
所望の形状にパターニングする。図２３（Ｂ）及び図２
３（Ｂ´）に示すように、このレジスト１２３をマスク
として非磁性膜１２２をパターニングする。非磁性膜１
２２としてはＣｕ，Ａｌ2Ｏ3等を用いることができる。
【０１６１】次にレジスト１２３を除去せずに第１フラ
ックスガイド１０２と第２フラックスガイド１０４を成
膜し、レジスト１２３除去後再度パターニングすること
で、図２３（Ｃ）及び図２３（Ｃ´）に示すように、第
１及び第２フラックスガイド１０２，１０４を形成す
る。ここで、第２フラックスガイド１０４はフラックス
パス１００と接触しており、電気的に同通している。
【０１６２】次に、スピンバルブ磁気抵抗素子としての
スピンバルブＧＭＲ膜１０６をスパッタリング法等によ
り成膜し、ＧＭＲ膜１０６上にレジスト１０７を一様に
形成し、このレジスト１０７を所望形状にパターニング
する。
【０１６３】図２４（Ａ）及び図２４（Ａ´）に示すよ
うに、レジスト１０７をマスクとして、ＧＭＲ膜１０６
を所望形状にパターニングする。ここで、スピンバルブ
磁気抵抗素子（ＧＭＲ膜）１０６と第１、第２フラック
スガイド１０２，１０４は膜面の一部において重なるよ
うに配置する。
【０１６４】スピンバルブ磁気抵抗素子１０６と第１フ
ラックスガイド１０２は接触していることが望ましい
が、磁気的に結合できる程度に近接していれば電気的に
同通してもしていなくとも良い。スピンバルブ磁気抵抗
素子１０６と第２フラックスガイド１０４は接触してお
り、電気的に同通している。
【０１６５】次に、レジスト１０７を除去しない状態
で、磁区制御膜１０８をスパッタリング法等により成膜
し、レジスト１０７を除去すると、図２４（Ｂ´）に示
すように、スピンバルブ磁気抵抗素子１０６の両側に磁
区制御膜１０８が形成される。磁区制御膜１０８として
は、ＣｏＣｒＢｔ等の高保磁力膜、ＰｄＰｔＭｎ等の反
強磁性膜を用いることができる。
【０１６６】次に、電極端子１１０を一様に形成し、こ
の電極端子１１０上にレジスト１１１を一様に形成して
から、レジスト１１１を所望形状にパターニングする。
図２４（Ｃ）及び図２４（Ｃ´）に示すように、レジス
ト１１１をマスクとして、電極端子１１０を所望形状に
パターニングする。
【０１６７】次に、レジスト１１１を除去せずに絶縁層
１１２を成膜し、その後レジスト１１１を除去すること
により、図２５（Ａ）及び図２５（Ａ´）に示す状態が
得られる。
【０１６８】次に、図２５（Ｂ）及び図２５（Ｂ´）に
示すように、絶縁層１１２上に第２磁気シールド１１４
を形成することにより、スピンバルブ磁気抵抗ヘッド８
８´が完成する。電極端子１１０と第２磁気シールド１
１４は接触しており、電気的に同通している。
【０１６９】本実施形態のスピンバルブ磁気抵抗ヘッド
８８´では、第１磁気シールド９０が一方の電極端子を
兼用することになり、ＣＰＰ構造のスピンバルブ磁気抵
抗ヘッド８８´を構成することができる。
【０１７０】図２６を参照すると、スピンバルブ磁気抵
抗素子としての逆積層型のスピンバルブＧＭＲ膜の構造
が示されている。図示しないＳｉ基板上に５ｎｍのＴａ
下地層１３０，５ｎｍのＮｉＦｅバッファ層１３２、２
５ｎｍのＰｄＰｔＭｎ反強磁性層１３４、２．２ｎｍの
ＣｏＦｅＢピンド層１３６がＤＣマグネトロンスパッタ
法により成膜されている。
【０１７１】ピンド層１３６上に３．５ｎｍのＣｕ中間
層１３８、Ｃｕ中間層１３８上に１．５ｎｍのＣｏＦｅ
Ｂ及び２ｎｍのＮｉＦｅからなるフリー層１４０が成膜
されている。
【０１７２】フリー層１４０上に連続して、１０ｎｍの
ＩｒＭｎからなるフリー層１４０へのバイアス磁界印加
層としての反強磁性層１４２、５ｎｍのＴａキャップ層
１４４を成膜した。
【０１７３】この試料は規則系反強磁性材料であるＰｄ
ＰｔＭｎの規則化のため、８×１０ -5パスカル（Ｐａ）
以下の真空中で２．５ｋエルステッド（Ｏｅ）の磁場を
印加しながら２８０℃で３時間の熱処理を行った。
【０１７４】その後、この試料についてＳＦ6ガスを用
いてＲＩＥ処理を行った。ＲＩＥ処理の条件は、プロセ
スガス圧０．５Ｐａ、基板温度２０℃、基板電位１ボル
ト、アンテナ電力１００Ｗ、バイアス電力２Ｗであっ
た。キャップ層１４４のＴａはＳＦ6ガスでエッチング
される。
【０１７５】図２７にＳＦ6ガスでのＲＩＥ処理時間と
スピンバルブＧＭＲ膜の諸特性との関係を示す。Ｈｕａ
はフリー層とＩｒＭｎ反強磁性層との間に動くバイアス
磁界、Ｈｃはフリー層の保磁力、Ｍｓはフリー層の飽和
磁化である。
【０１７６】図２７を観察すると、１０分のＲＩＥ処理
でフリー層１４０とＩｒＭｎバイアス磁界印加層１４２
との間のバイアス磁界Ｈｕａは消失し、フリー層の保磁
力Ｈｃは約８エルステッド（Ｏｅ）となり、フリー層単
層膜の特性と同等の値を示している。
【０１７７】一方、フリー層１４０の飽和磁化Ｍｓ及び
スピンドルバルブＧＭＲ膜のＭＲ比は殆ど変化していな
い。これによりフッ素を用いた場合にスピンバルブＧＭ
Ｒ膜の特性を維持したままで、ＩｒＭｎ反強磁性層（バ
イアス磁界印加層）１４２とフリー層１４０との間の交
換結合力を消滅できることが理解される。
【０１７８】図２８にスピンバルブＧＭＲ膜をＳＦ6で
ＲＩＥ処理したときのＦ，Ｉｒ，Ｍｎのピーク強度（含
有量）とフリー層に働くＨｕａとの関係を示す。ＧＭＲ
膜中のＦ量は処理時間とともに増加しており、Ｈｕａの
減少との間に相関が見られる。
【０１７９】一方、Ｉｒ及びＭｎの含有量は殆ど変化し
ていないことから、ＩｒＭｎは物理的にエッチングされ
ずに残っていることがわかる。ＲＩＥを２０分行った試
料に２８０℃の熱処理を行ったところ、Ｆ量の変化はマ
イナス８％と殆ど減少しておらず、ＦはＧＭＲ膜中で化
合物をつくり安定した状態であると言える。
【０１８０】図２９にＲＩＥ処理前後のスピンバルブＧ
ＭＲ膜のＸ線回折特性を示す。ＲＩＥ処理前の試料では
２θが４１℃付近にＨｕａの発現に寄与するＩｒＭｎの
ｆｃｃ（１１１）ピークが観察される。一方、ＲＩＥ処
理後の試料ではそのピークが見られない。
【０１８１】このことからＧＭＲ膜中でフッ化物が形成
されることにより、ＩｒＭｎの結晶性が乱れたことがＨ
ｕａが消滅した原因といえる。また、２θが４４度付近
に観察されるフリー層のｆｃｃ（１１１）のピークはＲ
ＩＥ処理前後で変化していないことから、上述した条件
でＲＩＥ処理を行うことで、フリー層１４０へ悪影響を
与えず、反強磁性層１４２とフリー層１４０との間の交
換結合力を消滅できることがわかる。
【０１８２】他の反強磁性層であるＰｄＰｔＭｎ材料に
おいてもフッ素又は塩素によりＨｕａが消失することを
確認しており、この結果から、ＮｉＭｎ，ＰｔＭｎ，Ｐ
ｄＰｔＭｎ，ＩｒＭｎと等のマンガン系の反強磁性材料
に対し、フッ素又は塩素によりＧＭＲ膜の磁界感知部の
交換結合力を消失できることが容易に類推できる。
【０１８３】本発明は以下の付記を含むものである。
【０１８４】（付記１） 磁気抵抗センサであって、第
１の導体層と、該第１の導体層上に配置されたフリー強
磁性層と、該フリー強磁性層上に配置された非磁性中間
層と、該非磁性中間層上に配置されたピンド強磁性層
と、該ピンド強磁性層上に配置された反強磁性層と、該
反強磁性層上に配置された第２の導体層とを具備し、前
記フリー強磁性層及びピンド強磁性層の少なくとも一方
が、面内方向に電流を流した場合に最も大きな抵抗変化
率或いは抵抗変化量が得られる層厚よりも厚い層厚を有
していることを特徴とする磁気抵抗センサ。
【０１８５】（付記２） 前記フリー強磁性層及びピン
ド強磁性層の少なくとも一方の層厚が、その層の磁化方
向に対してスピン依存散乱されないスピン方向の伝導電
子の平均自由行程の０．５〜２．０倍の範囲内である付
記１記載の磁気抵抗センサ。
【０１８６】（付記３） 前記フリー強磁性層及びピン
ド強磁性層の少なくとも一方の層厚が、３ｎｍ〜１２ｎ
ｍの範囲内である付記２記載の磁気抵抗センサ。
【０１８７】（付記４） 前記ピンド強磁性層が積層フ
ェリ構造である付記１記載の磁気抵抗センサ。
【０１８８】（付記５） 前記フリー強磁性層が積層フ
ェリ構造である付記１記載の磁気抵抗センサ。
【０１８９】（付記６） 前記非磁性中間層の層厚が、
面内方向に電流を流した場合に最も大きな抵抗変化率或
いは抵抗変化量が得られる層厚よりも厚い付記１記載の
磁気抵抗センサ。
【０１９０】（付記７） 前記非磁性中間層はＣｕから
形成され、その層厚が４ｎｍ〜６ｎｍの範囲内である付
記５記載の磁気抵抗センサ。
【０１９１】（付記８） 前記フリー強磁性層及び前記
ピンド強磁性層はＣｏ，ＣｏＦｅ，ＣｏＦｅＢ，ＮｉＦ
ｅからなる群から選択される付記３記載の磁気抵抗セン
サ。
【０１９２】（付記９） 磁気抵抗センサであって、第
１の導体層と、該第１の導体層上に配置された第１反強
磁性層と、該第１反強磁性層上に配置された第１ピンド
強磁性層と、該第１ピンド強磁性層上に配置された第１
非磁性中間層と、該第１非磁性中間層上に配置されたフ
リー強磁性層と、該フリー強磁性層上に配置された第２
非磁性中間層と、該第２非磁性中間層上に配置された第
２ピンド強磁性層と、該第２ピンド強磁性層上に配置さ
れた第２反強磁性層と、該第２反強磁性層上に配置され
た第２の導体層と、を具備したことを特徴とする磁気抵
抗センサ。
【０１９３】（付記１０） 前記第１ピンド強磁性層、
前記第２ピンド強磁性層及び前記フリー強磁性層のうち
少なくとも一つの層厚が３ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であ
る付記９記載の磁気抵抗センサ。
【０１９４】（付記１１） 前記第１及び第２ピンド強
磁性層及び前記フリー強磁性層はＣｏ，ＣｏＦｅ，Ｃｏ
ＦｅＢ，ＮｉＦｅからなる群から選択される付記１０記
載の磁気抵抗センサ。
【０１９５】（付記１２） 前記第１及び第２ピンド強
磁性層及び前記フリー強磁性層のうち少なくとも一つが
積層フェリ構造である付記９記載の磁気抵抗センサ。
【０１９６】（付記１３） 前記第１及び第２非磁性中
間層はＣｕから構成され、その層厚が４ｎｍ〜６ｎｍの
範囲内である付記９記載の磁気抵抗センサ。
【０１９７】（付記１４） 磁気抵抗センサであって、
第１の導体層と、該第１の導体層上に配置された第１フ
リー強磁性層と、該第１フリー強磁性層上に配置された
第１非磁性中間層と、該第１非磁性中間層上に配置され
た第１ピンド強磁性層と、該第１ピンド強磁性層上に配
置された反強磁性層と、該反強磁性層上に配置された第
２ピンド強磁性層と、該第２ピンド強磁性層上に配置さ
れた第２非磁性中間層と、該第２非磁性中間層上に配置
された第２フリー強磁性層と、を具備したことを特徴と
する磁気抵抗センサ。
【０１９８】（付記１５） 第１の導体層と第２の導体
層の間に磁気抵抗効果膜が配置された磁気抵抗センサで
あって、前記磁気抵抗効果膜は、面内方向に電流を流し
た場合に最も大きな抵抗変化率或いは抵抗変化量が得ら
れる層圧よりも厚い層圧を有していることを特徴とする
磁気抵抗センサ。
【０１９９】（付記１６） 前記磁気抵抗効果膜はフリ
ー強磁性層及びピンド強磁性層を有するスピンバルブ膜
であり、前記フリー強磁性層及びピンド強磁性層の少な
くとも一方は、面内方向に電流を流した場合に最も大き
な抵抗変化率又は抵抗変化量が得られることを特徴とす
る付記１５記載の磁気抵抗センサ。
【０２００】（付記１７） 記録媒体に記録された情報
を再生する磁気抵抗ヘッドであって、第１電極端子と、
記録媒体から漏洩する信号磁界の変化を抵抗変化に変換
する、前記ヘッドの媒体対向面から後退して且つ前記第
１電極端子上に設けられたスピンバルブ磁気抵抗素子
と、一端が前記ヘッドの媒体対向面に露出し、他端が前
記スピンバルブ磁気抵抗素子の一端と重なって配置され
た、記録媒体からの磁束を前記スピンバルブ磁気抵抗素
子に案内する第１フラックスガイドと、一端が前記スピ
ンバルブ磁気抵抗素子の他端と重なって配置された第２
フラックスガイドと、前記スピンバルブ磁気抵抗素子上
に設けられた第２電極端子と、を具備したことを特徴と
する磁気抵抗ヘッド。
【０２０１】（付記１８） 前記スピンバルブ磁気抵抗
素子は、前記第１電極端子上に設けられたフリー強磁性
層と、該フリー強磁性層上に設けられた非磁性中間層
と、該非磁性中間層上に設けられたピンド強磁性層と、
該ピンド強磁性層上に設けられた反強磁性層とを含んで
いる付記１７記載の磁気抵抗ヘッド。
【０２０２】（付記１９） 前記第１及び第２フラック
スガイドの少なくとも一方が前記スピンバルブ磁気抵抗
素子に接触している付記１７記載の磁気抵抗ヘッド。
【０２０３】（付記２０） 前記第１電極端子の下方に
配置された第１磁気シールドと、前記第２電極端子上に
配置された第２磁気シールドとを更に具備し、前記第２
フラックスガイドと前記第１磁気シールドとはフラック
スパスを介して磁気的に結合している付記１７記載の磁
気抵抗ヘッド。
【０２０４】（付記２１） 前記第１及び第２電極端子
のうち少なくとも一方が前記スピンバルブ磁気抵抗素子
の膜面の一部に接触しており、該膜面内において前記一
方の電極端子の方が前記スピンバルブ磁気抵抗素子より
も小さい付記１７記載の磁気抵抗ヘッド。
【０２０５】（付記２２） 前記第１及び第２電極端子
の他方の電極端子が前記スピンバルブ磁気抵抗素子の膜
面の一部に接触しており、該第１及び第２電極端子はほ
ぼ同一サイズである付記２１記載の磁気抵抗ヘッド。
【０２０６】（付記２３） 前記スピンバルブ磁気抵抗
素子の両側に配置された磁区制御膜を更に具備し、該磁
区制御膜は高保磁力膜及び反強磁性膜の何れかから構成
される付記１７記載の磁気抵抗ヘッド。
【０２０７】（付記２４） 記録媒体に記録された情報
を再生するスピンバルブ磁気抵抗ヘッドであって、第１
磁気シールドと、該第１磁気シールド上に設けられた絶
縁層と、記録媒体から漏洩する信号磁界の変化を抵抗変
化に変換する、前記ヘッドの媒体対向面から後退して且
つ前記絶縁層上に設けられたスピンバルブ磁気抵抗素子
と、一端が前記ヘッドの媒体対向面に露出し、他端が前
記スピンバルブ磁気抵抗素子の一端と重なって配置され
た、記録媒体からの磁束を前記スピンバルブ磁気抵抗素
子に案内する第１フラックスガイドと、一端が前記スピ
ンバルブ磁気抵抗素子の他端と接触して配置された第２
フラックスガイドと、前記スピンバルブ磁気抵抗素子上
に設けられた電極端子と、該電極端子の上に配置された
第２磁気シールドと、前記第２フラックスガイドと前記
第１磁気シールドとを接続するフラックスパスと、を具
備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。
【０２０８】（付記２５） 前記スピンバルブ磁気抵抗
素子は、前記第２フラックスガイドの一端に部分的に接
触して前記絶縁層上に設けられたフリー強磁性層と、該
フリー強磁性層上に設けられた非磁性中間層と、該非磁
性中間層上に設けられたピンド強磁性層と、該ピンド強
磁性層上に設けられた反強磁性層とを含む付記２４記載
の磁気抵抗ヘッド。
【０２０９】（付記２６） 前記電極端子は、前記スピ
ンバルブ磁気抵抗素子の膜面の一部に接触しており、該
膜面内において前記電極端子は前記スピンバルブ磁気抵
抗素子よりも小さい付記２４記載の磁気抵抗ヘッド。
【０２１０】（付記２７） 前記絶縁層上で且つ前記第
１及び第２フラックスガイドの間に配置された非磁性層
を更に具備し、前記スピンバルブ磁気抵抗素子は前記非
磁性層上に設けられている付記２４記載の磁気抵抗ヘッ
ド。
【０２１１】（付記２８） 前記スピンバルブ磁気抵抗
素子の両側に配置された磁区制御膜を更に具備し、該磁
区制御膜は高保磁力膜及び反強磁性膜の何れかから構成
される付記２４記載の磁気抵抗ヘッド。
【０２１２】（付記２９） 磁気抵抗センサであって、
第１反強磁性層と、該第１反強磁性層上に配置されたピ
ンド強磁性層と、該ピンド強磁性層上に配置された非磁
性中間層と、該非磁性中間層上に配置されたフリー強磁
性層と、該フリー強磁性層上に配置された、交換結合力
により該フリー強磁性層の磁区制御を行う第２反強磁性
層とを具備し、前記フリー強磁性層の磁界感知部と接す
る前記第２反強磁性層の部分が、該第２反強磁性層の構
成元素とフッ素及び塩素からなる群から選択された反応
性元素との化合物から構成されることを特徴とする磁気
抵抗センサ。
【０２１３】（付記３０） 前記第２反強磁性層はマン
ガンと他の金属元素との合金から構成される付記２９記
載の磁気抵抗センサ。
【０２１４】（付記３１） 前記第２反強磁性層はＮｉ
Ｍｎ，ＰｔＭｎ，ＰｄＰｔＭｎ，ＩｒＭｎからなる群か
ら選択される合金から構成される付記３０記載の磁気抵
抗センサ。
【０２１５】（付記３２） 磁気抵抗センサの製造方法
であって、第１反強磁性層を形成し、該第１反強磁性層
上にピンド強磁性層を形成し、該ピンド強磁性層上に非
磁性中間層を形成し、該非磁性中間層上にフリー強磁性
層を形成し、該フリー強磁性層上に、交換結合力により
該フリー強磁性層の磁区制御を行う第２反強磁性層を形
成し、前記フリー強磁性層の磁界感知部と接する前記第
２反強磁性層の部分に、フッ素及び塩素からなる群から
選択される反応性元素ガスを照射することにより、前記
部分に前記第２反強磁性層の構成元素と前記反応性元素
との化合物を形成する、各ステップから構成されること
を特徴とする磁気抵抗センサの製造方法。
【０２１６】
【発明の効果】本発明のＣＰＰスピンバルブ磁気抵抗セ
ンサは、ピンド強磁性層、非磁性中間層又はフリー強磁
性層の増厚を行うことにより、大きな抵抗変化量を得る
ことができる。更に、デュアルスピンバルブ構造又はピ
ンド層を積層フェリ構造とすることにより、より大きな
抵抗変化量を得ることができる。フリー層を積層フェリ
化しても効果がある。
【０２１７】本発明のスピンバルブ磁気抵抗ヘッドはフ
ラックスガイド型で且つＣＰＰ構造としたので、最も感
度の高いスピンバルブ磁気抵抗素子中央部の磁化の動き
のみを電極端子で検出できるので、高感度な磁気抵抗ヘ
ッドの再生特性が得られる。
【０２１８】また、フラックスガイド構造であるため、
スピンバルブ磁気抵抗素子を直接研磨加工する必要がな
いので、スピンバルブ磁気抵抗ヘッドを歩留まり良く生
産できる。
【０２１９】更に、本発明の一つの特徴によれば、酸素
に対する耐性が高い反強磁性層に対しても、フッ素又は
塩素によりフリー層の磁界感知部の交換結合力を消失さ
せることが可能である。その上、フッ素又は塩素で処理
後、フリー層上に安定なフッ化物又は塩化物が形成され
るため、ＧＭＲ膜の特性劣化を抑制する効果も同時に得
ることができる。
【０２２０】更に、フッ素又は塩素でエッチング可能な
Ｔａ，ＴｉＷ，Ｍｏ等の電極材料を用いることで、電極
端子形成とバイアス磁界消滅の工程が単一のガスで連続
的に行うことが可能になるため、プロセスが容易になる
とともに電極端子とスピンバルブ磁気抵抗素子の位置併
せの問題も回避することができ、安定して良好な特性の
スピンバルブ磁気抵抗センサを提供することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態のＣＰＰスピンバルブ磁気
抵抗センサの断面図である。
【図２】試料（ａ）の構成を示す図である。
【図３】試料（ｂ）の構成を示す図である。
【図４】試料（ｃ）の構成を示す図である。
【図５】試料（ｄ）の構成を示す図である。
【図６】試料（ｅ）の構成を示す図である。
【図７】試料（ｆ）の構成を示す図である。
【図８】試料（ｇ）の構成を示す図である。
【図９】試料（ｈ）の構成を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）及び図１０（Ａ
´）〜図１０（Ｃ´）は磁気抵抗センサ製造プロセスを
示す図であり、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は断面図、
図１０（Ａ´）〜図１０（Ｃ´）は平面図をそれぞれ示
している。
【図１１】磁気抵抗センサの製造プロセスを示す図であ
る。
【図１２】磁気抵抗センサの製造プロセスを示す図であ
る。
【図１３】磁気抵抗センサの製造プロセスを示す図であ
る。
【図１４】磁気抵抗センサの製造プロセスを示す図であ
る。
【図１５】ＧＭＲサイズに応じた抵抗変化量ΔＲを示す
図である。
【図１６】試料（ａ）〜試料（ｆ）の抵抗変化量ΔＲを
示す図である。
【図１７】フリー層の層厚による抵抗変化量ΔＲを示す
図である。
【図１８】本発明第２実施形態のスピンバルブ磁気抵抗
ヘッドの断面図である。
【図１９】図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）及び図１９（Ａ
´）〜図１９（Ｄ´）は磁気抵抗ヘッドの製造プロセス
を示す図であり、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）はスピン
バルブ磁気抵抗素子の高さ方向の断面図、図１９（Ａ
´）〜図１９（Ｄ´）はトラック幅方向の断面図であ
る。
【図２０】磁気抵抗ヘッドの製造プロセスを示す図であ
る。
【図２１】磁気抵抗ヘッドの製造プロセスを示す図であ
る。
【図２２】本発明第３実施形態のスピンバルブ磁気抵抗
ヘッドの断面図である。
【図２３】図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）及び図２３（Ａ
´）〜図２３（Ｃ´）は磁気抵抗ヘッドの製造プロセス
を示す図であり、図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）はスピン
バルブ磁気抵抗素子の高さ方向の断面図、図２３（Ａ
´）〜図２３（Ｃ´）はトラック幅方向の断面図であ
る。
【図２４】磁気抵抗ヘッドの製造プロセスを示す図であ
る。
【図２５】磁気抵抗ヘッドの製造プロセスを示す図であ
る。
【図２６】逆積層型のスピンバルブＧＭＲ膜の構成を示
す図である。
【図２７】スピンバルブＧＭＲ膜をＳＦ6でＲＩＥ処理
したときの処理時間と膜特性との関係を示す図である。
【図２８】スピンバルブＧＭＲ膜をＳＦ6でＲＩＥ処理
したときのＦ，Ｉｒ，Ｍｎのピーク強度とフリー層に働
くＨｕａとの関係を示す図である。
【図２９】ＲＩＥ処理前後のスピンバルブＧＭＲ膜のＸ
線回折特性を示す図である。
【符号の説明】
２ 基板 ４ 下端子 ６ スピンバルブＧＭＲ膜 ８ キャップ層 １０ 上端子 ８８ スピンバルブ磁気抵抗ヘッド ９０ 第１磁気シールド ９４，９８，１１０ 電極 １００ フラックスパス １０２ 第１フラックスガイド １０４ 第２フラックスガイド １０６ スピンバルブ磁気抵抗素子（スピンバルブＧＭ
Ｒ膜） １１４ 第２磁気シールド １１６ 磁気記録媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長坂 恵一 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 清水 豊 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 江口 伸 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 (72)発明者 近藤 玲子 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 岸 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） 2G017 AC01 AC07 AC09 AD55 AD63 AD65 5D034 BA03 BA05 BA18 BB02 CA08 DA07 5E049 AA01 AA04 AC05 BA12 CB02 DB02 DB12

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の導体層と第２の導体層の間に、磁
    気抵抗効果膜が配置された磁気抵抗センサであって、 前記磁気抵抗効果膜は、面内方向に電流を流した場合に
    最も大きな抵抗変化率或いは抵抗変化量が得られる層厚
    よりも厚い層厚を有していることを特徴とする磁気抵抗
    センサ。
  2. 【請求項２】 前記磁気抵抗効果膜は、フリー強磁性層
    及びピンド強磁性層を有するスピンバルブ膜であり、フ
    リー強磁性層又はピンド強磁性層は、面内方向に電流を
    流した場合に最も大きな抵抗変化率又は抵抗変化量が得
    られることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗セン
    サ。
  3. 【請求項３】 前記フリー強磁性層及びピンド強磁性層
    の少なくとも一方の層厚が、その層の磁化方向に対して
    スピン依存散乱されないスピン方向の伝導電子の平均自
    由行程の０．５〜２．０倍の範囲内である請求項２記載
    の磁気抵抗センサ。
  4. 【請求項４】 前記磁気抵抗効果膜は積層フェリ構造の
    ピンド強磁性層を有している請求項１記載の磁気抵抗セ
    ンサ。
  5. 【請求項５】 第１の導体層と第２の導体層との間に、
    デュアルスピンバルブ膜が成膜されてなることを特徴と
    する磁気抵抗センサ。
  6. 【請求項６】 記録媒体に記録された情報を再生する磁
    気抵抗ヘッドであって、 第１電極端子と、 記録媒体から漏洩する信号磁界の変化を抵抗変化に変換
    する、前記ヘッドの媒体対向面から後退して且つ前記第
    １電極端子上に設けられたスピンバルブ磁気抵抗素子
    と、 一端が前記ヘッドの媒体対向面に露出し、他端が前記ス
    ピンバルブ磁気抵抗素子の一端と重なって配置された、
    記録媒体からの磁束を前記スピンバルブ磁気抵抗センサ
    に案内する第１フラックスガイドと、 一端が前記スピンバルブ磁気抵抗素子の他端と重なって
    配置された第２フラックスガイドと、 前記スピンバルブ磁気抵抗素子上に設けられた第２電極
    端子と、 を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記第１及び第２電極端子のうち少なく
    とも一方が前記スピンバルブ磁気抵抗素子の膜面の一部
    に接触しており、該膜面内において前記一方の電極端子
    の方が前記スピンバルブ磁気抵抗素子よりも小さい請求
    項６記載の磁気抵抗ヘッド。
  8. 【請求項８】 記録媒体に記録された情報を再生する磁
    気抵抗ヘッドであって、 第１磁気シールドと、 該第１磁気シールド上に設けられた絶縁層と、 記録媒体から漏洩する信号磁界の変化を抵抗変化に変換
    する、前記ヘッドの媒体対向面から後退して且つ前記絶
    縁層上に設けられたスピンバルブ磁気抵抗素子と、 一端が前記ヘッドの媒体対向面に露出し、他端が前記ス
    ピンバルブ磁気抵抗素子の一端と重なって配置された、
    記録媒体からの磁束を前記スピンバルブ磁気抵抗素子に
    案内する第１フラックスガイドと、 一端が前記スピンバルブ磁気抵抗素子の他端と接触して
    配置された第２フラックスガイドと、 前記スピンバルブ磁気抵抗素子上に設けられた電極端子
    と、 該電極端子の上に配置された第２磁気シールドと、 前記第２フラックスガイドと前記第１磁気シールドとを
    接続するフラックスパスと、 を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。
  9. 【請求項９】 磁気抵抗センサであって、 第１反強磁性層と、 該第１反強磁性層上に配置されたピンド強磁性層と、 該ピンド強磁性層上に配置された非磁性中間層と、 該非磁性中間層上に配置されたフリー強磁性層と、 該フリー強磁性層上に配置された、交換結合力により該
    フリー強磁性層の磁区制御を行う第２反強磁性層とを具
    備し、 前記フリー強磁性層の磁界感知部と接する前記第２反強
    磁性層の部分が、該第２反強磁性層の構成元素とフッ素
    及び塩素からなる群から選択された反応性元素との化合
    物から構成されることを特徴とする磁気抵抗センサ。
  10. 【請求項１０】 磁気抵抗センサの製造方法であって、 第１反強磁性層を形成し、 該第１反強磁性層上にピンド強磁性層を形成し、 該ピンド強磁性層上に非磁性中間層を形成し、 該非磁性中間層上にフリー強磁性層を形成し、 該フリー強磁性層上に、交換結合力により該フリー強磁
    性層の磁区制御を行う第２反強磁性層を形成し、 前記フリー強磁性層の磁界感知部と接する前記第２反強
    磁性層の部分に、フッ素及び塩素からなる群から選択さ
    れる反応性元素ガスを照射することにより、前記部分に
    前記第２反強磁性層の構成元素と前記反応性元素との化
    合物を形成する、 各ステップから構成されることを特徴とする磁気抵抗セ
    ンサの製造方法。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004289100A (ja) * 2003-01-31 2004-10-14 Japan Science & Technology Agency Ｃｐｐ型巨大磁気抵抗素子及びそれを用いた磁気部品並びに磁気装置
JP2005229108A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv センス電流により発生する渦磁気ドメインに対して安定化された自由層を有する面垂直電流磁気抵抗効果型センサ
JP2006098088A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Yamaha Corp 巨大磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサ及び同磁気センサの製造方法
JP2006520538A (ja) * 2003-03-14 2006-09-07 エス．エヌ．エール．ルールマン 強磁性／反強磁性検知要素を備えた磁気抵抗センサー
JP2007064813A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Mitsubishi Electric Corp 磁界検出装置およびそれを調整する方法
JP2007085980A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Mitsubishi Electric Corp 磁界検出装置およびその製造方法
US7315053B2 (en) 2002-04-09 2008-01-01 Sony Corporation Magnetoresistive effect element and magnetic memory device
CN100403049C (zh) * 2003-06-02 2008-07-16 财团法人电气磁气材料研究所 薄膜磁传感器及其制造方法
JP2008270471A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Yamaha Corp 磁気センサ及びその製造方法
US7542247B2 (en) 2002-12-05 2009-06-02 Panasonic Corporation Magnetic disk apparatus
JP2011064653A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Tdk Corp 磁気センサおよびその製造方法

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893734B2 (en) * 2000-12-22 2005-05-17 Alps Electric Co., Ltd. Magnetic sensing element with improved sensitivity and method for making the same
US6905780B2 (en) * 2001-02-01 2005-06-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Current-perpendicular-to-plane-type magnetoresistive device, and magnetic head and magnetic recording-reproducing apparatus using the same
JP2002260204A (ja) * 2001-02-27 2002-09-13 Fujitsu Ltd 磁気ヘッド
JP2002367124A (ja) * 2001-06-13 2002-12-20 Hitachi Ltd スピンバルブ型磁気ヘッド
JP2003309305A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子
US6801410B2 (en) 2002-06-03 2004-10-05 Seagate Technology Llc Side flux guide for current perpendicular to plane magnetoresistive transducer
US6778364B2 (en) * 2002-08-28 2004-08-17 International Business Machines Corporation Current-in-plane magnetoresistive sensor with longitudinal biasing layer having a nonmagnetic oxide central region and method for fabrication of the sensor
US7147790B2 (en) 2002-11-27 2006-12-12 Komag, Inc. Perpendicular magnetic discrete track recording disk
US6995957B2 (en) * 2003-03-18 2006-02-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherland B.V. Magnetoresistive sensor having a high resistance soft magnetic layer between sensor stack and shield
JP2004327651A (ja) 2003-04-24 2004-11-18 Tdk Corp 磁気抵抗効果素子、薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置
JP2005109239A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Tdk Corp 磁気抵抗効果素子及び磁気ヘッド
JP4128938B2 (ja) * 2003-10-28 2008-07-30 株式会社日立製作所 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
JP2005136309A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアッセンブリ、磁気再生装置、磁気抵抗効果素子の製造方法、および、磁気抵抗効果素子製造装置
US7324311B2 (en) * 2004-05-28 2008-01-29 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Rie defined CPP read heads
JP2006041120A (ja) 2004-07-26 2006-02-09 Tdk Corp 磁気抵抗効果装置およびその製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置
US7280326B2 (en) * 2004-07-30 2007-10-09 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Trilayer SAF with current confining layer
JP2006332527A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Renesas Technology Corp 磁気記憶素子
US8582252B2 (en) * 2005-11-02 2013-11-12 Seagate Technology Llc Magnetic layer with grain refining agent
JP2007280567A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
JP4673274B2 (ja) * 2006-09-11 2011-04-20 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 外部ストレス耐性の高い磁気抵抗効果型ヘッド
US7751156B2 (en) * 2006-09-29 2010-07-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Dual-layer free layer in a tunneling magnetoresistance (TMR) element
JP5003109B2 (ja) * 2006-11-14 2012-08-15 富士通株式会社 強磁性トンネル接合素子、その製造方法、及びそれを用いた磁気ヘッド、磁気メモリ
US8557708B2 (en) * 2007-05-02 2013-10-15 HGST Netherlands B.V. Methods for fabricating a magnetic head reader using a chemical mechanical polishing (CMP) process for sensor stripe height patterning
US7916424B2 (en) * 2007-05-07 2011-03-29 International Business Machines Corporation Magnetic head with wear resistant portion between an overcoat formed above a transducer of the magnetic head and a media-proximal surface of the magnetic head
JP2008283018A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Tdk Corp トンネル型磁気検出素子及びその製造方法
US7602033B2 (en) 2007-05-29 2009-10-13 Headway Technologies, Inc. Low resistance tunneling magnetoresistive sensor with composite inner pinned layer
US7916429B2 (en) 2007-07-30 2011-03-29 Tdk Corporation Magnetic field detecting element having thin stack with a plurality of free layers and thick bias magnetic layer
WO2009036131A2 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 3M Innovative Properties Company Ultra low viscosity iodine containing amorphous fluoropolymers
JP2009140952A (ja) * 2007-12-03 2009-06-25 Fujitsu Ltd Ｃｐｐ構造磁気抵抗効果素子およびその製造方法並びに記憶装置
US20090161268A1 (en) * 2007-12-22 2009-06-25 Tsann Lin Current-perpendicular-to-plane read sensor with amorphous ferromagnetic and polycrystalline nonmagnetic seed layers
US20090168271A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-02 Daniele Mauri Dual-layer free layer in a tunneling magnetoresistance (tmr) element having different magnetic thicknesses
US7640650B2 (en) * 2007-12-28 2010-01-05 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method of making a magnetoresistive reader structure
US8081405B2 (en) * 2008-05-29 2011-12-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Current-perpendicular-to-plane (CPP) read sensor with smoothened multiple reference layers
US8011084B2 (en) * 2008-07-31 2011-09-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for fabricating narrow magnetic read width TMR/CPP sensors
US8374048B2 (en) 2010-08-11 2013-02-12 Grandis, Inc. Method and system for providing magnetic tunneling junction elements having a biaxial anisotropy
US9103853B2 (en) 2010-11-18 2015-08-11 Infineon Technologies Ag Current sensor
US8878531B2 (en) * 2010-11-18 2014-11-04 Infineon Technologies Ag Current sensor
JP5644493B2 (ja) * 2010-12-28 2014-12-24 富士通セミコンダクター株式会社 磁気デバイスおよびその製造方法
JP5982795B2 (ja) 2011-11-30 2016-08-31 ソニー株式会社 記憶素子、記憶装置
TWI452319B (zh) * 2012-01-09 2014-09-11 Voltafield Technology Corp 磁阻感測元件
US9116198B2 (en) * 2012-02-10 2015-08-25 Memsic, Inc. Planar three-axis magnetometer
US9244134B2 (en) * 2013-01-15 2016-01-26 Infineon Technologies Ag XMR-sensor and method for manufacturing the XMR-sensor
US9523720B2 (en) 2013-03-15 2016-12-20 Infineon Technologies Ag Multiple current sensor device, a multiple current shunt device and a method for providing a sensor signal
US9214169B1 (en) * 2014-06-20 2015-12-15 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic recording read transducer having a laminated free layer

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0782129A3 (en) 1995-12-29 1998-12-09 Read-Rite Corporation Magnetoresistive cpp mode transducer with multiple spin valve members
US5627704A (en) * 1996-02-12 1997-05-06 Read-Rite Corporation Thin film giant magnetoresistive CPP transducer with flux guide yoke structure
US5668688A (en) 1996-05-24 1997-09-16 Quantum Peripherals Colorado, Inc. Current perpendicular-to-the-plane spin valve type magnetoresistive transducer
US5898547A (en) 1997-10-24 1999-04-27 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junction magnetoresistive read head with sensing layer as flux guide
JPH11175925A (ja) 1997-12-11 1999-07-02 Hitachi Ltd 磁気抵抗効果型素子及び磁気記録再生装置
JPH11316919A (ja) 1998-04-30 1999-11-16 Hitachi Ltd スピントンネル磁気抵抗効果型磁気ヘッド
JP2000113419A (ja) 1998-10-01 2000-04-21 Sharp Corp 磁気抵抗効果素子を備えた磁気ヘッド
US6292335B1 (en) * 1999-06-25 2001-09-18 International Business Machines Corporation Continuous junction spin valve read head stabilized without hard bias layers
US6219208B1 (en) * 1999-06-25 2001-04-17 International Business Machines Corporation Dual spin valve sensor with self-pinned layer specular reflector
US6449134B1 (en) * 1999-08-05 2002-09-10 International Business Machines Corporation Read head with file resettable dual spin valve sensor
US6426853B1 (en) * 1999-10-05 2002-07-30 Tdk Corporation Magnetoresistive effect sensor, thin-film magnetic head and thin-film wafer with the thin-film magnetic heads
US6411476B1 (en) * 1999-10-28 2002-06-25 International Business Machines Corporation Trilayer seed layer structure for spin valve sensor
US6271997B1 (en) * 1999-11-22 2001-08-07 International Business Machines Corporation Read head spin valve sensor with triple antiparallel coupled free layer structure
JP3462832B2 (ja) * 2000-04-06 2003-11-05 株式会社日立製作所 磁気抵抗センサ並びにこれを用いた磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
JP2002025019A (ja) * 2000-07-11 2002-01-25 Tdk Corp 磁気抵抗効果素子を備えた薄膜磁気ヘッド
US6538859B1 (en) * 2000-07-31 2003-03-25 International Business Machines Corporation Giant magnetoresistive sensor with an AP-coupled low Hk free layer
US6707649B2 (en) * 2001-03-22 2004-03-16 Alps Electric Co., Ltd. Magnetic sensing element permitting decrease in effective element size while maintaining large optical element size
US6728083B2 (en) * 2001-06-26 2004-04-27 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method of making a spin valve sensor with a controlled ferromagnetic coupling field
US6657825B2 (en) * 2001-08-02 2003-12-02 International Business Machines Corporation Self aligned magnetoresistive flux guide read head with exchange bias underneath free layer
US6624985B1 (en) * 2002-01-07 2003-09-23 International Business Machines Corporation Pinning layer seeds for CPP geometry spin valve sensors

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7315053B2 (en) 2002-04-09 2008-01-01 Sony Corporation Magnetoresistive effect element and magnetic memory device
US7542247B2 (en) 2002-12-05 2009-06-02 Panasonic Corporation Magnetic disk apparatus
US7733613B2 (en) 2002-12-05 2010-06-08 Panasonic Corporation Method for manufacturing a magnetoresistive-effect device
JP2004289100A (ja) * 2003-01-31 2004-10-14 Japan Science & Technology Agency Ｃｐｐ型巨大磁気抵抗素子及びそれを用いた磁気部品並びに磁気装置
JP2006520538A (ja) * 2003-03-14 2006-09-07 エス．エヌ．エール．ルールマン 強磁性／反強磁性検知要素を備えた磁気抵抗センサー
JP2013165295A (ja) * 2003-03-14 2013-08-22 Ntn-Snr Roulements 磁気抵抗磁界センサー
JP2011159988A (ja) * 2003-03-14 2011-08-18 Ntn-Snr Roulements 磁気抵抗磁界センサーと電子処理回路とを有する計測アセンブリ
CN100403049C (zh) * 2003-06-02 2008-07-16 财团法人电气磁气材料研究所 薄膜磁传感器及其制造方法
JP2005229108A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv センス電流により発生する渦磁気ドメインに対して安定化された自由層を有する面垂直電流磁気抵抗効果型センサ
JP2006098088A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Yamaha Corp 巨大磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサ及び同磁気センサの製造方法
JP4614061B2 (ja) * 2004-09-28 2011-01-19 ヤマハ株式会社 巨大磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサ及び同磁気センサの製造方法
JP2007064813A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Mitsubishi Electric Corp 磁界検出装置およびそれを調整する方法
JP4573736B2 (ja) * 2005-08-31 2010-11-04 三菱電機株式会社 磁界検出装置
US7786725B2 (en) 2005-08-31 2010-08-31 Mitsubishi Electric Corporation Magnetic field detection apparatus for detecting an external magnetic field applied to a magnetoresistance effect element, and method of adjusting the same
JP4508058B2 (ja) * 2005-09-26 2010-07-21 三菱電機株式会社 磁界検出装置およびその製造方法
US7733210B2 (en) 2005-09-26 2010-06-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Magnetic field detector and manufacturing method thereof
JP2007085980A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Mitsubishi Electric Corp 磁界検出装置およびその製造方法
JP2008270471A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Yamaha Corp 磁気センサ及びその製造方法
JP2011064653A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Tdk Corp 磁気センサおよびその製造方法

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