JP2002151756A - 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびこれらの製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびこれらの製造方法

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昭夫 古川
Yoshihiko Kakihara
芳彦 柿原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＳＶＭＲ構成、あるいはＴＭＲ構成による磁
気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、
感度が高く、製造の簡略化を図る。 【解決手段】少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転
する軟磁性材料からなる自由層４と、強磁性材料から成
る固定層６と、この固定層６の磁化を固定する反強磁性
層７と、自由層と固定層との間に介在されるスペーサ層
５すなわち非磁性中間層もしくはトンネルバリア層とが
積層されたＳＶＭＲあるいはＴＭＲ積層構造部を有し、
特にその積層構造部に、その積層方向に少なくとも自由
層と非磁性中間層もしくはトンネルバリア層と上記固定
層とに差し渡ってそれぞれ一平面もしくは連続した一曲
面による相対向する側面が形成された構成として、硬磁
性層からの磁界が自由層４の磁化を確実に安定化するこ
とができる位置関係に選定することができ、かつ各層の
幅を実質的に同一パターンとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部磁界検出を行
う磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）、特に、スピンバルブ
型磁気抵抗効果素子（ＳＶＭＲ）構成によるＧＭＲ(Gia
nt Magnetoresistive)素子、あるいはトンネルバリア膜
を有するトンネル型ＭＲ（ＴＭＲ）構成によるＭＲ素子
およびこれらＭＲ素子を感磁部に有する磁気抵抗効果型
磁気ヘッドおよびこれらの製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】スピンバルブ型磁気抵抗効果素子、ある
いはトンネルバリア膜を有するトンネル型ＭＲ（ＴＭ
Ｒ）構成によるＭＲ素子は、外部磁界に応じて磁化が回
転する軟磁性材料からなる自由層と、強磁性材料から成
る固定層と、この固定層の磁化を固定する反強磁性層
と、自由層と固定層との間に介在される非磁性中間層も
しくはトンネルバリア層とが積層された積層構造部を有
する。
【０００３】この構成において、センス電流、すなわち
抵抗変化の検出を行う検出電流を、積層構造部の面方向
に通電するいわゆるＣＩＰ（Current In Plane）型構成
によるものは、膜厚方向の断面で所要の通電断面積を得
る上で、必然的に比較的大きな幅、すなわち大面積を必
要とする。また、ＣＩＰ構成による場合、その上下が絶
縁体によって挟み込まれた構成とされることから放熱性
に劣り、長期時間の連続使用において、構成膜が熔融す
るなどのおそれがあるなど信頼性に問題が生じる。
【０００４】これに対して上述した積層構造部の積層方
向、すなわち積層膜に対し垂直方向にセンス電流を通電
するいわゆるＣＰＰ（Current Perpendicular to Plan
e ）型構成によるものは、小面積化することができ、例
えば磁気ヘッドにおいては、その感磁部を小型に構成で
きることから、全体の小型化が図られ、これに伴って高
記録密度を図る上で有利となる。また、その通電電極が
積層構造部を挟んでその両面に配置されることから放熱
効果にすぐれて安定した動作がなされ、信頼性にすぐれ
ている。
【０００５】ところで、ＳＶＭＲ構成によるＧＭＲ効果
素子、あるいはＴＭＲ構成によるＭＲ効果素子において
は、その自由層の磁気的安定性を確保するために、所要
の方向に磁化させた硬磁性層が配置される。この硬磁性
層は、自由層の端部に発生する磁区を解消して、この自
由層に外部磁界、すなわち磁気記録媒体からの信号磁界
が導入されたときに、自由層の端部に存在する磁区によ
って磁化回転に不連続性を生じ、バルクハウゼンノイズ
を発生させることを抑制するものである。
【０００６】この硬磁性層は、通常高い電気電導性を有
するものが用いられていることから、一般に、ＣＰＰ型
の磁気ヘッドにおいては、硬磁性層は、自由層にのみ対
向するように配置され、この自由層は積層構造部を構成
する他の導電性を有する積層膜より側方に突出させて、
この突出部において、硬磁性層と対接する構成をとって
この硬磁性層を通じて自由層を横切らずに他の導電性を
有する積層膜に直接的に流れるセンス電流のリークの発
生を回避するようにして、このリーク電流による磁気抵
抗変換効率の低下を回避する構成が採られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、自由層の幅を大とする構成とする場合、自由
層の幅が大きくなることから磁気抵抗効果素子の幅を充
分小さくすることができないこと、外部磁界を充分集中
できないこと磁気抵抗効果の効率が充分上げられないな
どの問題が生じる。
【０００８】本発明は、基本的にはＳＶＭＲ構成、ある
いはＴＭＲ構成によるものであるが、上述したような不
都合を解消するようにした磁気抵抗効果素子、磁気抵抗
効果型磁気ヘッドおよびこれらの製造方法を提供するも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による磁気抵抗効
果素子は、少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転す
る軟磁性材料からなる自由層と、強磁性材料から成る固
定層と、この固定層の磁化を固定する反強磁性層と、自
由層と上記固定層との間に介在されるスペーサ層すなわ
ち非磁性中間層あるいはトンネルバリア層とが積層され
たＳＶＭＲあるいはＴＭＲ積層構造部を有するものであ
るが、特にその積層構造部に、その積層方向に少なくと
も自由層とスペーサ層と固定層とに差し渡ってそれぞれ
一平面もしくは連続した一曲面による相対向する側面が
形成された構成とするものである。
【００１０】そして、これら相対向する側面に直接的に
接してあるいは絶縁層を介して、自由層の磁気的安定性
を確保するための、高抵抗もしくは低抵抗の硬磁性層、
すなわち自由層に対するバイアス磁界を与えるための着
磁がなされる硬磁性層を配置した構成とする。そして、
このＳＶＭＲあるいはＴＭＲを構成する積層構造部のほ
ぼ積層方向を、センス電流の通電方向とするものであ
り、またその積層構造部の面方向に沿いかつ上述の相対
向する側面にほぼ沿う方向を外部磁界の印加方向とする
ものである。
【００１１】また、本発明による磁気抵抗素子は、自由
層を共通としてこれを挟んでその両面にそれぞれＳＶＭ
ＲあるいはＴＭＲを構成するデュアル型の積層構造部を
有する構成とすることもできる。すなわち、この場合に
おいては、少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転す
る軟磁性材料からなる自由層を挟んでその両面に、それ
ぞれ強磁性材料から成る第１および第２の固定層と、こ
の固定層の磁化を固定する第１および第２の反強磁性層
と、上記自由層と上記各第１および第２の固定層との間
に介在される第１および第２のスペーサ層すなわち非磁
性中間層あるいはトンネルバリア層とが積層された積層
構造部を有する。
【００１２】この積層構造部においては、その積層方向
に少なくとも自由層と、この自由層を挟んで配置された
第１および第２のスペーサ層と、第１および第２の固定
層とに差し渡ってそれぞれ一平面もしくは連続した一曲
面による相対向する側面が形成された構成とするもので
ある。
【００１３】そして、これら相対向する側面に直接的に
接してあるいは絶縁層を介して、自由層の磁気的安定性
を確保するための高抵抗もしくは低抵抗の硬磁性層を配
置した構成とする。そして、このＳＶＭＲ構成あるいは
ＴＭＲ構成の積層構造部のほぼ積層方向を、センス電流
の通電方向とするものであり、またその積層構造部の面
方向に沿いかつ上述の相対向する側面にほぼ沿う方向を
外部磁界の印加方向とするものである。
【００１４】また、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドは、磁気記録媒体からの信号磁界が導入され、これ
によって抵抗変化を生じさせる感磁部を、上述した本発
明によるそれぞれＳＶＭＲ構成あるいはＴＭＲ構成によ
る各磁気抵抗効果素子による構成とするものである。
【００１５】そして、これら本発明による磁気ヘッドに
おいては、上述した感磁部を構成する積層構造部の自由
層を外部磁界を導入する磁性層として、その一端を磁気
記録媒体との対接ないしは対向面に臨む構成とする。あ
るいは硬磁性層が配置される側面と交叉し、かつ積層方
向を横切る側面を設けて、この側面が直接的に磁気記録
媒体との対接ないしは対向面に臨む構成とする。
【００１６】また、本発明製造方法は、上述した本発明
による磁気抵抗効果素子あるいは磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの製造方法であり、その磁気抵抗効果素子あるいは
この磁気抵抗効果素子を有する感磁部を次の方法によっ
て構成する。すなわち、本発明製造方法においては、基
板上に、少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転する
軟磁性材料からなる自由層と、強磁性材料から成る固定
層と、この固定層の磁化を固定する反強磁性層と、自由
層と固定層との間に介在してスペーサ層すなわち非磁性
中間層あるいはトンネルバリア層とを成膜して積層成膜
を形成する積層成膜工程と、少なくとも上記自由層と上
記固定層とを連続的に同一マスクを用いてパターニング
して相対向する側面がそれぞれ一平面もしくは連続した
一曲面によって構成された積層構造部を形成するととも
にその側面に自由層と固定層の側端面を臨ましめるパタ
ーニング工程と、この相対向する側面に直接的に接して
あるいは絶縁層を介して、自由層の磁気的安定性を確保
するための高抵抗もしくは低抵抗の硬磁性層を形成する
工程とを経ることによって磁気抵抗効果素子、あるいは
この磁気抵抗効果素子による感磁部を有する磁気ヘッド
を構成する。
【００１７】更に、本発明製造方法は、基板上に、少な
くとも、外部磁界に応じて磁化が回転する軟磁性材料か
らなる自由層を挟んでその両面に、それぞれ強磁性材料
から成る第１および第２の固定層と、この固定層の磁化
を固定する第１および第２の反強磁性層と、自由層と各
第１および第２の固定層との間に介在される第１および
第２のスペーサ層すなわち非磁性中間層あるいはトンネ
ルバリア層との積層成膜を形成する成膜工程と、この積
層成膜を構成する少なくとも自由層と、この自由層を挟
んで配置された第１および第２のスペーサ層と第１およ
び第２の固定層とに差し渡って各層を、連続的に同時に
パターニングして、相対向する側面がそれぞれ一平面も
しくは連続した一曲面によって構成された積層構造部を
形成するとともに上記側面に上記パターニングした各層
の側端面を臨ましめるパターニング工程と、相対向する
側面に対し、絶縁層を介してあるいは介することなく、
自由層の磁気的安定性を確保するための低抵抗あるいは
高抵抗の硬磁性層を配置する工程とを経ることによって
磁気抵抗効果素子、あるいはこの磁気抵抗効果素子によ
る感磁部を有する磁気ヘッドを構成する。
【００１８】上述した各磁気抵抗効果素子および磁気ヘ
ッドにおいて、その硬磁性層と、自由層との配置関係
は、両者の膜厚方向の中心部がほぼ一致するような位置
関係にする。
【００１９】上述した本発明によるＳＶＭＲ構成あるい
はＴＭＲ構成による磁気抵抗効果素子、そしてこの磁気
抵抗効果素子による感磁部を有する磁気ヘッドは、少な
くとも外部磁界が導入される自由層とその近傍の、すな
わち磁気抵抗効果を奏する実質的動作部となる非磁性中
間層もしくはトンネルバリア層や、固定層においては、
その相対向する側面がそれぞれ一平面もしくは連続した
一曲面とされて実質的に同一幅構成としたことによっ
て、この部分の幅を必要充分に幅狭にすることができ、
センス電流の集中を行うことができ、磁気抵抗効果を高
めることができる。したがって、感度の良い外部磁界の
検出を行うことができる磁気抵抗効果素子、あるいは磁
気記録媒体からの信号磁界の検出出力を高めることがで
きる磁気ヘッドを構成することができるものである。
【００２０】更に、上述したように、磁気抵抗効果素子
および磁気ヘッドにおいて、その硬磁性層と、自由層と
の配置関係は、両者の膜厚方向の中心部がほぼ一致する
ような位置関係に選定するときは、硬磁性層からの磁界
を有効に自由層に印加することができ、より自由層の安
定性を高めることができる。
【００２１】すなわち、硬磁性層、すなわち自由層に対
するバイアス用着磁がなされる硬磁性層は、自由層の端
部に生じる磁区を消去して、外部磁界に対する自由層に
おける磁化回転に不連続性が生じるバルクハウゼンノイ
ズの改善を図るバイアス用硬磁性層となるものである
が、このような自由層の磁区を解消するには、硬磁性層
の残留磁化ＭｒH と、その厚さｔH との積ＭｒH ×ｔH
が、自由層の飽和磁化ＭｓF と、その厚さｔF との積Ｍ
ｓF ×ｔF と同等以上に選定することが必要となる。
【００２２】ところが、一般に、硬磁性層材料の残留磁
化ＭｒH は３００から７００emu/cm 3 程度であり、自由
層の飽和磁化ＭｓF は、８００〜１３００emu/cm3 程度
であることから、必然的に硬磁性層の厚さｔH は、自由
層の厚さｔF に比し、かなり厚くされる。したがって、
仮に、自由層と、硬磁性層とが同一平面に並置配列され
ると、厚い硬磁性層からの磁界を、薄い厚さの自由層に
印加することは、実質的に自由層は、硬磁性層の例えば
底面の極く一部からの磁界のみを受けることになって磁
界印加が効率良く行われないことになるおそれがあり、
良好な磁区消滅を行い難いという問題が起きる。
【００２３】これに対し、硬磁性層と、自由層との配置
関係を、両者の膜厚方向の中心部がほぼ一致するように
すなわち、両者の配置面を齟齬させることにより、硬磁
性層からの磁界を有効に自由層に印加することができ、
より自由層の他部の磁区の解消効果を高めることがで
き、その安定性、したがって、バルクハウゼンノイズの
改善を高めることができる。
【００２４】また、上述した本発明製法によれば、同一
パターンすなわち同一マスクをもってこの実質的動作部
を一連のパターニングによって形成することができるこ
とから、製造の簡易化を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明による磁気抵抗効果素子
（ＧＭＲ素子）と、この磁気抵抗効果素子を感磁部に用
いた磁気抵抗効果型磁気ヘッドの実施形態を数例を挙げ
て図面を参照して説明する。図においては、単一磁気ヘ
ッド素子について示したものであるが、実際には、共通
の基板に複数磁気ヘッド素子を同時に形成して、これを
例えば各磁気ヘッド素子に分断して、同時に複数の磁気
ヘッドを構成することができるものである。
【００２６】〔第１の実施形態〕この実施形態の一例を
本発明による製造方法の一実施形態の一例と共に図１〜
図１７を参照して説明する。この実施形態においては、
ＳＶＭＲ構成によるＧＭＲ素子とこれによる磁気ヘッド
を構成する場合である。
【００２７】図１に概略平面図を示し、図２にそのＡ−
Ａ線上の概略断面図を示すように、例えば厚さ２ｍｍの
アルチック（ＡｌＴｉＣ）より成る基板１が用意され、
この上に最終的に得る磁気ヘッドの一方の磁気シールド
層となり、かつ一方の電極を構成する例えば厚さ２μｍ
のＮｉＦｅより成る第１のシールド兼電極層２を例えば
メッキによって形成する。
【００２８】そして、この第１のシールド兼電極層２上
に、順次スパッタリングによって、それぞれ導電性層を
有する、下ギャップを構成する非磁性層３と、ＳＶＭＲ
構成における自由層となりかつこのＳＶＭＲに外部磁界
を導入する層を構成する自由層兼磁束導入層４と、スペ
ーサ層５と、固定層６と、反強磁性層７と、保護層、す
なわちキャップ層８とを順次積層成膜する。
【００２９】非磁性層３は、例えば厚さ２７ｎｍのＣｕ
より構成し、自由層兼磁束導入層４は、例えば厚さ５ｎ
ｍのＮｉＦｅ層と厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層との２層構造
とし得る。また、スペーサ層５は、この例におけるＳＶ
ＭＲ構成においては例えば厚さ３ｎｍのＣｕ層より成る
非磁性中間層によって構成する。固定層６は、例えば厚
さ２ｎｍのＣｏＦｅ層と厚さ１ｎｍのＲｕ層と厚さ３ｎ
ｍのＣｏＦｅ層とによる３層構造とし得る。また、反強
磁性層は、厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎ層より構成し、保護
層８は、例えば厚さ３ｎｍのＴａ層より構成し得る。
【００３０】このような積層膜上、すなわち保護層８上
に、最終的に構成する磁気ヘッドの幅方向に延びるスト
ライプ状のマスク９を形成する。このマスク９は、後に
行う積層膜に対するパターニングと、その後のリフトオ
フ作業のマスクとなるものであり、例えばフォトレジス
ト層の塗布、フォトリソグラフィすなわちパターン露光
および現像によって例えば奥行き１００ｎｍ、幅Ｗが５
００ｎｍのストライプ状に形成する。
【００３１】次に、図３に上述のＡ−Ａ線の断面に対応
する断面図を示すように、このマスク９をパターニング
のエッチングマスクとして用いて、例えばＳＩＭＳ（Se
condary Ion Mass Spectrometer)等の高感度終点検出器
を用いたイオンミリングによって保護層８、反強磁性層
７、固定層６をパターニングして、上述した幅方向に延
びるストライプ状積層構造部Ｓ１を形成する。
【００３２】図４に上述のＡ−Ａ線の断面に対応する断
面図を示すように、ストライプ状積層構造部Ｓ１の形成
部の周囲の、自由層兼磁束導入層４が露呈した溝Ｇ１部
分上に渡って全面的に例えば厚さ２７ｎｍＡｌ2 Ｏ3 に
よる絶縁層１０を、例えばスパッタリングによって形成
する。この場合、マスク９は、リフトオフマスクとして
用いることから、その厚さは言うまでもなく、自由層兼
磁束導入層４上の絶縁層１０とマスク９上の絶縁層１０
とが分離し得る厚さに選定される。
【００３３】図５に概略平面図を示し、図６および図７
に図５のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線の概略断面図を示すよ
うに、先ず、マスク９を除去して、このマスク９上に形
成されていた絶縁層１０をリフトオフし、表面を平坦面
とする。そして、この平坦面上に、ストライプ状積層構
造部Ｓ１の中心部を横切って、幅方向と直交する奥行き
方向に沿って後に行うパターニングのマスクとなり、か
つその後のリフトオフ作業のマスクとなるストライプ状
のマスク１１を形成する。このマスク１１は、例えば奥
行き方向の長さＬを７００ｎｍとし、幅１００ｎｍと
し、フォトリソグラフィにおける露光装置の露光マスク
の重ね合わせの精度による最大のずれ１００ｎｍを見込
む。このマスク１１は、マスク９と同様の方法によって
形成することができる。
【００３４】次に、図８に概略平面図を示し、図９およ
び図１０に図８のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線の概略断面図
を示すように、マスク１１をパターニングマスクとし
て、例えばイオンミリングによって絶縁層１０や、保護
層８、反強磁性層７、固定層６と、更に、自由層兼磁束
導入層４をパターニングし、その下の非磁性層３を所要
の厚さを残して所要の深さをもって入り込む溝Ｇ２を形
成してストライプ部Ｓ２を形成する。この非磁性層３に
対するイオンミリングの深さの制御は、例えば予めこの
イオンミリングの速度の測定をしておき、時間制御によ
って行うこともできるし、ＳＩＭＳによるときは、非磁
性層３を異種材料の２層構造として、上層の厚さの制御
によって深さ制御を行うことができる。
【００３５】このようにして、ストライプ部Ｓ２に沿っ
て、ストライプ状に自由層兼磁束導入層４が残される
が、この上のスペーサ層５、固定層６、反強磁性層７、
保護層８については、前述のストライプ状積層構造部Ｓ
１と、ストライプ部Ｓ２の交叉部においてのみ残され、
此処に小面積のＳＶＭＲ構成の積層構造部１２が構成さ
れることになる。
【００３６】そして、この積層構造部１２の幅方向と交
叉する両側面１３は、ストライプ部Ｓ２のパターニング
によって、すなわち同一パターニング工程で形成される
ことから、この側面１３によって、積層構造部１２の、
自由層兼磁束導入層４、スペーサ層５、固定層６、反強
磁性層７、保護層８の各幅方向と交叉する側端面は、上
述したパターニングによって形成された一平面あるいは
一曲面上に形成される。 すなわち、ストライプ部Ｓ２
のパターニングは、上述したように、例えばイオンミリ
ング等のパターニングによって形成されるが、このパタ
ーニング方法、条件等によって、その側面１３は、傾斜
面、あるいは彎曲面をもって形成されるが、この側面１
３は、一平面もしくは連続した曲面として形成される。
すなわち、積層構造部１２における各保護層８、反強磁
性層７、固定層６、スペーサ層５、自由層兼磁束導入層
４は、ほぼすなわち実質的に同一幅をもって形成され
る。
【００３７】次に、図１１に、上述のＡ−Ａ線の断面に
対応する概略断面図に示すように、溝Ｇ２内を埋込んで
全面的に、例えば厚さ２９ｎｍの高抵抗のＣｏーγＦｅ
2 Ｏ 3 による硬磁性層１４をスパッタリングによって形
成する。更に、この硬磁性層１４上にＡｌ2 Ｏ3 等の非
磁性の絶縁層１５を全面的に形成する。
【００３８】その後、マスク１１を除去して、この上に
形成された硬磁性層１４と、絶縁層１５をリフトオフし
て表面の平坦化を図る。更に、図１２に概略平面図を示
し、図１３に、図１２のＡ−Ａ線の概略断面図を示すよ
うに、絶縁層１５上に、ストライプ部Ｓ２を覆って、所
要の幅および奥行きをもって、同様にパターニングマス
クとなり、かつリフトオフマスクとなるマスク１６を、
あらためて例えばフォトリソグラフィによるフォトレジ
ストによって形成する。
【００３９】図１４に上述したＡ−Ａ線の断面に対応す
る断面図を示すように、このマスク１６によって覆われ
ていない部分を、例えばイオンミリングによって除去し
て溝Ｇ３を形成する。
【００４０】図１５に上述したＡ−Ａ線の断面に対応す
る断面図を示すように、溝Ｇ３を含んで全面的に、例え
ばＡｌ2 Ｏ3 による絶縁層１８を形成し、マスク１６を
除去し、この上に絶縁層１８をリフトオフして表面平坦
化を図る。
【００４１】図１６に概略平面図を示し、図１７にその
Ａ−Ａ線上の概略断面図を示すように、平坦化面上に、
第２のシールド兼電極層１９を、例えば厚さ２μｍにＮ
ｉＦｅメッキによって形成する。
【００４２】そして、このようにして形成されたブロッ
クを、図１６および図１７に、鎖線ａをもって示す切断
線に沿って切断し、図１８に概略平面図を示し、図１９
にそのＡ−Ａ線上の概略断面図を示すように、磁気記録
媒体との対接ないしは対向面となる前方面２０を研磨す
る。
【００４３】その後、例えば真空中、２５０℃で磁束導
入方向、すなわち外部磁界印加方向に平行な磁場を１０
ｋＯｅを印加して反強磁性層７の固定層６側の表面の磁
化を磁束導入方向に着磁する。また、例えば真空中、２
００℃で、磁束導入方向と直交する方向の磁場１ｋＯｅ
によって、自由層兼磁束導入層４に１軸磁気誘導異方性
を付与する。更に、大気中、室温で、磁束導入方向と直
交する方向に１０ｋＯｅの磁界を印加し、硬磁性層１４
をその面方向に沿い、かつストライプ部Ｓ２の延長方向
に交叉する方向に着磁する。
【００４４】このようにして、ストライプ状の自由層兼
磁束導入層４を有し、その前方面２０から所要の距離を
もって奥行き方向に入り込んだ位置に、この自由層兼磁
束導入層４と、この上の限定された領域において順次積
層されたスペーサ層（非磁性中間層）５と、固定層６
と、反強磁性層７とを有して成るＳＶＭＲ構成の積層構
造部１２が形成されたＧＭＲ素子２１が形成され、これ
を感磁部とするＳＶＭＲ構成の本発明による磁気抵抗型
効果ヘッド２２が構成される。
【００４５】このようにして形成された硬磁性層１４
は、その厚さや溝Ｇ３の深さ等の選定によって、自由
層、すなわちこの例では自由層兼磁束導入層４が、硬磁
性層１５の厚さ方向のほぼ中心に正対するように、すな
わち互いに厚さ方向に関してほぼその中心部が一致する
位置となるように形成される。すなわち硬磁性層１４と
自由層兼磁束導入層４の各層の形成面が一致しない構成
とする。
【００４６】因みに、上述したように自由層兼磁束導入
層４を厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層と、厚さ５ｎｍのＮｉＦ
ｅ層とによって構成した場合のこの自由層兼磁束導入層
４におけるＭｓF ×ｔF は０．６６emu/cm3 となり、硬
磁性層１４を厚さ２９ｎｍのＣｏ−γＦｅ2 Ｏ3 によっ
て構成した場合のこの硬磁性層１４のＭｒH ×ｔH は
０．７３emu/cm3 である。
【００４７】この本発明によるＧＭＲ素子、すなわち磁
気抵抗効果素子、および磁気抵抗効果型磁気ヘッド２２
においては、そのセンス電流Ｉｓを、第１および第２シ
ールド兼電極層２および１９間に、一方から他方に通電
する。すなわち、積層構造部１２の積層方向に通電する
ＣＰＰ構成とする。
【００４８】また、この磁気ヘッド２２おいて、その前
方面２０が、磁気記録媒体との対接ないしは対向するよ
うになされる。この前方面２０は、例えば磁気ヘッド２
２が磁気記録媒体との相対的移行による空気流によって
浮上する構成とした場合は、いわゆるＡＢＳ（Air Bear
ing Surface)面となる。
【００４９】そして、 この前方面２０には、自由層兼
磁束導入層４の先端が臨む構成とされて、この先端か
ら、外部磁界、すなわち磁気ヘッドにおいては、磁気記
録媒体上の磁気記録による信号磁界が導入され、この前
方面２０から所要の距離をもって奥行き方向に入り込ん
だ位置に形成された積層構造部１２に導入され、上述し
たセンス電流Ｉｓに対するスピン依存散乱を生じさせ
る。すなわち、抵抗変化を生じさせ、この変化をセンス
電流Ｉｓによる電気的出力として取り出す。
【００５０】このように、本発明による磁気抵抗効果素
子すなわちＧＭＲ素子、および磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドは、冒頭に述べた、ＣＰＰ型構成の特徴、すなわち膜
厚方向への通電によって抵抗の低減化が図られることか
ら、小面積化、高密度化が図られること、その積層構造
部１２を挟んで、熱導電率の高い第１および第２のシー
ルド兼電極層２および１９が熱的に近接して配置されて
いることから放熱効果にすぐれた安定した動作を持続で
きる信頼性の高い構成を有する。
【００５１】そして、更に本発明によれば、その積層構
造部１２の各層の側面が、実質的に同一面を形成する側
面１３として形成されることから、上述した本発明製造
方法におけるように、各層の形成を同一パターンに同一
工程で形成することができ、製造の簡易化が図られる。
【００５２】また、上述したように、その硬磁性層１
４、自由層兼磁束導入層４との配置関係は、両者の膜厚
方向の中心部がほぼ一致するような位置関係に選定する
ことにより、前述したように、硬磁性層１４からの磁界
を有効に自由層に印加することができ、より自由層の安
定性を高めることができる。
【００５３】また、上述の磁気ヘッド構成においては、
前方面２０に臨んで第１および第２のシールド兼電極層
２および１９の前方端面が配置された、シールド型構成
とされていることによって、外部磁界の導入が制限され
る構成とすることから解像度の高いヘッドとして構成さ
れる。
【００５４】また、上述の構成によれば、ストライプ部
Ｓ１の、積層構造部１２より後方、すなわち前方面２０
とは反対側の部分が、磁束誘導層として働くことから、
積層構造部１２から、磁気シールド層、この例ではシー
ルド兼電極層２および１９に漏れる磁束の低減化を図る
ことができ、磁気抵抗効果の効率を高めることができ
る。
【００５５】尚、上述した例では、硬磁性層１４が、高
抵抗材料である場合について説明したが、この硬磁性層
１４が、低抵抗材料の例えばＣｏＣｒＰｔである場合
は、図２０に、図１９に対応する概略断面図を示すよう
に、溝Ｇ３の形成後に、ＳｉＯ 2 、ＳｉＮ等の絶縁層２
３を被着形成して、この上に、硬磁性層１４の形成を行
うことによって、第１および第２のシールド兼電極層２
および１９間のセンス電流Ｉｓが硬磁性層１４を通じて
リークすることを回避できる。
【００５６】本発明によるＧＭＲ素子を感磁部とする本
発明による磁気ヘッド、すなわち再生磁気ヘッド２２
は、図２１に概略斜視図を示すように、例えば電磁誘導
型の薄膜磁気記録ヘッド３０を積層することによって磁
気記録再生ヘッドとして構成することができる。この例
においては、図１８および図１９で示した構成による磁
気抵抗効果型磁気ヘッド２２を用いた場合である。
【００５７】この例においては、第２のシールド兼電極
層１９上に、前方面２０に臨む部分において記録ヘッド
３０の磁気ギャップを構成する例えばＳｉＯ2 等より成
る非磁性層３１を形成する。そして、後方部上に、例え
ば導電層がパターニングされて成るコイル３２が形成さ
れ、このコイル３２上には、絶縁層が被覆され、このコ
イル３２の中心部には、絶縁層および非磁性層３１に透
孔３３が穿設されて第２のシールド兼電極層１９を露出
する。
【００５８】一方、非磁性層３１上に、前方面２０の前
方端を臨ぞませ、コイル３２の形成部上を横切って透孔
３３を通じて露出する第２のシールド兼電極層１９上に
接触して磁気コア層３４を形成する。このようにして磁
気コア層３４の前方端と第２のシールド兼電極層１９と
の間に非磁性層３１の厚さによって規定された磁気ギャ
ップｇが形成された電磁誘導型の薄膜記録磁気ヘッド３
０を構成する。この磁気ヘッド３０上には、鎖線図示の
ように、絶縁層による保護層３５が形成される。
【００５９】このようにして、本発明による磁気抵抗効
果型の再生磁気ヘッド２２と、薄膜型の記録ヘッド３０
とが積層されて一体化されてなる記録再生磁気ヘッドを
構成することができる。
【００６０】また、上述した例では、自由層と外部磁界
を導く磁束導入層とを同一層によって構成した場合であ
るが、これらをそれぞれの個別の層による構成とするこ
ともできる。また、上述した第１の実施形態において
は、基板１側から、自由層兼磁束導入層４、非磁性中間
層（スペーサ層）５、固定層６、反強磁性層７が積層さ
れた構造とした場合であるが、この構造が反転した構造
とする積層構造部による磁気抵抗効果素子や、これを感
磁部とする磁気ヘッド構成とすることもできる。この実
施形態について説明する。
【００６１】〔第２の実施形態〕この場合の実施形態の
一例を本発明による製造方法の一例と共に、図２２〜図
３８を参照して説明する。先ず、図２２に概略平面図を
示し、図２３に図２２のＡ−Ａ線の概略断面図を示すよ
うに、この例においても、例えば厚さ２ｍｍのアルチッ
ク（ＡｌＴｉＣ）より成る基板１が用意され、この上に
順次、最終的に得る磁気ヘッドの一方の磁気シールド層
となり、かつ一方の電極を構成する第１のシールド兼電
極層２を例えばメッキによって形成する。そして、この
第１のシールド兼電極層２上に、順次スパッタリングに
よってそれぞれ導電性を有する下地層４１と、反硬磁性
層７と、固定層６と、スペーサ層５の非磁性中間層と、
自由層４０とを積層成膜する。
【００６２】第１のシールド兼電極層２は、例えば厚さ
２μｍのＮｉＦｅによって形成し得る。下地層４１は、
例えば厚さ３ｎｍのＴａによって形成し得る。反強磁性
層７は、例えば厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎ層より構成得
る。また、固定層６は、例えば厚さ３ｎｍのＣｏＦｅ層
と厚さ１ｎｍのＲｕ層と厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層との３
層構造とすることができる。スペーサ層５すなわち非磁
性中間層は、例えば厚さ３ｎｍのＣｕ層より構成し得
る。自由層４０は、例えば厚さ２ｎｍのＣｏＦｅ層と例
えば厚さ１ｎｍのＮｉＦｅ層との２層構造とすることが
できる。
【００６３】そして、上述した積層成膜上に、すなわち
自由層４０上に、第１の実施形態におけると同様に、例
えば最終的に得る磁気ヘッドにおける幅方向に延びるス
トライプ状のマスク９を形成する。このマスク９は、後
に行うパターニングおよびリフトオフ作業のマスクとな
るもので、例えば奥行きＬが１００ｎｍ、幅Ｗが５００
ｎｍに、フォトレジスト層によって、フォトリソグラフ
ィすなわちパターン露光および現像によって形成する。
【００６４】次に、図２４に概略平面図を示し、図２５
に図２４のＡ−Ａ線の概略断面図を示すように、図２２
および図２３で示したマスク９をパターニングマスクと
するエッチング、例えばＳＩＭＳ等の高感度終点検出器
を用いたイオンミリングによって自由層４０、スペーサ
層５、固定層６、反強磁性層７をパターニングして、溝
Ｇ１を形成し、この溝Ｇ１によって囲まれた幅方向に延
びるストライプ状積層構造部Ｓ１を形成する。そして、
この溝Ｇ１を埋込むように、全面的に例えばＡｌ2 Ｏ3
より成る絶縁層１０を形成し、マスク９の除去によって
溝Ｇ１内の絶縁層４１を残してストライプ状積層構造部
Ｓ１上の絶縁層４１を除去して表面の平坦化を図る。
【００６５】図２６に概略平面図を示し、図２７に図２
６のＡ−Ａ線の概略断面図を示すように、それぞれ全面
的に、順次例えばスパッタリングによって例えば厚さ４
ｎｍのＮｉＦｅよりなる磁束導入層４２を形成し、この
上に例えば厚さ３ｎｍのＴａより成る保護層４３を形成
し、更にギャップ層を構成する例えば厚さ２７ｎｍのＣ
ｕより成る導電性の非磁性層４４を形成する。
【００６６】そして、非磁性層４４上に、先に形成した
ストライプ状積層構造部の延長方向の中心部で交叉、例
えば直交して奥行き方向に延びるストライプ状のマスク
１１を形成する。このマスク１１においても、後に行う
パターニングおよびリフトオフ作業のマスクとなり得る
例えばフォトレジスト層によって、同様にフォトリソグ
ラフィによって形成する。このマスク１１は、例えばそ
の奥行き長さが５００ｎｍ、幅が１００ｎｍとされ、マ
スク１１の形成におけるフォトリソグラフィにおける露
光装置の露光マスクの重ね合わせの精度による最大１０
０ｎｍのずれを見込む。
【００６７】図２８に概略平面図を示し、図２９および
図３０に図２８のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線の概略断面図
を示すように、マスク１１をパターニングマスクとする
パターニング、例えばイオンミリングを上述したと同様
に例えばＳＩＭＳを用いて高感度終点検出によって非磁
性層４６、保護層４５、磁束導入層４４、自由層４１、
スペーサ層５、固定層６、反強磁性層７を、下地層４１
の表面までパターニングし、溝Ｇ４を形成して、ストラ
イプ部Ｓ２を形成する。
【００６８】このようにして、ストライプ部Ｓ２に沿っ
て、ストライプ状に自由層４０が残されるが、この上の
スペーサ層５、固定層６、反強磁性層７、保護層８につ
いては、前述のストライプ状積層構造部Ｓ１と、ストラ
イプ部Ｓ２の交叉部においてのみ残され、此処に小面積
のＳＶＭＲ構成の積層構造部１２が構成されることにな
る。
【００６９】そして、この積層構造部１２の幅方向と交
叉する両側面１３は、ストライプ部Ｓ２のパターニング
によって、すなわち同一パターニング工程で形成される
ことから、この側面１３によって、積層構造部１２の、
自由層４０、スペーサ層５、固定層６、反強磁性層７、
の各幅方向と交叉する側端面は、上述したパターニング
によって形成された一平面あるいは一曲面上に形成され
る。すなわち、ストライプ部Ｓ２のパターニングは、上
述したように、例えばイオンミリング等のパターニング
によって形成されるが、このパターニング方法、条件等
によって、その側面１３は、傾斜面、あるいは彎曲面を
もって形成されるが、この側面１３は、一平面もしくは
連続した曲面として形成される。すなわち、積層構造部
１２における反強磁性層７、固定層６、スペーサ層５、
自由層４０は、ほぼすなわち実質的に同一幅をもって形
成される。
【００７０】このようにして、ストライプ部Ｓ２の前述
のストライプ状積層構造部Ｓ１との交叉部において、所
要の奥行きストライプ部Ｓ２の幅によって規定された幅
を有する少なくとも自由層４０と、スペーサ層５すなわ
ち非磁性中間層と、固定層６と、反強磁性層７とを有す
る積層構造部１２が形成され、ストライプ部Ｓ１の側面
１３によって、これら少なくとも自由層４０と、スペー
サ層５すなわち非磁性中間層と、固定層６と、反強磁性
層７の相対向する側面が同一の側面、すなわちストライ
プ部Ｓ１のパターニングによって形成した一平面もしく
は一曲面による連続した同一面として形成される。すな
わち、積層構造部１２の各層が実質的に同一幅をもって
形成される。
【００７１】次に、図３１および図３２に、上述のＢ−
Ｂ断面およびＡ−Ａ断面に対応する概略断面図を示すよ
うに、全面的に、例えば高抵抗のＣｏーγＦｅ2 Ｏ3 に
よる硬磁性層１４と例えばＡｌ2 Ｏ3 による絶縁層１５
とをスパッタリングによって形成し、マスク１１を除去
して、このマスク１１上に形成された硬磁性層１４と絶
縁層１５を除去、すなわちリフトオフして、ストライプ
部Ｓ２と硬磁性層１４の表面を平坦化する。このとき、
硬磁性層１４の厚さ方向の中心部と自由層４０の厚さ方
向の中心部がほぼ一致するように、図示しないが、必要
に応じて例えば硬磁性層１４の成膜に先立って非磁性層
等を形成することができる。
【００７２】図３３に概略平面図を示し、図３４に図３
３のＡ−Ａ線の概略断面図を示すように、ストライプ部
Ｓ２を覆って、所要の幅および奥行きをもって、同様に
パターニングマスクとなり、かつリフトオフマスクとな
るマスク１６を、例えばフォトリソグラフィによるフォ
トレジストによって形成する。
【００７３】図３５に上述したＡ−Ａ線断面図に対応す
る概略断面図を示すように、このマスク１６によって覆
われていない部分を、例えばイオンミリングによって除
去して溝Ｇ５を形成する。
【００７４】図３６に概略平面図を示し、図３７にその
Ａ−Ａの概略断面図を示すように、溝Ｇ５内に絶縁層１
８を形成して表面平坦化を図る。この絶縁層１８の形成
は、図３５において、図示しないが、溝Ｇ５を含んで全
面的に、例えばＡｌ2 Ｏ3 による絶縁層１８を形成し、
マスク１６を除去することによってこの上に絶縁層１８
をリフトオフして形成する。そして、この平坦化面上に
第２のシールド兼電極層１９を、例えば厚さ２μｍにＮ
ｉＦｅメッキによって形成する。
【００７５】そして、このようにして形成されたブロッ
クを、図３６および図３７に、鎖線ａをもって示す切断
線に沿って切断して、図３８に概略断面図を示し、図３
９に図３８のＡ−Ａ断面図を示すように、磁気記録媒体
との対接ないしは対向面、例えばＡＢＳとなる前方面２
０を研磨して形成し、磁気抵抗効果型の磁気ヘッド２２
を形成する。
【００７６】その後、例えば真空中、２５０℃で磁束導
入方向、すなわち外部磁界印加方向に平行な磁場を１０
ｋＯｅを印加して反強磁性層７の固定層６側の表面の磁
化を磁束導入方向に着磁する。また、例えば真空中、２
００℃で、磁束導入方向と直交する方向の磁場１ｋＯｅ
によって、自由層４０に１軸磁気誘導異方性を付与す
る。更に、大気中、室温で、磁束導入方向と直交する方
向に１０ｋＯｅの磁界を印加し、硬磁性層１４をその面
方向に沿い、かつストライプ部Ｓ２の延長方向に交叉す
る方向に着磁する。
【００７７】このようにして、ストライプ部Ｓ２による
ストライプ状を有し、前方端が前方面２０に臨んで形成
された磁束導入層４２を有し、その前方面２０から所要
の距離をもって奥行き方向に入り込んだ位置に、この磁
束導入層４２と磁気的に結合して、その下方に、限定さ
れた領域において自由層４０、スペーサ層（非磁性中間
層）５、固定層６、反強磁性層より成るＳＶＭＲ構成の
積層構造部１２が形成されたＧＭＲ素子２１が形成さ
れ、これを感磁部とするＳＶＭＲ構成の本発明による磁
気抵抗効果ヘッド型２２が構成される。
【００７８】そしてこの構成によるＧＭＲ素子、すなわ
ち磁気抵抗効果素子、および磁気抵抗効果型磁気ヘッド
２２においても、図３９に示すように、センス電流Ｉｓ
を、第１および第２シールド兼電極層２および１９間
に、一方から他方に通電する。すなわち、積層構造部１
２の積層方向に通電するＣＰＰ構成とする。
【００７９】また、この構成においては、この前方面２
０に、磁束導入層４０の先端が臨む構成とされて、この
先端から、外部磁界、すなわち磁気ヘッドにおいては、
磁気記録媒体上の磁気記録による信号磁界が導入され、
この前方面２０から所要の距離をもって奥行き方向に入
り込んだ位置に形成された積層構造部１２に導入され、
上述したセンス電流Ｉｓに対するスピン依存散乱を生じ
させる。すなわち、抵抗変化を生じさせ、この変化をセ
ンス電流Ｉｓによる電気的出力として取り出す。
【００８０】そして、この構成による場合においても、
ＣＰＰ型構成としたことにより、このＣＰＰ型構成にお
ける特徴、すなわち膜厚方向への通電によることから低
抵抗化され、これによって小面積化、したがって、高密
度化が図られること、その積層構造部１２を挟んで、熱
導電率の高い第１および第２のシールド兼電極層２およ
び１９が熱的に近接して配置されていることから放熱効
果にすぐれた安定した動作を持続できる信頼性の高い構
成を有する。
【００８１】また、その積層構造部１２の各層の側面
が、実質的に同一面を形成する側面１３として形成され
ることから、上述した本発明製造方法におけるように、
各層の形成を同一パターンに同一工程で形成することが
でき、製造の簡易化が図られる。
【００８２】また、上述したように、その硬磁性層１
４、自由層４０との配置関係は、両者の膜厚方向の中心
部がほぼ一致するような位置関係に選定することによ
り、前述したように、厚い硬磁性層１４からのバイアス
磁界を有効に自由層に印加することができ、より自由層
の安定性を高めることができる。例えば自由層を、厚さ
２ｎｍのＣｏＦｅ層と、厚さ５ｎｍのＮｉＦｅ層とによ
って構成した場合のこの自由層４０におけるＭｓF ×ｔ
F は０．６６emu/cm3 となり、硬磁性層１４は、自由よ
り充分厚い例えば厚さ３４ｎｍのＣｏ−γＦｅ2Ｏ3 に
よって構成することによって、自由層４０の飽和磁化と
厚さの積より大きいＭｒH ×ｔH が０．８５emu/cm3 が
得られるものである。
【００８３】また、前方面２０に臨んで第１および第２
のシールド兼電極層２および１９の前方端面が配置され
た、シールド型構成とされていることによって、外部磁
界の導入が制限される構成とすることから解像度の高い
ヘッドとして構成される。
【００８４】また、上述の構成によれば、ストライプ部
Ｓ１の、積層構造部１２より後方、すなわち前方面２０
とは反対側の部分が、磁束誘導層として働くことから、
積層構造部１２から、磁気シールド層、この例ではシー
ルド兼電極層２および１９に漏れる磁束の低減化を図る
ことができ、磁気抵抗効果の効率を高めることができ
る。
【００８５】また、上述した例では、硬磁性層１４が、
高抵抗材料である場合について説明したが、この硬磁性
層１４が、低抵抗材料の例えばＣｏＣｒＰｔである場合
は、図４０に、図３９に対応する概略断面図を示すよう
に、硬磁性層１４の形成に積だってＳｉＯ2 、ＳｉＮ等
の絶縁層２３を被着形成して、この上に、硬磁性層１４
の形成を行うことによって、第１および第２のシールド
兼電極層２および１９間のセンス電流Ｉｓが硬磁性層１
４を通じてリークすることを回避できる。
【００８６】また、この実施形態においても、図２１で
説明したと同様に、例えば電磁誘導型の薄膜磁気記録ヘ
ッド３０を積層することによって磁気記録再生ヘッドと
して構成することができる。
【００８７】上述した各実施形態においては、ＳＶＭＲ
構成による積層構造部１２が、単一ＳＶ構成とした場合
であるが、対のＳＶＭＲ構成を、その自由層を共通にし
て、その両面にそれぞれＳＶＭＲ構成の積層構造部を構
成して、外部磁界の検出出力の増大化を図るようにする
こともできる。この実施形態について説明する。
【００８８】〔第３の実施形態〕この場合の一例を図４
１〜図６３を参照して説明する。
【００８９】この例においても、図４１に概略平面図を
示し、図４２に図４１のＡ−Ａの概略断面図を示すよう
に、例えば厚さ２ｍｍのアルチック（ＡｌＴｉＣ）より
成る基板１が用意され、この上に最終的に得る磁気ヘッ
ドの一方の磁気シールド層となり、かつ一方の電極を構
成する例えば厚さ２μｍのＮｉＦｅより成る第１のシー
ルド兼電極層２を例えばメッキによって形成する。
【００９０】そして、この第１のシールド兼電極層２上
に、順次スパッタリングによって、それぞれ導電性を有
する下地層４１と、一方のＳＶＭＲ素子を構成する反強
磁性層７Ａと、固定層６Ａと、スペーサ５Ａすなわち非
磁性中間層と、共通の自由層４０と、他方のＳＶＭＲ素
子を構成するスペーサ５Ｂすなわち非磁性中間層と、固
定層６Ｂと、反強磁性層７Ｂと、保護層８すなわちキャ
ップ層とを積層成膜する。
【００９１】下地層４１は、例えば厚さ３ｎｍのＴａに
よって構成することができる。反強磁性層７Ａおよび７
Ｂは、例えば厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎによって構成する
ことができる。固定層６Ａおよび６Ｂは、それぞれＣｏ
Ｆｅ層と厚さ１ｎｍのＲｕ層と厚さＣｏＦｅ層の３層構
造とし得る。そして、この場合、固定層６Ａおよび６Ｂ
の各スペーサ層５Ａおよび５Ｂと接する側のＣｏＦｅ層
の厚さを２ｎｍとし、これとは反対側のＣｏＦｅ層を３
ｎｍとすることができる。スペーサ層５Ａおよび５Ｂ
は、それぞれ例えば厚さ３ｎｍのＣｕによって構成する
ことができる。また、自由層４１は、例えば厚さ２ｎｍ
のＣｏＦｅ層と、厚さ３ｎｍのＮｉＦｅ層と、厚さ２ｎ
ｍのＣｏＦｅ層との３層構造とすことができる。また、
保護層８は、例えば厚さ３ｎｍのＴａによって構成する
ことができる。
【００９２】この積層膜上、すなわち保護層８上に、後
述するパターニングのマスクとなり、リフトオフのマス
クとなる例えば奥行き長１００ｎｍ、幅５００ｎｍの例
えばフォトレジストによるマスク９を、フォトリソグラ
フィによって形成する。
【００９３】図４３および図４４に上述のＡ−Ａおよび
Ｂ−Ｂに対応する概略断面図を示すように、マスク９を
用いてパターニング、例えばＳＩＭＳ等に高感度終点検
出を用いたイオンミリングによって下地層４１の直上ま
でを除去して溝Ｇ６を形成して、この溝Ｇ６によって囲
まれたストライプ状積層部Ｓ１を形成する。
【００９４】その後、図４５および図４６に上述のＡ−
ＡおよびＢ−Ｂに対応する概略断面図を示すように、順
次例えば厚さ２２ｎｍのＡｌ2 Ｏ3 による絶縁層５０
と、例えば厚さ１１ｎｍのＮｉＦｅによる磁束導入層４
２と、例えば厚さ２５ｎｍのＡｌ2 Ｏ3 による絶縁層５
１とを、それぞれ例えばスパッタリングによって溝Ｇ６
内を含んで全面的に積層形成する。
【００９５】この場合、特に絶縁層５０の形成は、スト
ライプ状積層部Ｓ１の側面に所要の厚さｄをもって被着
するスパッタリング条件の選定、斜め方向からのスパッ
タリングなどによって形成する。
【００９６】図４７および図４８に上述のＡ−Ａおよび
Ｂ−Ｂに対応する概略断面図を示すように、マスク９の
除去を行いこの上に形成された上述した絶縁層５０、磁
束導入層４２、絶縁層５１をリフトオフし、ストライプ
状積層部Ｓ１の周囲の溝Ｇ６に絶縁層５０、磁束導入層
４２、絶縁層５１によって埋込み、表面を平坦化する。
【００９７】図４９に概略平面図を示し、図５０および
図５１にそれぞれ図４９のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線の断
面図を示すように、ストライプ状積層部の中心部を横切
るように、奥行き７００ｎｍ、幅１００ｎｍをもって、
同様にパターニングのマスクとなりリフトのマスクとな
る例えばフォトレジストによるマスク１１をフォトリソ
グラフィによって形成する。この場合、フォトリソグラ
フィにおける露光装置におけるパターンの重ね合わせ精
度による最大で１００ｎｍのずれが発生することから、
これを勘案したマスク９および１１の幅の選定がなされ
る。
【００９８】図５２に概略平面図を示し、図５３および
図５４にそれぞれ図５２のＡ−ＡおよびＢ−Ｂの概略断
面図を示すように、マスク１１をパターニングのマスク
として、例えばＳＩＭＳ等による高感度の終点検出を用
いたイオンミリングによって、下地層３１の直上まで、
エッチングして溝Ｇ７を形成する。このようにして、溝
Ｇ７によって囲まれた奥行き方向に延びるストライプ部
Ｓ２を形成する。
【００９９】このようにして形成したストライプ部Ｓ２
は、このストライプ部Ｓ２と、この形成前のストライプ
状積層構造部との交叉部において、上述した反強磁性層
７Ａと、固定層６Ａと、スペーサ５Ａすなわち非磁性中
間層と、共通の自由層４１と、スペーサ５Ｂすなわち非
磁性中間層と、固定層６Ｂと、反強磁性層７Ｂと、保護
層８との積層による対のＳＶＭＲ構成を有する積層構造
部１２が形成され、図５６に示すように、積層構造部１
２の奥行き方向の前方と後方の各側面５３Ｆと５３Ｒに
被着された絶縁層５０の厚さｄに相当する間隔をもって
奥行き方向に積層構造部１２を挟んで延長する磁束導入
層４２が形成される。
【０１００】その後、図５５および図５６に、上述のＡ
−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面図に対応する各概略断面図を
示すように、例えば厚さ５３ｎｍのＣｏ−γＦｅ2 Ｏ3
による硬磁性層１４と、例えば厚さ３５ｎｍのＡｌ2 Ｏ
3 による絶縁層１５をストライプ部１２の周囲の溝Ｇ６
上を含んで全面的に例えばスパッタリングによって成膜
し、マスク１１を除去して、このマスク１１上に形成さ
れた硬磁性層１４と絶縁層１５をリフトオフして、表面
を平坦化する。
【０１０１】図５７に概略平面図を示し、図５８および
図５９に図５７のＡ−ＡおよびＢ−Ｂの概略断面図を示
すように、この平坦化面上に、硬磁性層１４を所要の部
分にのみ残し他部を除去するためのマスク１６を、例え
ばフォトレジストを用いたフォトリソグラフィによって
形成する。
【０１０２】このマスク１６を用いて例えばイオンミリ
ングによってマスク１６の形成部以外の外部に露呈した
部分を除去して図６０および図６１にＡ−ＡおよびＢ−
Ｂに対応する概略断面図を示すように溝Ｇ８を形成し、
この溝Ｇ８を含んで全面的に例えばＡｌ2 Ｏ3 による絶
縁層１８をスパッタリング等によって形成し、マスク１
６を除去してこの上の絶縁層１８をリフトオフし表面を
平坦化する。その後この平坦化面に例えば厚さ２μｍの
ＮｉＦｅによる第２のシールド兼電極層１９を形成す
る。
【０１０３】そして、このようにして形成されたブロッ
クを、図６０および図６１に、鎖線ａをもって示す切断
線に沿って切断し、図６２に概略平面図を示し、図６３
および図６４に図６２のＡ−ＡおよびＢ−Ｂの概略断面
図を示ように、磁気記録媒体との対接ないしは対向面、
例えばＡＢＳとなる前方面２０を研磨する。
【０１０４】その後、例えば真空中、２５０℃で磁束導
入方向、すなわち外部磁界印加方向に平行な磁場を１０
ｋＯｅを印加して反強磁性層７の固定層６側の表面を磁
化磁束導入方向に着磁する。また、例えば真空中、２０
０℃で、磁束導入方向と直交する方向の磁場１ｋＯｅに
よって、自由層４０に１軸磁気誘導異方性を付与する。
更に、大気中、室温で、磁束導入方向と直交する方向に
１０ｋＯｅの磁界を印加し、硬磁性層１４をその面方向
に沿い、かつストライプ部Ｓ２の延長方向に交叉する方
向に着磁する。
【０１０５】このようにして、自由層４０を共通にして
これを挟んで上下に順次スペーサ層（非磁性中間層）５
Ａおよび５Ｂ、固定層６Ａおよび６Ｂ、反強磁性層７Ａ
および７Ｂによる対のＳＶＭＲ構成の積層構造部１２
が、ストライプ部Ｓ２と、前述したストライプ状積層構
造部Ｓ２との交叉部に限定的に、すなわち前方面２０か
ら所要の距離をもって奥行き方向に入り込んだ位置に限
定的に形成される。そして、この積層構造部１２を挟ん
でその前方および後方に、磁束導入層４２が、積層構造
部１２の前方側面５３Ｆおよび後方側面５３Ｒに絶縁層
５０を介して磁気的には結合して、電気的には絶縁して
形成される。このようにして、ＧＭＲ素子２１が形成さ
れ、これを感磁部とするＳＶＭＲ構成の本発明による磁
気抵抗効果ヘッド２２が構成される。
【０１０６】そしてこの構成によるＧＭＲ素子、すなわ
ち磁気抵抗効果素子、および磁気抵抗効果型磁気ヘッド
２２においても、図６３に示すように、センス電流Ｉｓ
を、第１および第２シールド兼電極層２および１９間
に、一方から他方に通電する。すなわち、積層構造部１
２の積層方向に通電するＣＰＰ構成とする。
【０１０７】そして、前方面２０に、磁束導入層４０の
先端が臨む構成とされて、この先端から、外部磁界、す
なわち磁気ヘッドにおいては、磁気記録媒体上の磁気記
録による信号磁界が導入され、この前方面２０から所要
の距離をもって奥行き方向に入り込んだ位置に形成され
た積層構造部１２に導入され、上述したセンス電流Ｉｓ
に対するスピン依存散乱を生じさせる。すなわち、抵抗
変化を生じさせ、この変化をセンス電流Ｉｓによる電気
的出力として取り出す。
【０１０８】そして、この第３の実施形態における例で
は、ＳＶＭＲ構成による積層構造部１０への外部磁界の
導入が磁束導入層４２によってなされるものであるが、
この磁束導入層４２は、積層構造部１０の前方側面５３
Ｆおよび後方側面５３Ｒに対して、厚さｄの絶縁層５０
を介して、電気的に絶縁して対向させたことにより、Ｃ
ＰＰ構成として積層構造部１０の膜厚方向にセンス電流
の通電を行った場合に、磁束導入層４２が、上述したよ
うな導電性を有するＮｉＦｅによる場合においても、こ
の磁束導入層４２にセンス電流が回り込むことによって
効率低下を来すことを回避することができるものであ
る。
【０１０９】そして、この構成による場合においても、
ＣＰＰ型構成としたことにより、このＣＰＰ型構成にお
ける特徴、すなわち膜厚方向に通電することによる低抵
抗化によって小面積化、したがって、高密度化が図られ
ること、その積層構造部１２を挟んで、熱導電率の高い
第１および第２のシールド兼電極層２および１９が熱的
に近接して配置されていることから放熱効果にすぐれた
安定した動作を持続できる信頼性の高い構成を有する。
【０１１０】また、その積層構造部１２の各層の側面
が、実質的に同一面を形成する側面１３として形成され
ることから、上述した本発明製造方法におけるように、
各層の形成を同一パターンに同一工程で形成することが
でき、製造の簡易化が図られる。
【０１１１】また、上述したように、その硬磁性層１
４、自由層４０との配置関係は、両者の膜厚方向の中心
部がほぼ一致するような位置関係に選定することによ
り、前述したように、硬磁性層１４からのバイアス磁界
を有効に自由層に印加することができ、より自由層の安
定性を高めることができる。例えば自由層４０を厚さ２
ｎｍのＣｏＦｅと、厚さ３ｎｍのＮｉＦｅと、厚さ２ｎ
ｍのＣｏＦｅとの３層構造とするとき、そのＭｓF ×ｔ
F は、０．７６emu/cm3 となるが、例えばＣｏ−γＦｅ
2 Ｏ3 による硬磁性層１４の場合、その厚さは、自由層
４０より充分厚い、例えば５３ｎｍとして、ＭｓH ×ｔ
H を１．３３emu/cm3 とする。
【０１１２】また、前方面２０に臨んで第１および第２
のシールド兼電極層２および１９の前方端面が配置され
た、シールド型構成とされていることによって、外部磁
界の導入が制限される構成とすることから解像度の高い
ヘッドとして構成される。
【０１１３】更に、ストライプ部２１の、積層構造部１
２より後方側、すなわち前方面２０とは反対側部分が、
磁束誘導部として働くことから、積層構造部１２からシ
ールド部、この例ではシールド兼電極層２および１９に
漏れる磁束の低減化を図ることができ、磁気抵抗効果を
高めることができる。
【０１１４】また、上述した例では、硬磁性層１４が、
高抵抗材料である場合について説明したが、この硬磁性
層１４が、低抵抗材料の例えばＣｏＣｒＰｔである場合
は、図６５に、図６３に対応する概略断面図を示すよう
に、硬磁性層１４の形成に積だってＳｉＯ2 、ＳｉＮ等
の絶縁層２３を被着形成して、この上に、硬磁性層１４
の形成を行うことによって、第１および第２のシールド
兼電極層２および１９間のセンス電流Ｉｓが硬磁性層１
４を通じてリークすることを回避できる。
【０１１５】また、この実施形態においても、図２１で
説明したと同様に、例えば電磁誘導型の薄膜磁気記録ヘ
ッド３０を積層することによって磁気記録再生ヘッドと
して構成することができる。
【０１１６】上述した各実施形態においては、ＳＶＭＲ
構成による磁気抵抗効果素子およびこれを感磁部とする
磁気抵抗効果型磁気ヘッドをとした場合であるが、他の
実施形態として、トンネル型磁気効果すなわちＴＭＲ構
成による磁気抵抗効果素子およびこれを感磁部とする磁
気抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができる。この
ＴＭＲ構成においては、前述した各実施形態およびその
例において、そのスペーサ層５、５Ａ、５Ｂを、例えば
厚さ０．７ｎｍのＡｌ2 Ｏ3 層によるトンネルバリア層
に置き換えることによってＴＭＲ構成とすることができ
る。
【０１１７】また、上述した各実施形態および例におい
ては、積層構造部１２が、前方面２０より後方に位置す
る構成とした場合であるが、図６６に示すように、前方
面２０に臨む一に形成することもできる。
【０１１８】尚、本発明による磁気抵抗効果素子および
これを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド、またこ
れらの製造方法は、上述した各実施形態およびこれらの
例に限定されるものではなく、本発明構成において種々
の変形変更を行うことができる。
【０１１９】
【発明の効果】上述した本発明にるＳＶＭＲ構成あるい
はＴＭＲ構成による磁気抵抗効果素子、そしてこの磁気
抵抗効果素子による感磁部を有する磁気ヘッドは、少な
くとも外部磁界が導入される自由層とその近傍の、すな
わち磁気抵抗効果を奏する実質的動作部となるスペーサ
層、すなわち非磁性中間層もしくはトンネルバリア層、
固定層においては、その相対向する側面がそれぞれ一平
面もしくは連続した一曲面とされて実質的に同一幅構成
としたことによって、この部分の幅を必要充分に幅狭に
することができ、センス電流を、このＳＶＭＲ構成部あ
るいはＴＭＲ構成部に集中することができ、磁気抵抗効
果を高めることができる。したがって、感度の良い外部
磁界の検出を行うことができる磁気抵抗効果素子、ある
いは磁気記録媒体からの信号磁界の検出出力を高めるこ
とができる磁気ヘッドを構成することができるものであ
る。
【０１２０】更に、上述したように、磁気抵抗効果素子
において、その硬磁性層と、自由層との配置関係は、両
者の膜厚方向の中心部がほぼ一致するような位置関係に
選定するときは、硬磁性層からの磁界を有効に自由層に
印加することができ、より自由層の安定性を高めること
ができる。
【０１２１】すなわち、硬磁性層は、自由層の端部に生
じる磁区を確実に消去して、外部磁界に対する自由層に
おける磁化回転に不連続性が生じるバルクハウゼンノイ
ズの改善を図ることができる。
【０１２２】したがって、この本発明による磁気抵抗効
果素子、および磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、冒頭に述
べた、ＣＰＰ型構成の特徴、すなわち小面積化、高密度
化が図られること、その積層構造部を挟んで、熱導電率
の高い例えば第１および第２のシールド兼電極層が熱的
に近接して配置されていることから放熱効果にすぐれた
安定した動作を持続できる信頼性の高い構成を有する。
【０１２３】そして、更に本発明によれば、その積層構
造部１４の各層の側面が、実質的に同一面を形成する側
面１３として形成されることから、上述した本発明製造
方法におけるように、各層の形成を同一パターンに同一
工程で形成することができ、製造の簡易化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明製造方法の一例の一工程における概略平
面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図３】本発明製造方法の一例の一工程における概略断
面図である。
【図４】本発明製造方法の一例の一工程における概略断
面図である。
【図５】本発明製造方法の一例の一工程における概略平
面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図８】本発明製造方法の一例の一工程における概略平
面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図１１】本発明製造方法の一例の一工程における概略
断面図である。
【図１２】本発明製造方法の一例の一工程における概略
平面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図１４】本発明製造方法の一例の一工程における概略
断面図である。
【図１５】本発明製造方法の一例の一工程における概略
断面図である。
【図１６】本発明製造方法の一例の一工程における概略
平面図である。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図１８】本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一
例の概略断面図である。
【図１９】図１８のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図２０】本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの他
の例の概略断面図である。
【図２１】本発明による磁気ヘッドを用いた記録再生磁
気ヘッドの一例の概略斜視図である。
【図２２】本発明製造方法の他の一例の一工程の概略平
面図である。
【図２３】図２２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図２４】本発明製造方法の他の一例の一工程の概略平
面図である。
【図２５】図２４のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図２６】本発明製造方法の他の一例の一工程の概略平
面図である。
【図２７】図２６のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図２８】本発明の他の一実施形態の一例の一工程の概
略平面図である。
【図２９】図２８のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図３０】図２８のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図３１】本発明製造方法の他の一例の一工程の概略断
面図である。
【図３２】本発明製造方法の他の一例の一工程の概略断
面図である。
【図３３】本発明製造方法の他の一実施形態の一例の一
工程の概略平面図である。
【図３４】図３３のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図３５】本発明製造方法の他の一例の一工程の概略断
面図である。
【図３６】本発明製造方法の他の一の一工程の概略平面
図である。
【図３７】図３６のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図３８】本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一
例の概略平面図である。
【図３９】図３８のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図４０】本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの他
の一例の概略平面図である。
【図４１】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略平面図である。
【図４２】図４１のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図４３】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図４４】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図４５】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図４６】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図４７】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図４８】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図４９】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略平面図である。
【図５０】図４９のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図５１】図４９のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図５２】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略平面図である。
【図５３】図５２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図５４】図５２のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図５５】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図５６】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図５７】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略平面図である。
【図５８】図５７のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図５９】図５７のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図６０】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図６１】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略断面図である。
【図６２】本発明製造方法の更に他の一例の一工程の概
略平面図である。
【図６３】図６２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図６４】図６２のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図６５】本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの更
に他の一例の概略断面図である。
【図６６】本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド他の
一例の概略平面図である。
【符号の説明】
１・・・基板、２・・・第１のシールド兼電極層、３・
・・非磁性層、４・・・自由層兼磁束導入層、５，５
Ａ，５Ｂ・・・スペーサ層、６，６Ａ，６Ｂ・・・固定
層、７，７Ａ，７Ｂ・・・反強磁性層、８・・・保護
層、９，・・・マスク、，１１，１６・・・マスク、１
２・・・積層構造部、１３・・・側面、１４・・・硬磁
性層、１５・・・絶縁層、１８・・・絶縁層、１９・・
・第２のシールド兼電極層、２０・・・前方面、２１・
・・ＧＭＲ素子、２２・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド、２３・・・絶縁層、３０・・・電磁誘導型薄膜磁気
ヘッド、３１・・・非磁性層、３２・・・コイル、３５
・・・保護層、４０・・・自由層、４１・・・下地層、
４２・・・磁束導入層、４３・・・保護層、４４・・・
非磁性層、５０，５１・・・絶縁層、５３Ｆ・・・前方
側面、５３Ｒ・・・後方側面、Ｓ１・・・ストライプ状
積層構造部、Ｓ２・・・ストライプ部、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ
３，Ｇ４，Ｇ５・・・溝
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 43/12 Ｈ０１Ｆ 41/18 // Ｈ０１Ｆ 41/18 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AC01 AD55 AD63 AD65 5D034 BA03 BA04 BA08 BA12 BA15 BB08 CA04 CA08 DA07 5E049 AA04 AA07 AA09 AC00 AC05 BA12 CB02 DB12 GC01

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回
    転する軟磁性材料からなる自由層と、強磁性材料から成
    る固定層と、該固定層の磁化を固定する反強磁性層と、
    上記自由層と上記固定層との間に介在されるスペーサ層
    とが積層された積層構造部を有し、 上記積層構造部には、その積層方向に少なくとも上記自
    由層と上記スペーサ層と上記固定層とに差し渡ってそれ
    ぞれ一平面もしくは連続した一曲面による相対向する側
    面が形成され、 該相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を介
    して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高抵
    抗もしくは低抵抗の硬磁性層が配置されて成り、 上記積層構造部の積層方向を、該積層構造部に対するセ
    ンス電流の通電方向とし、 該積層構造部の面方向に沿いかつ上記相対向する側面に
    ほぼ沿う方向を外部磁界の印加方向としたことを特徴と
    する磁気抵抗効果素子。
  2. 【請求項２】 少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回
    転する軟磁性材料からなる自由層を挟んでその両面に、
    それぞれ強磁性材料から成る第１および第２の固定層
    と、該固定層の磁化を固定する第１および第２の反強磁
    性層と、上記自由層と上記各第１および第２の固定層と
    の間に介在される第１および第２のスペーサ層とが積層
    された積層構造部を有し、 該積層構造部には、その積層方向に少なくとも上記自由
    層と、該自由層を挟んで配置された上記第１および第２
    のスペーサ層と、上記第１および第２の固定層に差し渡
    ってそれぞれ一平面もしくは連続した一曲面による相対
    向する側面が形成され、 該相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を介
    して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高抵
    抗もしくは低抵抗の硬磁性層が配置されて成り、 上記積層構造部の積層方向をセンス電流の通電方向と
    し、 該積層構造部の面方向に沿いかつ上記相対向する側面に
    ほぼ沿う方向を外部磁界の印加方向としたことを特徴と
    する磁気抵抗効果素子。
  3. 【請求項３】 上記スペーサ層が、非磁性中間層より成
    ることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気抵抗
    効果素子。
  4. 【請求項４】 上記スペーサ層が、トンネルバリア層よ
    り成ることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気
    抵抗効果素子。
  5. 【請求項５】 上記硬磁性層の厚さ方向の中心部と、上
    記自由層の厚さ方向の中心部部とがほぼ一致するように
    配置されて成ることを特徴とする請求項１または２に記
    載の磁気抵抗効果素子。
  6. 【請求項６】 磁気抵抗効果素子による感磁部を有し、 該感磁部が、少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転
    する軟磁性材料からなる自由層と、強磁性材料から成る
    固定層と、該固定層の磁化を固定する反強磁性層と、上
    記自由層と上記固定層との間に介在されるスペーサ層と
    が積層された積層構造部を有し、 上記積層構造部には、その積層方向に少なくとも上記自
    由層と上記スペーサ層と上記固定層とに差し渡ってそれ
    ぞれ一平面もしくは連続した一曲面による相対向する側
    面が形成され、 該相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を介
    して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高抵
    抗もしくは低抵抗の硬磁性層が配置されて成り、 上記積層構造部の積層方向を、該積層構造部に対するセ
    ンス電流の通電方向とし、 該積層構造部の面方向に沿いかつ上記相対向する側面に
    ほぼ沿う方向を外部磁界の印加方向として成ることを特
    徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  7. 【請求項７】 磁気抵抗効果素子による感磁部を有し、 該感磁部が、少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転
    する軟磁性材料からなる自由層を挟んでその両面に、そ
    れぞれ強磁性材料から成る第１および第２の固定層と、
    該固定層の磁化を固定する第１および第２の反強磁性層
    と、上記自由層と上記各第１および第２の固定層との間
    に介在される第１および第２のスペーサ層とが積層され
    た積層構造部を有し、 該積層構造部には、その積層方向に少なくとも上記自由
    層と、該自由層を挟んで配置された上記第１および第２
    のスペーサ層と、上記第１および第２の固定層とに差し
    渡ってそれぞれ一平面もしくは連続した一曲面による相
    対向する側面が形成され、 該相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を介
    して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高抵
    抗もしくは低抵抗の硬磁性層が配置されて成り、 上記積層構造部の積層方向をセンス電流の通電方向と
    し、 該積層構造部の面方向に沿いかつ上記相対向する側面に
    ほぼ沿う方向を外部磁界の印加方向として成ることを特
    徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 上記スペーサ層が、非磁性中間層より成
    ることを特徴とする請求項６または７に記載の磁気抵抗
    効果素子。
  9. 【請求項９】 上記スペーサ層が、トンネルバリア層よ
    り成ることを特徴とする請求項６または７に記載の磁気
    抵抗効果型磁気ヘッド。
  10. 【請求項１０】 上記硬磁性層の厚さ方向の中心部と、
    上記自由層の厚さ方向の中心部とがほぼ一致するように
    配置されて成ることを特徴とする請求項６または７に記
    載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  11. 【請求項１１】 上記積層構造部に、磁気記録媒体との
    対接ないしは対向面に先端が臨む磁束導入層が設けられ
    て成ることを特徴とする請求項６または７に記載の磁気
    抵抗効果型磁気ヘッド。
  12. 【請求項１２】 上記積層構造部に、上記外部磁界の印
    加方向にほぼ沿う相対向する側面と交叉する他の側面が
    形成され、該側面が磁気記録媒体との対接ないしは対向
    面に臨む構成とされたことを特徴とする請求項６または
    ７に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  13. 【請求項１３】 基板上に、少なくとも、外部磁界に応
    じて磁化が回転する軟磁性材料からなる自由層と、強磁
    性材料から成る固定層と、該固定層の磁化を固定する反
    強磁性層と、上記自由層と上記固定層との間に介在して
    スペーサ層とを成膜して積層成膜を形成する積層成膜工
    程と、 少なくとも上記自由層と上記固定層とを連続的に同一マ
    スクを用いてパターニングして相対向する側面がそれぞ
    れ一平面もしくは連続した一曲面によって構成された積
    層構造部を形成するとともに上記側面に上記自由層と固
    定層の側端面を臨ましめるパターニング工程と、 上記相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を
    介して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高
    抵抗もしくは低抵抗の硬磁性層を形成する工程とを有
    し、 上記積層構造部の積層方向を、該積層構造部に対するセ
    ンス電流の通電方向とし、該積層構造部の面方向に沿い
    かつ上記相対向する側面にほぼ沿う方向を外部磁界の印
    加方向とする磁気抵抗効果素子を得ることを特徴とする
    磁気抵抗効果素子の製造方法。
  14. 【請求項１４】 基板上に、少なくとも、外部磁界に応
    じて磁化が回転する軟磁性材料からなる自由層を挟んで
    その両面に、それぞれ強磁性材料から成る第１および第
    ２の固定層と、該固定層の磁化を固定する第１および第
    ２の反強磁性層と、上記自由層と上記各第１および第２
    の固定層との間に介在される第１および第２のスペーサ
    層との積層成膜を形成する成膜工程と、該積層成膜を構
    成する少なくとも上記自由層と、該自由層を挟んで配置
    された上記第１および第２のスペーサ層と上記第１およ
    び第２の固定層とに差し渡って、連続的に同時にパター
    ニングして、相対向する側面がそれぞれ一平面もしくは
    連続した一曲面によって構成された積層構造部を形成す
    るとともに上記側面に上記パターニングした各層の側端
    面を臨ましめるパターニング工程と、 上記相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を
    介して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高
    抵抗もしくは低抵抗の硬磁性層を形成する工程とによっ
    て磁気抵抗効果素子を形成し、 上記積層構造部の積層方向をセンス電流の通電方向と
    し、該積層構造部の面方向に沿いかつ上記相対向する側
    面にほぼ沿う方向を外部磁界の印加方向とする磁気抵抗
    効果素子を得ることを特徴とする磁気抵抗効果素子の製
    造方法。
  15. 【請求項１５】 上記スペーサ層が、非磁性中間層より
    成ることを特徴とする請求項１３または１４に記載の磁
    気抵抗効果素子の製造方法。
  16. 【請求項１６】 上記スペーサ層が、トンネルバリア層
    より成ることを特徴とする請求項１３または１４に記載
    の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  17. 【請求項１７】 上記硬磁性層の厚さ方向の中心部と、
    上記自由層の厚さ方向の中心部とがほぼ一致するように
    配置させることを特徴とする請求項１３または１４に記
    載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
  18. 【請求項１８】 磁気抵抗効果素子による感磁部を有す
    る磁気ヘッドの製造方法であって、 基板上に、少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転す
    る軟磁性材料からなる自由層と、強磁性材料から成る固
    定層と、該固定層の磁化を固定する反強磁性層と、上記
    自由層と上記固定層との間に介在してスペーサ層とを成
    膜して積層成膜を形成する積層成膜工程と、 少なくとも上記自由層と上記固定層とを連続的に同一マ
    スクを用いてパターニングして相対向する側面がそれぞ
    れ一平面もしくは連続した一曲面によって構成された積
    層構造部を形成するとともに上記側面に上記自由層と固
    定層の側端面を臨ましめるパターニング工程と、 上記相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を
    介して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高
    抵抗もしくは低抵抗の硬磁性層を形成する工程とを有
    し、 上記積層構造部の積層方向を、該積層構造部に対するセ
    ンス電流の通電方向とし、該積層構造部の面方向に沿い
    かつ上記相対向する側面にほぼ沿う方向を外部磁界の印
    加方向とする感磁部を形成することを特徴とする磁気抵
    抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
  19. 【請求項１９】 磁気抵抗効果素子による感磁部を有す
    る磁気ヘッドの製造方法であって、 基板上に、少なくとも、外部磁界に応じて磁化が回転す
    る軟磁性材料からなる自由層を挟んでその両面に、それ
    ぞれ強磁性材料から成る第１および第２の固定層と、該
    固定層の磁化を固定する第１および第２の反強磁性層
    と、上記自由層と上記各第１および第２の固定層との間
    に介在される第１および第２のスペーサ層との積層成膜
    を形成する成膜工程と、 該積層成膜を構成する少なくとも上記自由層と、該自由
    層を挟んで配置された上記第１および第２のスペーサ層
    と上記第１および第２の固定層とに差し渡って各層を、
    連続的に同時にパターニングして、相対向する側面がそ
    れぞれ一平面もしくは連続した一曲面によって構成され
    た積層構造部を形成するとともに上記側面に上記パター
    ニングした各層の側端面を臨ましめるパターニング工程
    と、 上記相対向する側面に直接的に接してあるいは絶縁層を
    介して、上記自由層の磁気的安定性を確保するための高
    抵抗もしくは低抵抗の硬磁性層を形成する工程とにより
    磁気抵抗効果素子を形成し、 上記積層構造部の積層方向をセンス電流の通電方向と
    し、該積層構造部の面方向に沿いかつ上記相対向する側
    面にほぼ沿う方向を外部磁界の印加方向とする感磁部を
    形成することを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
    製造方法。
  20. 【請求項２０】 上記スペーサ層が、非磁性中間層より
    成ることを特徴とする請求項１８または１９に記載の磁
    気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
  21. 【請求項２１】 上記スペーサ層が、トンネルバリア層
    より成ることを特徴とする請求項１８または１９に記載
    の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
  22. 【請求項２２】 上記硬磁性層の厚さ方向の中心部と、
    上記自由層の厚さ方向の中心部とがほぼ一致するように
    配置させることを特徴とする請求項１８または１９に記
    載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
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