JP2003298138A - 磁気検出素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーラップさせる電極層と第２反強磁性
層上に形成される電極層とを別々に形成することで、左
右均等のオーバーラップ構造を製造することが可能な磁
気検出素子及びその製造方法を提供すること目的として
いる。 【解決手段】 第２反強磁性層３１上に第１電極層３４
を形成し、この第１電極層３４とは別工程で、前記第２
反強磁性層３１及び第１電極層３４の内側端面３１ａ、
３４ａ上から多層膜４０の上面にかけて他層を介して第
２電極層３６を形成する。このように電極層を別々に形
成することで従来のように２度のマスク合わせを必要と
せず、左右均等の膜厚を有するオーバーラップ構造を精
度良く形成することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極層が多層膜上
にまでオーバーラップされて形成される磁気検出素子に
係り、特にオーバーラップ部の電極層を左右均等の膜厚
で精度良く形成することが可能な磁気検出素子及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２１は従来の磁気検出素子（スピンバ
ルブ型薄膜素子）を記録媒体との対向面側から見た部分
断面図である。

【０００３】符号１はＰｔＭｎなどの第１反強磁性層で
あり、前記第１反強磁性層１の上にＮｉＦｅ合金などで
形成された固定磁性層２、Ｃｕなどで形成された非磁性
材料層３、およびＮｉＦｅ合金などで形成されたフリー
磁性層４が積層形成されている。

【０００４】図２１に示すように前記フリー磁性層４の
上にはトラック幅方向（図示Ｘ方向）にトラック幅Ｔｗ
を開けて第２反強磁性層５が形成され、その上に電極層
６が形成されている。

【０００５】図２１に示す実施形態では、前記フリー磁
性層４と前記第２反強磁性層５とが重なる部分に交換結
合磁界が発生し、その部分のフリー磁性層４は図示Ｘ方
向に磁化固定されるが、トラック幅Ｔｗ内のフリー磁性
層４は外部磁界に対し磁化反転できる程度に弱く単磁区
化されている。

【０００６】図２１に示す従来例では次のような２つの
問題があった。まず一つ目は、素子抵抗を充分に下げる
ことができないという問題である。それは前記第２反強
磁性層５はＰｔＭｎ合金など比抵抗が大きい材質で形成
され、この第２反強磁性層５を介してセンス電流が前記
電極層６からフリー磁性層４側に流れるからである（セ
ンス電流の流れは矢印で示されている）。前記ＰｔＭｎ
合金は約１７０μΩ・ｃｍ以上の比抵抗を有し、一方、
電極層６はＡｕなど数μΩ・ｃｍの極めて低い比抵抗を
有する材質で形成される。このため、いかに電極層６と
して低い比抵抗値を有する材質を使用しても図２１に示
す磁気検出素子の構造では、センス電流は一旦、比抵抗
値の高い第２反強磁性層５を通るため素子抵抗の低下を
図ることができないのである。また素子高さが最近の高
記録密度化によって小さくなっていることも素子抵抗の
増大の要因となっている。

【０００７】二つ目の問題は、サイドリーディングの問
題である。上記したようにセンス電流は第２反強磁性層
５を介してフリー磁性層４側に流れるため、センス電流
はトラック幅Ｔｗよりも広がって前記フリー磁性層４側
に流れていることになる。このとき前記トラック幅Ｔｗ
近傍のフリー磁性層４の磁化は第２反強磁性層５との間
で強固に固定されているわけではなく、外部磁界に対し
若干変動するため、いわゆる実効トラック幅が図面に示
すトラック幅Ｔｗ（このときのトラック幅Ｔｗを光学的
なトラック幅とも言う）よりも広がりやすく、よってト
ラック幅Ｔｗよりも離れた位置で外部信号を読み取って
しまうサイドリーディングの問題が起こりやすいのであ
る。

【０００８】上記した２つの問題を解消すべく、前記電
極層６をトラック幅Ｔｗ内のフリー磁性層４上にまでオ
ーバーラップさせる構造が従来から考えられている。

【０００９】図２２から図２４は、電極層をオーバーラ
ップ構造とするために採用されている磁気検出素子の製
造方法を示す工程図である。図２２ないし図２４に示す
工程図はすべて製造工程中の磁気検出素子を記録媒体と
の対向面側から見た部分断面図である。

【００１０】図２２に示す工程では、下から第１反強磁
性層１、固定磁性層２、非磁性材料層３及びフリー磁性
層４を順次積層していき、さらに前記フリー磁性層４の
上にトラック幅方向（図示Ｘ方向）に所定の間隔Ｔ１を
空けて第２反強磁性層５を形成する。前記第２反強磁性
層５の形成は図２２に示すように、例えばまず前記フリ
ー磁性層４上全面に第２反強磁性層５を形成し、前記第
２反強磁性層５の上にトラック幅方向に所定の間隔を開
けたレジスト層８を形成し、このレジスト層８に覆われ
ていない第２反強磁性層５をエッチングで削り、そして
前記第レジスト層８を除去する。

【００１１】図２３に示す工程では、前記第２反強磁性
層５上からフリー磁性層４上にかけて電極層６を形成
し、さらに前記電極層６の上にレジスト層７を形成す
る。図２３に示す工程では、前記レジスト層７にトラッ
ク幅方向（図示Ｘ方向）にトラック幅Ｔｗの間隔を開け
る。なおトラック幅Ｔｗは第２反強磁性層５の間隔Ｔ１
よりも狭い。

【００１２】そして図２４に示す工程では、前記レジス
ト層７に覆われていない電極層６をイオンミリングや反
応性イオンエッチングで削り、フリー磁性層４の上面を
露出させる。このとき削られていない電極層６は前記第
２反強磁性層５上から前記フリー磁性層４の上面にまで
オーバーラップし、センス電流は前記電極層６から直接
フリー磁性層４側に流れやすくなるので（図２４ではセ
ンス電流の流れを矢印で示している）、上記した素子抵
抗の上昇の問題とサイドリーディングの発生の問題とを
同時に解決できるものと考えられた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の高記
録密度化に伴いトラック幅Ｔｗが益々狭小化している。
トラック幅Ｔｗが狭小化すると、第２反強磁性層５下及
びトラック幅方向に極く隣接する場所に位置する不感領
域（再生に直接、寄与しない領域）が全体の大きな割合
を占めるため再生出力の低下が余儀なくされるが、図２
２ないし図２４に示す製造方法のように電極層６をフリ
ー磁性層４上にオーバーラップさせる構造では、図２２
に示す磁気検出素子に比べて、若干、第２反強磁性層５
間の間隔を広げて形成でき不感領域の割合を減らせるこ
とから再生出力の向上にも効果的な構造であると考えら
れた。

【００１４】また、このようなトラック幅Ｔｗの狭小化
の中で、図２４に示す磁気検出素子のように電極層６を
フリー磁性層４上にオーバーラップさせる構造では、こ
のオーバーラップ部のトラック幅方向における幅寸法Ｔ
２、Ｔ３（以下、オーバーラップ長という）は、１／１
００μｍ程度であり、前記電極層６を形成するときのア
ライメント精度が重要になってくる。

【００１５】しかしながら、図２２ないし図２４に示す
製造方法では、まず図２２に示す工程でレジスト層８を
用いて所定形状に第２反強磁性層５を形成し、このレジ
スト層８を除去した後、図２３に示す工程で、再度、レ
ジスト層７を用いて電極層６のオーバーラップ構造を形
成しなければならない。

【００１６】すなわち最低２回のマスク合わせを行う必
要があるが、レジスト層７を形成する際のアライメント
精度は１／１００μｍ程度のずれを生じるため、アライ
メントが１／１００μｍ程度ずれるだけでも図２４のよ
うに、図示左右の電極層６、６のオーバーラップ長Ｔ
２、Ｔ３が左右均等ではなく大きく異なってしまう。ま
た最悪の場合、一方の電極層６はフリー磁性層４上にま
でオーバーラップして形成されるが、他方の電極層６は
第２反強磁性層５上にのみ形成され、前記フリー磁性層
４上にオーバーラップしないという事態も生じ得る。

【００１７】このように従来では、電極層６、６をフリ
ー磁性層４上にまでオーバーラップさせることで素子抵
抗の増大及びサイドリーディングの発生を抑制できると
する考え方はあっても、実際に磁気検出素子を製造する
場において、左右均等なオーバーラップ長を有する電極
層６を形成するのは、２度のマスク合わせを必要とした
従来では困難であり、結局、左右のオーバーラップ長が
異なる電極層６を有する磁気検出素子では、効果的にサ
イドリーディングの発生の抑制及び素子抵抗の低減を図
ることができなかった。

【００１８】そこで本発明は、上記の課題を解決するた
めになされたものであって、特にオーバーラップさせる
電極層と第２反強磁性層上に形成される電極層とを別々
に形成することで、左右均等のオーバーラップ構造を製
造することが可能な磁気検出素子及びその製造方法を提
供すること目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、下から順に、
第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層及びフリー
磁性層を有して積層された多層膜を有する磁気検出素子
において、前記多層膜の上面にはトラック幅方向に所定
の間隔を空けて第２反強磁性層が形成され、前記第２反
強磁性層上には第１電極層が積層され、少なくとも前記
第２反強磁性層及び第１電極層のトラック幅方向におけ
る内側端面から前記多層膜の上面に直接にあるいは他層
を介して、且つトラック幅方向に所定の間隔を空けて、
第２電極層が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２０】本発明では、前記第１電極層と第２電極層
とは別工程で形成されたものである。

【００２１】上記したように本発明では、トラック幅方
向に所定の間隔を空けて形成された第２反強磁性層上に
第１電極層が形成されている。そしてこの第１電極層と
は別の工程で、前記前記第２反強磁性層及び第１電極層
のトラック幅方向における内側端面から前記多層膜の上
面に直接にあるいは他層を介して第２電極層が形成され
ている。すなわちこの第２電極層が前記多層膜上面に直
接にあるいは他層を介してオーバーラップしているので
ある。

【００２２】本発明の実施形態によれば、前記第２電極
層を左右均等にオーバーラップさせることができ、狭ト
ラック化においても素子抵抗の低減及びサイドリーディ
ングの抑制を効果的に行うことが可能になっている。ま
た従来に比べてより効果的に再生出力の向上を図ること
ができる。

【００２３】また本発明では、第１電極層と第２電極層
とを別々の工程で形成するから、前記第１電極層と第２
電極層を異なる材質の非磁性導電材料で形成することも
できる。これによって例えば前記第１電極層を前記第２
電極層よりも延性が小さい材質で形成することができ
る。

【００２４】前記第１電極層及び第２電極層が共にＡｕ
など延性が大きい軟らかい材質で形成されていると、例
えばスライダ加工時の研磨によって、前記電極層の部分
でスメアリングが発生し電極層と上部シールド層あるい
は下部シールド層とが短絡し磁気検素子の再生機能が破
壊される。オーバーラップされる第２電極層は導電性が
高いことが重要であり、導電性の高いＡｕなどは延性が
大きいが、本発明の構造上、第１電極層は前記第２電極
層に比べて導電性の性質は低くても再生特性はさほど低
下しない。また第１電極層の形成領域は第２電極層の形
成領域に比べて大きくなりやすい。そこで第１電極層を
第２電極層よりも延性が小さい材質で形成し、これによ
って効果的にスメアリングの発生を抑制することが可能
になる。

【００２５】なお前記第１電極層は、Ａｕと、Ｐｄある
いはＣｒのどちらか１種以上とからなる合金材料、また
はＣｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗのうちいずれか１種以上
で形成され、前記第２電極層は、Ａｕ、ＣｕあるいはＡ
ｇのうちいずれか１種以上で形成されることが好まし
い。

【００２６】また本発明では、前記第２電極層は、前記
内側端面から前記多層膜の上面にのみ形成されているこ
とが好ましい。

【００２７】また本発明では、前記第２電極層の下には
ストッパ層が設けられていることが好ましく、前記スト
ッパ層は前記第２電極層よりもエッチングレートが遅い
材質であることが好ましい。

【００２８】前記ストッパ層は、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｈのうち１
種あるいは２種以上の元素で形成されることが好まし
い。また前記ストッパ層は、下からＣｒ層、Ｔａ層の順
に積層された積層構造であることが好ましい。

【００２９】また本発明では、前記第２反強磁性層の内
側端面と第１電極層の内側端面は連続面で形成されるこ
とが好ましい。

【００３０】本発明の磁気検出素子の製造方法は、以下
の工程を有することを特徴とするものである。 （ａ）基板上に、下から順に第１反強磁性層、固定磁性
層、非磁性材料層及びフリー磁性層を有する多層膜を積
層形成する工程と、（ｂ）前記多層膜のトラック幅方向
の両側端部上に、第２反強磁性層、および第１電極層を
積層形成する工程と、（ｃ）少なくとも前記第２反強磁
性層及び第１電極層のトラック幅方向における内側端面
上から前記多層膜の上面に直接にあるいは他層を介し
て、且つトラック幅方向に所定の間隔を開けて第２電極
層を形成する工程。

【００３１】上記した（ａ）ないし（ｃ）に示す工程に
よれば、第１電極層と第２電極層とを別々の工程で形成
することができ、また従来のように２度のマスク合わせ
が必要なく、オーバーラップ長が左右均等の膜厚を有す
る電極層のオーバーラップ構造を精度良く形成すること
が可能である。

【００３２】また本発明では、前記（ｃ）工程では、以
下の工程を施して、第２電極層を形成することが好まし
い。（ｄ）前記第１電極層の上面から、前記第２反強磁
性層及び第１電極層のトラック幅方向における内側端
面、さらには前記多層膜の上面にかけて第２電極層を形
成する工程と、（ｅ）前記多層膜の上面に形成された第
２電極層の中央を除去して、トラック幅方向に所定の間
隔を開け、前記内側端面から前記多層膜の上面にかけて
第２電極層を残す工程。

【００３３】上記（ｄ）及び（ｅ）工程では、従来のよ
うにレジストのマスク合わせを必要とせず、第２電極層
を第１電極層とは別工程で、左右均等なオーバーラップ
長で形成することが可能である。

【００３４】また本発明では、前記（ｂ）工程の後に、
第１電極層の上面から、前記第１電極層及び第２反強磁
性層のトラック幅方向における内側端面、さらには多層
膜の上面にかけてストッパ層を形成し、前記（ｅ）工程
で、前記第２電極層の中央を除去してストッパ層を露出
させた後、さらに前記ストッパ層を除去することが好ま
しい。

【００３５】また本発明では、前記ストッパ層を前記第
２電極層よりもエッチングレートが遅い材質で形成する
ことが好ましい。具体的には、前記ストッパ層を、Ｔ
ａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ
ｔ、Ｒｈのうち１種あるいは２種以上の元素で形成する
ことが好ましい。また前記ストッパ層を、下からＣｒ
層、Ｔａ層の順に積層形成することがより好ましい。

【００３６】ストッパ層を形成する理由は、前記（ｅ）
工程で多層膜上に形成された第２電極層の中央を除去す
るが、このときオーバーエッチングで前記多層膜がエッ
チングのダメージを受けることがある。これを回避する
ためストッパ層を設け、前記ストッパ層上に位置する第
２電極層を除去し、さらにオーバーエッチングしても多
層膜が前記エッチングの影響を受けることを回避でき
る。

【００３７】また本発明では、前記（ｅ）工程で、前記
第１電極層の上面に重ねて形成された第２電極層を全て
除去することが好ましい。

【００３８】また本発明では、前記（ｄ）工程で第２電
極層を形成するとき、基板に対して垂直方向から斜めに
傾けたスパッタ角度で、前記第２電極層を成膜すること
で、前記内側端面上に形成された第２電極層の膜厚を、
多層膜の上面、および第１電極層の上面に形成された第
２電極層の膜厚よりも厚く形成することが好ましい。

【００３９】上記した第２電極層をスパッタ成膜したと
きの各箇所での膜厚の違いは本発明にとって極めて重要
である。上記したように、第２電極層をスパッタ成膜し
たとき、前記内側端面上に形成される第２電極層の膜厚
は、多層膜の上面、および第１電極層の上面に形成され
た第２電極層の膜厚よりも厚く形成されなければならな
い。

【００４０】前記（ｅ）工程で、前記多層膜の上面に直
接あるいは他層を介して形成された第２電極層の中央を
除去するが、この工程では、前記内側端面上に形成され
た第２電極層も一部削られる。しかし本発明ではこの内
側端面上に形成された第２電極層は最終的に残されるよ
うにしなければならないから、この内側端面上に形成さ
れた第２電極層の膜厚が、多層膜の上面に形成された第
２電極層の膜厚よりも薄いと、多層膜の上面の第２電極
層が全て削り取られる前に前記内側端面上に形成された
第２電極層の方が早く削り取られる可能性がある。そこ
で本発明では、第２電極層を形成するとき、基板に対し
て垂直方向から斜めに傾けたスパッタ角度で、前記第２
電極層を成膜し、これにより前記内側端面上に形成され
た第２電極層の膜厚を、多層膜の上面、および第１電極
層の上面に形成された第２電極層の膜厚よりも厚く形成
している。

【００４１】また本発明では、前記（ｄ）工程で第２電
極層を形成するとき、多層膜の上面に形成される第２電
極層の膜厚は、第１電極層の上面に形成された第２電極
層の膜厚よりも薄く形成されることが好ましい。

【００４２】また本発明では、前記（ｅ）工程で、前記
多層膜の上面に形成された第２電極層の中央を除去する
とき、その際のミリング角度を、前記第２電極層を形成
するときのスパッタ角度よりも、垂直方向に近い角度と
することが好ましい。

【００４３】これにより前記多層膜の上面に形成された
第２電極層の中央を適切に除去できると同時に、前記内
側端面上に形成された第２電極層を所定膜厚で残すこと
が可能になり、左右均等の膜厚を有するオーバーラップ
構造の電極層を精度良く形成することが可能になる。

【００４４】また本発明では、前記第１電極層と第２電
極層を異なる材質の非磁性導電材料で形成することが好
ましい。また本発明では前記第１電極層を前記第２電極
層よりも延性の小さい材質で形成することが好ましい。

【００４５】なお本発明では、前記第１電極層を、Ａｕ
と、ＰｄあるいはＣｒのどちらか１種以上とからなる合
金材料、またはＣｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗのうちいず
れか１種以上で形成し、前記第２電極層を、Ａｕ、Ｃｕ
あるいはＡｇのうちいずれか１種以上で形成することが
好ましい。

【００４６】

【発明の実施の形態】図１は本発明における磁気検出素
子（スピンバルブ型薄膜素子）の構造を記録媒体との対
向面側から見た部分断面図である。

【００４７】符号２０は基板である。前記基板２０上に
は、ＮｉＦｅ合金、ＮｉＦｅＣｒ合金あるいはＣｒなど
で形成されたシードレイヤ２１が形成されている。前記
シードレイヤ２１は、例えば（Ｎｉ_0.8Ｆｅ_0.2）_60at%
Ｃｒ_40at%の膜厚６０Åで形成される。

【００４８】前記シードレイヤ２１の上には第１反強磁
性層２２が形成されている。第１反強磁性層２２は、Ｐ
ｔＭｎ合金、または、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉ
ｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか１種また
は２種以上の元素である）合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ
―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａ
ｕ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒ
のいずれか１または２種以上の元素である）合金で形成
される。

【００４９】第１反強磁性層２２として、これらの合金
を使用し、これを熱処理することにより、大きな交換結
合磁界を発生する第１反強磁性層２２及び固定磁性層２
３の交換結合膜を得ることができる。特に、ＰｔＭｎ合
金であれば、４８ｋＡ／ｍ以上、例えば６４ｋＡ／ｍを
越える交換結合磁界を有し、前記交換結合磁界を失うブ
ロッキング温度が３８０℃と極めて高い優れた第１反強
磁性層２２及び固定磁性層２３の交換結合膜を得ること
ができる。

【００５０】これらの合金は、成膜直後の状態では、不
規則系の面心立方構造（ｆｃｃ）であるが、熱処理によ
ってＣｕＡｕＩ型の規則型の面心正方構造（ｆｃｔ）に
構造変態する。

【００５１】第１反強磁性層２２の膜厚は、トラック幅
方向の中心付近において８０〜３００Åである。

【００５２】前記第１反強磁性層２２の上には、固定磁
性層２３が形成されている。前記固定磁性層２３は人工
フェリ構造である。前記固定磁性層２３は磁性層２４、
２６とその間に介在する非磁性中間層２５の３層構造で
ある。

【００５３】前記磁性層２４、２６は、例えばＮｉＦｅ
合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮ
ｉ合金などの磁性材料で形成される。前記磁性層２４と
磁性層２６は、同一の材料で形成されることが好まし
い。

【００５４】また、非磁性中間層２５は、非磁性材料に
より形成されるもので、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒ
ｅ、Ｃｕのうち１種またはこれらの２種以上の合金で形
成されている。特にＲｕによって形成されることが好ま
しい。

【００５５】前記固定磁性層２３の上には、非磁性材料
層２７が形成されている。非磁性材料層２７は、固定磁
性層２３とフリー磁性層２８との磁気的な結合を防止
し、またセンス電流が主に流れる層であり、Ｃｕ，Ｃ
ｒ，Ａｕ，Ａｇなど導電性を有する非磁性材料により形
成されることが好ましい。特にＣｕによって形成される
ことが好ましい。

【００５６】前記非磁性材料層２７の上にはフリー磁性
層２８が形成されている。図１に示す実施形態では前記
フリー磁性層２８は２層構造である。符号２９の層は、
ＣｏやＣｏＦｅなどからなる拡散防止層である。この拡
散防止層２９はフリー磁性層２８と非磁性材料層２７の
相互拡散を防止する。そして、この拡散防止層２９の上
にＮｉＦｅ合金などで形成された磁性材料層３０が形成
されている。

【００５７】なお以下では前記基板２０からフリー磁性
層２８までの積層体を多層膜４０と呼ぶ。

【００５８】前記フリー磁性層２８の上には第２反強磁
性層３１が形成される。第２反強磁性層３１は、第１反
強磁性層２２と同様に、ＰｔＭｎ合金、または、Ｘ―Ｍ
ｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｎ
ｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素である）
合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐ
ｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒのいずれか１または２種以
上の元素である）合金で形成される。

【００５９】図１に示す実施形態では、前記第２反強磁
性層３１の膜厚はその中央部Ｄが両側端部Ｃよりも薄く
形成されている。

【００６０】図１に示す実施形態では、両側端部Ｃに形
成された第２反強磁性層３１上にＴａやＣｒなどで形成
された第１ストッパ層３３が形成されている。図１に示
すように前記第１ストッパ層３３上には第１電極層３４
が形成される。

【００６１】この実施形態では、前記第１電極層３４の
トラック幅方向（図示Ｘ方向）における内側端面３４ａ
と、第２反強磁性層３１のトラック幅方向における内側
端面３１ａとが連続面として形成されている。なお図１
に示す実施形態では、前記第２反強磁性層３１の内側端
部３１ａ及び第１電極層３４の内側端部３４ａは、下面
から上面に向う（図示Ｚ方向）にしたがって、徐々に前
記第２反強磁性層３１間及び第１電極層３４間の間隔が
広がる傾斜面あるいは湾曲面で形成される。

【００６２】図１に示すように、前記第１電極層３４の
内側端面３４ａ及び第２反強磁性層３１の内側端面３１
ａ上には第２ストッパ層３５が形成されている。前記第
２ストッパ層３５はＣｒやＴａなどで形成される。また
前記第２ストッパ層３５の内側先端部３５ａは、中央部
Ｃの第２反強磁性層３１上にも延びて形成されている。

【００６３】図１に示す実施形態では前記第２ストッパ
層３５上に第２電極層３６が形成されている。すなわち
換言すれば前記第２電極層３６は、他層を介して第１電
極層３４及び第２反強磁性層３１の内側端面３４ａ、３
１ａから前記多層膜４０上にかけて延出形成されてい
る。図１では前記第２電極層３６間のトラック幅方向
（図示Ｘ方向）における間隔でトラック幅Ｔｗが規制さ
れている。

【００６４】また図１に示す実施形態では、前記第１電
極層３４の上面３４ｂから前記第２電極層３６上、さら
には中央部Ｄの第２反強磁性層３１上にかけて保護層３
７が形成されている。

【００６５】図１に示す実施形態の磁気検出素子の特徴
的部分について以下に説明する。図１に示す実施形態で
は、前記多層膜４０上の中央部Ｄに膜厚が薄く、両側端
部Ｃに膜厚が厚い第２反強磁性層３１が設けられ、この
第２反強磁性層３１の両側端部Ｃ上に第１ストッパ層３
３を介して第１電極層３４が形成されている。そして前
記第１電極層３４とは別工程で形成された第２電極層３
６が、他層（ここでいう他層とは第２ストッパ層３５や
第２反強磁性層３１を指す）を介して第１電極層３４の
内側端面３４ａ及び第２反強磁性層３１の内側端面３１
ａ上から多層膜４０の上面にまで延びて形成され（すな
わちオーバーラップし）、前記第２電極層３６間のトラ
ック幅方向（図示Ｘ方向）における間隔でトラック幅Ｔ
ｗが規制されている。

【００６６】図２４に示す従来例との違いは、図２４で
は一つの電極層６を第２反強磁性層５上から多層膜上に
オーバーラップさせて形成していたが、本発明では第２
反強磁性層３１の両側端部Ｃ上に形成される第１電極層
３４と、多層膜４０上にまでオーバーラップさせる第２
電極層３６とを別々に形成している点にある。

【００６７】本発明では後述する製造方法で詳述するよ
うに、第２電極層３６を形成する際にレジスト層のマス
ク合わせが必要なく、左右均等の膜厚Ｔ４を有する第２
電極層を狭トラック化においても精度良く形成すること
が可能になる。ここで膜厚Ｔ４はオーバーラップ長であ
り、５０Å以上で５００Å以下であることが好ましい。

【００６８】よって本発明では図２３に示す従来例に比
べて素子抵抗の低下及びサイドリーディングの発生の抑
制を効果的に達成することが可能になる。また左右均等
の膜厚を有するオーバーラップ構造とすることで、図２
３に示す従来例に比べてより効果的に再生出力の向上を
図ることが可能になる。

【００６９】また本発明では前記第１電極層３４と第２
電極層３６とを別々に形成することができるため、前記
第１電極層３４と第２電極層３６とを異なる材質で形成
することも可能である。よって前記第１電極層３４及び
第２電極層３６の材質の選択性を広げることができる。

【００７０】ここで前記第２電極層３６は導電性の高い
非磁性導電材料で形成されることが好ましい。例えば前
記第２電極層３６はＡｕ、ＣｕあるいはＡｇ等のうちい
ずれか１種以上で形成されることが好ましい。前記第２
電極層３６に高い導電性が求められるのは、センス電流
がこの第２電極層３６を通って多層膜４０側に流れやす
くするためである。

【００７１】一方、第１電極層３４も導電性が高いこと
が好ましいが、本実施形態ではこの第１電極層３４が多
層膜４０上にまでオーバーラップしているわけではない
ので、前記第１電極層３４の導電性は第２電極層３６の
導電性より低くてもよい。ただし前記導電性は前記第２
反強磁性層３１より高いことが好ましい。

【００７２】ところで仮に前記第１電極層３４が第２電
極層３６と同様に導電性に優れたＡｕなどで形成された
場合、Ａｕは延性が大きいからスライダ加工時に前記電
極層表面を研磨したとき、電極層がスメアリングを起す
可能性がある。このスメアリングの発生領域はできる限
り小さいことが再生特性を向上させる上で好ましく、ま
た第１電極層３４の形成領域は第２電極層３６の形成領
域より大きくなりやすいから、第２電極層３６ほど高い
導電性を必要としない第１電極層３４は導電性よりむし
ろ延性が小さい非磁性導電材料で形成されることが好ま
しい。前記第１電極層３４は、Ａｕと、ＰｄあるいはＣ
ｒのどちらか１種以上とからなる合金材料、またはＣ
ｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗのうちいずれか１種以上で形
成されることが好ましい。ただし前記スメアリングが前
記第１電極層３４の形成領域でほとんど問題とならない
場合には、前記第１電極層３４を第２電極層３６と同様
の非磁性導電材料で形成してもよい。なお「延性」の大
小については「延性試験」によって測定できるが、本発
明のように薄膜状態であると「延性」を測定できないか
ら、電極層の材質で形成されたバルク状態のもので「延
性」の大小を測定して材質を選択したり、あるいは文献
等で既に一般的に知られている化学的な知識により、第
１電極層３４及び第２電極層３６の材質を選択できる。

【００７３】次に前記第２電極層３６の形成領域につい
て説明する。図１に示す実施形態では、前記第２電極層
３６は、第１電極層３４の内側端面３４ａ及び第２反強
磁性層３１の内側端面３１ａ上から多層膜４０の上面に
まで他層を介して形成されている。ここで図２（本発明
における第２実施形態の磁気検出素子を記録媒体との対
向面側から見た部分断面図）のように、前記第１電極層
３４の上面３４ｂにまで前記第２電極層３６が延びて形
成されていてもよいが、次の点を考慮する必要がある。

【００７４】後述する製造方法で説明するように前記第
２電極層３６はまず第１電極層３４上から前記両側端面
３１ａ、３４ａ上及び多層膜４０の中央部Ｄ上にスパッ
タ成膜されるが、さらに前記第２電極層３６は、前記多
層膜４０よりもハイト方向（図示Ｙ方向）に広がって形
成されている絶縁層７０上にも成膜される。

【００７５】ここで図９は、図２に示す磁気検出素子の
一部を簡略化して描いた部分模式図である。

【００７６】図９に示すように前記第２反強磁性層３１
及び第１電極層３４の内側端面３１ａ、３４ａは、ハイ
ト奥側（図示Ｙ方向）に向うほど、トラック幅方向（図
示Ｘ方向）の間隔が徐々に広がる傾斜面として形成され
る。そして前記多層膜４０のハイト奥側の後端に絶縁層
７０が広がっている。上記したように前記第２電極層３
６はこの絶縁層７０上にも形成される。ここでこの絶縁
層７０上に形成される第２電極層３６の膜厚は、第１電
極層３４の上面３４ｂに形成される第２電極層３６の膜
厚とほぼ同じである。しかし記録媒体との対向面側にお
ける前記多層膜４０上の非常に狭い領域Ａに形成される
第２電極層３６の膜厚は、前記絶縁層７０及び第１電極
層３４の上面３４ｂに形成される第２電極層３６の膜厚
よりも薄い。それはシャドー効果のためであるが、後述
するように前記多層膜４０の領域Ａ上に形成された第２
電極層３６は最終的にエッチングで除去される。

【００７７】ところが、前記多層膜４０の領域Ａ上に形
成された第２電極層３６を全てエッチングで除去して
も、前記絶縁層７０及び第１電極層３４の上面３４ｂに
形成された第２電極層３６は膜厚が厚いから上記のエッ
チングの影響を受けても一部残されてしまう。ここで問
題なのは絶縁層７０上に残された第２電極層３６（図面
では斜線で記載されている）である。ここに第２電極層
３６が残され、例えばこの絶縁層７０上に残された第２
電極層３６が、第２反強磁性層３１の内側端面３１ａ上
に残された第２電極層３６と電気的に接触などしている
場合には、センス電流が絶縁層７０上に残された第２電
極層３６側に流れるなどし、再生特性を効果的に向上さ
せることができなくなる。

【００７８】このため絶縁層７０上に残された第２電極
層３６を全て除去することが好ましく、前記多層膜４０
の領域Ａ上に形成された第２電極層３６を全て除去した
後も、さらにエッチングを施して、前記絶縁層７０上の
第２電極層３６を全て除去し、このとき第１電極層３４
の上面３４ｂの第２電極層３６も全て除去され図１のよ
うな形態になるのである。なお例えば図９の段階で、前
記絶縁層７０上の第２電極層３６のみを除去するため、
磁気検出素子の部分をレジストなどで保護しておく場合
には、図２のように第１電極層３４の上面３４ｂにも第
２電極層３６が一部残される。

【００７９】次に第２ストッパ層３５について説明す
る。図１に示すように前記第２ストッパ層３５は、第２
電極層３６の下に形成されている。第２ストッパ層３６
はＴａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｐｔ、Ｒｈのうち１種または２以上の元素で形成さ
れることが好ましい。

【００８０】前記第２ストッパ層３５として必要な性質
は、まず導電性であることと、第２電極層３６よりもエ
ッチングレートが遅いことである。導電性である必要性
は、前記第２電極層３６から前記第２ストッパ層３５を
介して多層膜４０側にセンス電流が流れるからである。
次に前記第２電極層３６よりもエッチングレートが遅い
必要性は、後述する製造方法によれば、前記多層膜４０
の中央部Ｄ上に形成された前記第２電極層３６をエッチ
ングで除去する工程があるが、オーバーエッチングした
ときでも、前記エッチングが前記第２電極層３６下の層
に影響を与えないようにするためである。オーバーエッ
チングしても露出するのはエッチングレートの遅い第２
ストッパ層３５であるから、前記第２ストッパ層３５は
オーバーエッチングによって全て除去される心配がな
く、その下の層に前記エッチングの影響が及ぶのを回避
することができる。

【００８１】なお図１に示す実施形態では前記第２電極
層３６のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における内側端
面間に前記第２ストッパ層３５が残されていないが、点
線で示すように一部前記第２ストッパ層３５が前記第２
電極層３６間に残されていてもよい。また図１に示す実
施形態では、第１電極層３４の上面３４ｂに前記第２ス
トッパ層３５が残されていないが、前記第２ストッパ層
３５が前記第１電極層３４の上面３４ｂに残されていて
もかまわない。また後述する製造方法によれば、第１電
極層３４の上面３４ｂにマスク層４２と第２ストッパ層
３５とが残される可能性もある。

【００８２】また前記第２ストッパ層３５は、反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）によってエッチングされな
い、あるいはされにくい材質である場合には、前記第２
電極層３６をオーバーエッチングして、前記第２ストッ
パ層３５が露出しても、前記第２ストッパ層３５はこの
エッチングの影響をほとんど受けない。例えば後述する
製造方法によれば前記中央部Ｄ上の第２電極層３６を反
応性イオンエッチングによって除去する工程があるが、
前記第２ストッパ層３５が前記反応性イオンエッチング
でエッチングされない材質であれば、そもそも第２スト
ッパ層３５は前記反応性イオンエッチングでエッチング
されず、そのような材質を第２ストッパ層３５として使
用してもかまわない。

【００８３】また前記第２ストッパ層３５は、下からＣ
ｒ層、Ｔａ層の順に積層された積層構造であってもよ
い。Ｃｒ層はＡｕと拡散を起しやすい。拡散すると素子
抵抗が上昇するから好ましくない。前記第２電極層３６
が例えばＡｕで形成され、第２ストッパ層３５がＣｒ層
で形成されるとき、上記した拡散を防止すべくＴａ層を
Ｃｒ層と第２電極層３６間に介在させた方が好ましい。
なお前記第２ストッパ層３５をＴａ層／Ｃｒ層／Ｔａ層
の積層構造としてもよい。前記第１電極層３４がＣｒ層
と拡散しやすい材質で形成されている場合に、前記第２
ストッパ層３５をＴａ層／Ｃｒ層／Ｔａ層の構造とする
ことで、第１電極層３４とＣｒ層との拡散を抑えること
ができる。

【００８４】なお前記第２ストッパ層３５は形成されな
くてもよいが形成した方が好ましい。それは図９で説明
したように、既に多層膜４０の領域Ａ上の第２電極層３
６を全て除去しても、絶縁層７０上に残された第２電極
層３６をエッチングして除去しなければならず、このオ
ーバーエッチングによって前記エッチングの影響を多層
膜４０あるいはその上に形成された第２反強磁性層３１
が影響を受けるからである。ただし図９で説明したよう
に、絶縁層７０上に残された第２電極層３６のみをエッ
チングで除去するために、磁気検出素子上をレジストな
どで保護する場合は、前記エッチングの影響を磁気検出
素子が受けることはないので、かかる場合、第２ストッ
パ層３５は設けなくてもよいという選択もできる。

【００８５】また図１に示す実施形態では、保護層３７
が前記第１電極層３４の上面３４ｂから第２電極層３６
上及び多層膜４０の中央部Ｄ上にかけて形成されてい
る。前記保護層３７はＴａの酸化物などで形成されてお
り、前記保護層３７は、図１に示す磁気検出素子を酸化
から適切に保護するためのものである。前記保護層３７
はまずＴａ膜を成膜し、このＴａ膜を酸化して形成され
る。前記保護層３７の膜厚は例えば２０Åから５０Å程
度である。

【００８６】また図１に示す実施形態では、前記両側端
部Ｃ上に形成された第２反強磁性層３１と第１電極層３
４との間に第１ストッパ層３３が形成されている。前記
第１ストッパ層３３は、第２ストッパ層３５と同じくＣ
ｒ、Ｔａなどで形成される。第１ストッパ層３３は形成
しなくてもよいが、形成された方が、前記第２反強磁性
層３１の中央部Ｄをどの程度削り込むかをＳＩＭＳ（２
次イオン質量分析計）で測定しながら第２反強磁性層３
１の中央部Ｄの削り量を適切に調整しやすい。

【００８７】また図１に示す実施形態では、前記中央部
Ｄに第２反強磁性層３１が薄い膜厚で形成されている
が、図３（本発明の第３実施形態の磁気検出素子の構造
を記録媒体との対向面側から見た部分断面図）のよう
に、前記中央部Ｄ上に第２反強磁性層３１が残されてい
なくてもよい。

【００８８】図１のように前記中央部Ｄ上に第２反強磁
性層３１が残される場合、この第２反強磁性層３１の膜
厚ｈ１は、５０Å以下であることが好ましい。前記中央
部Ｄ上の第２反強磁性層３１の膜厚はフリー磁性層２８
との間で磁場中熱処理によっても交換結合磁界が発生し
ないかあるいは発生しても非常に弱い大きさとなるよう
に調整される。この中央部Ｄに厚い膜厚の第２反強磁性
層３１が残されると、フリー磁性層２８との間で大きな
交換結合磁界が発生し、前記フリー磁性層２８の中央部
Ｄの磁化が図示Ｘ方向に固定され再生感度が悪化するか
らである。

【００８９】図２に示す磁気検出素子では、既に説明し
たように、前記第１電極層３４の上面３４ｂにまで第２
ストッパ層３５を介して第２電極層３６が延びて形成さ
れている。また、第２ストッパ層３５は、第２電極層３
６下のみならず、前記第２電極層３６が形成されていな
い中央部Ｄ上の全面に形成されている。なお他の層の構
造等については図１と同じであるのでそちらを参照され
たい。

【００９０】図３に示す磁気検出素子では、図１と異な
り、第２反強磁性層３１と第１電極層３４との界面に第
１ストッパ層３３が介在していない。また図３に示す磁
気検出素子では、前記第２反強磁性層３１は多層膜４０
の中央部Ｄには形成されておらず、前記多層膜４０の両
側端部Ｃ上にのみ形成されている。

【００９１】また図３に示す磁気検出素子では、前記両
側端部Ｃのフリー磁性層２８と第２反強磁性層３１間に
ＮｉＦｅ合金などで形成された強磁性層５１が介在して
いる。この実施形態では前記強磁性層５１と第２反強磁
性層３１間に交換結合磁界が発生して前記強磁性層５１
の磁化が図示Ｘ方向に固定されると前記フリー磁性層２
８の両側端部Ｃも前記強磁性層５１との層間結合により
図示Ｘ方向に磁化固定される。

【００９２】さらに図３に示す磁気検出素子では、前記
多層膜４０の中央部Ｄ上であって第２ストッパ層３５間
には、Ｒｕなどで形成された非磁性層４１が形成されて
いる。この非磁性層４１は、前記非磁性層４１のトラッ
ク幅方向における両側端部から第２反強磁性層３１の内
側端面３１ａ、第１電極層３４の内側端面３４ａ上にか
けて形成された第２ストッパ層３５と別に形成されたも
のである。前記非磁性層４１は、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｈのいずれか１種または２種
以上で形成されることが好ましい。

【００９３】上記した構造の違いは、第１電極層３４ま
でを形成する工程が図１や図２とは異なるためである。
製造方法については後で詳述することにする。なお他の
層の構造等については図１と同じであるのでそちらを参
照されたい。

【００９４】図４は、前記フリー磁性層２８の部分を中
心に図示した部分拡大断面図である。断面は記録媒体と
の対向面側から見ている。

【００９５】図４に示す形態ではフリー磁性層２８は３
層構造である。前記フリー磁性層２８を構成する符号６
０、６１、６２の各層はすべて磁性材料の層であり、磁
性材料層６０は、非磁性材料層２７との間で元素の拡散
を防止するための拡散防止層である。前記磁性材料層６
０はＣｏＦｅやＣｏなどで形成される。

【００９６】磁性材料層６２は、第２反強磁性層３１と
接して形成されている。前記磁性材料層６２は、ＣｏＦ
ｅ合金やＣｏＦｅＣｒ合金で形成されることが好まし
く、これによって前記磁性材料層６２と前記第２反強磁
性層３１間で発生する交換結合磁界を大きくできる。

【００９７】図４に示す３層構造の材質の組合わせとし
ては、例えば磁性材料層６０：ＣｏＦｅ／磁性材料層６
１：ＮｉＦｅ／磁性材料層６２：ＣｏＦｅを提示でき
る。

【００９８】磁性材料のみで形成されたフリー磁性層２
８の膜厚は３０Å〜４０Å程度で形成されることが好ま
しい。またフリー磁性層２８に使用されるＣｏＦｅ合金
の組成比は、例えばＣｏが９０ａｔ％、Ｆｅが１０ａｔ
％である。

【００９９】図５は、前記フリー磁性層２８の別の実施
形態を示す部分拡大断面図である。図５に示すフリー磁
性層２８は人工フェリ構造と呼ばれる構造である。これ
により前記フリー磁性層２８の物理的な厚みを極端に薄
くすることなしに、磁気的な実効的フリー磁性層の膜厚
を薄くでき、外部磁界に対する感度を向上させることが
できる。

【０１００】符号６３、６５の層は磁性層であり、符号
６４の層は非磁性中間層である。磁性層６３および磁性
層６５は、例えばＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＦ
ｅＮｉ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉ合金などの磁性材料で形成
される。このうち特に前記磁性層６３及び／または磁性
層６５は、ＣｏＦｅＮｉ合金で形成されることが好まし
い。組成比としては、Ｆｅが９ａｔ％以上で１７ａｔ％
以下、Ｎｉが０．５ａｔ％以上で１０ａｔ％以下、残り
がＣｏのａｔ％であることが好ましい。

【０１０１】これにより前記磁性層６３、６５間に働く
ＲＫＫＹ相互作用による結合磁界を大きくできる。具体
的にはスピンフロップ磁界（Ｈｓｆ）を約２９３（ｋＡ
／ｍ）以上にできる。以上により、磁性層６３と磁性層
６５との磁化を適切に反平行状態にできる。また上記し
た組成範囲内であると、フリー磁性層２８の磁歪を−３
×１０^-6から３×１０^-6の範囲内に収めることができ、
また保磁力を７９０（Ａ／ｍ）以下に小さくできる。

【０１０２】さらに、前記フリー磁性層２８の軟磁気特
性の向上、非磁性材料層２７間でのＮｉの拡散による抵
抗変化量（ΔＲ）や抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の低減の抑
制を適切に図ることが可能である。

【０１０３】また前記非磁性中間層６４は、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種または２種以上
で形成されることが好ましい。

【０１０４】前記磁性層６３の膜厚は例えば３５Å程度
で、非磁性中間層６４は例えば９Å程度で、前記磁性層
６５の膜厚は例えば１５Å程度で形成される。

【０１０５】上記したフリー磁性層２８が人工フェリ構
造で形成されたとき、図８に示すように、中央部Ｄで
は、磁性層６５まで完全に除去され、第２反強磁性層３
１間から非磁性中間層６４が露出するように構成するこ
ともできる。これにより前記フリー磁性層２８の中央部
Ｄは人工フェリ構造ではなく、通常の磁性層のみで形成
されたフリー磁性層として機能し、一方、フリー磁性層
２８の両側端部Ｃでは人工フェリ構造となり、一方向性
バイアス磁界を増強し、より確実にフリー磁性層２８の
両側端部Ｃをトラック幅方向に固定させ、サイドリーデ
ィングの発生を防ぐことができる。

【０１０６】また前記磁性層６３と非磁性材料層２７と
の間には、ＣｏＦｅ合金やＣｏで形成された拡散防止層
が設けられていてもよい。さらには、前記磁性層６５と
第２反強磁性層３１間にＣｏＦｅ合金で形成された磁性
層が介在していてもよい。

【０１０７】かかる場合、磁性層６３及び／または磁性
層６５がＣｏＦｅＮｉ合金で形成されるとき、前記Ｃｏ
ＦｅＮｉ合金のＦｅの組成比は７原子％以上で１５原子
％以下で、Ｎｉの組成比は５原子％以上で１５原子％以
下で、残りの組成比はＣｏであることが好ましい。

【０１０８】これにより前記磁性層６３、６５間で発生
するＲＫＫＹ相互作用における交換結合磁界を強くする
ことができる。具体的には、スピンフロップ磁界（Ｈｓ
ｆ）を約２９３（ｋＡ／ｍ）にまで大きくすることがで
きる。よって磁性層６３、６５の磁化を適切に反平行状
態にすることができる。

【０１０９】また上記した組成範囲内であると、フリー
磁性層２８の磁歪を−３×１０^-6から３×１０^-6の範囲
内に収めることができ、また保磁力を７９０（Ａ／ｍ）
以下に小さくできる。さらに、前記フリー磁性層２８の
軟磁気特性の向上を図ることができる。

【０１１０】図６は本発明におけるフリー磁性層２８の
別の形態を示す部分拡大断面図である。図６に示すフリ
ー磁性層２８には、磁性材料層６６、６８間にスペキュ
ラー膜６７が形成されている。前記スペキュラー膜６７
には、図６に示すように欠陥部（ピンホール）Ｇが形成
されていてもよい。また図６に示す実施形態ではスペキ
ュラー膜（鏡面反射層）６７を挟んだ磁性材料層６６及
び磁性材料層６８は同じ方向（矢印方向）に磁化されて
いる。

【０１１１】磁性層６６、６８にはＮｉＦｅ合金、Ｃｏ
Ｆｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉ合金など
の磁性材料が使用される。

【０１１２】図６のようにスペキュラー膜６７がフリー
磁性層２８内に形成されていると前記スペキュラー膜６
７に達した伝導電子（例えばアップスピンを持つ伝導電
子）は、そこでスピン状態（エネルギー、量子状態な
ど）を保持したまま鏡面反射する。そして鏡面反射した
前記アップスピンを持つ伝導電子は、移動向きを変えて
フリー磁性層内を通り抜けることが可能になる。

【０１１３】このため本発明では、スペキュラー膜６７
を設けることで、前記アップスピンを持つ伝導電子の平
均自由行程λ＋を従来に比べて伸ばすことが可能にな
り、よって前記アップスピンを持つ伝導電子の平均自由
行程λ＋と、ダウンスピンを持つ伝導電子の平均自由行
程λ−との差を大きくすることができ、従って抵抗変化
率（ΔＲ／Ｒ）の向上とともに、再生出力の向上を図る
ことが可能になる。

【０１１４】前記スペキュラー膜６７の形成は、例えば
磁性層６６までを成膜し、前記磁性層６６表面を酸化す
る。この酸化層をスペキュラー膜６７として機能させる
ことができる。そして前記スペキュラー膜６７上に磁性
層６８を成膜する。

【０１１５】前記スペキュラー膜６７の材質としては、
Ｆｅ−Ｏ、Ｎｉ−Ｏ、Ｃｏ−Ｏ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｏ、Ｃｏ
−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ａｌ−Ｑ−Ｏ（ここでＱ
はＢ、Ｓｉ、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉから選択される１種以上）、Ｒ−Ｏ（ここでＲはＣ
ｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、
Ｗから選択される１種以上）の酸化物、Ａｌ−Ｎ、Ａｌ
−Ｑ−Ｎ（ここでＱはＢ、Ｓｉ、Ｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選択される１種以上）、Ｒ
−Ｎ（ここでＲはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、
Ｈｆ、Ｔａ、Ｗから選択される１種以上）の窒化物、半
金属ホイッスラー合金などを提示できる。

【０１１６】図７は本発明におけるフリー磁性層２８の
別の形態を示す部分拡大断面図である。

【０１１７】図７に示すフリー磁性層２８は、磁性層６
９及び第２反強磁性層３１間にバックド層７１が形成さ
れている。前記バックド層７１は例えばＣｕ、Ａｕ、Ｃ
ｒ、Ｒｕなどで形成される。前記磁性層６９はＮｉＦｅ
合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金、Ｃｏ、ＣｏＮ
ｉ合金などの磁性材料で形成される。

【０１１８】前記バックド層７１が形成されることによ
って、磁気抵抗効果に寄与するアップスピンの伝導電子
（上向きスピン：ｕｐ ｓｐｉｎ）における平均自由行
程（ｍｅａｎ ｆｒｅｅ ｐａｔｈ）を延ばし、いわゆ
るスピンフィルター効果（ｓｐｉｎ ｆｉｌｔｅｒ ｅ
ｆｆｅｃｔ）によりスピンバルブ型磁気素子において、
大きな抵抗変化率が得られ、高記録密度化に対応できる
ものとなる。また前記バックド層７１は交換結合を媒介
する作用も有するため、第２反強磁性層３１と磁性層６
９間の交換結合磁界は若干、減少するものの十分な値に
保たれる。

【０１１９】図１０ないし図１６は図１に示す磁気検出
素子の製造方法を示す一工程図である。図１０ないし図
１６に示す各工程は記録媒体との対向面側から見た部分
断面図である。

【０１２０】図１０に示す工程では、基板２０上に、シ
ードレイヤ２１、第１反強磁性層２２、固定磁性層２
３、非磁性材料層２７、フリー磁性層２８、第２反強磁
性層３１ｂ、および非磁性層４１を連続成膜する。成膜
にはスパッタや蒸着法が使用される。図１０に示す固定
磁性層２３は、例えばＣｏＦｅ合金などで形成された磁
性層２４と磁性層２６と、両磁性層２４、２６間に介在
するＲｕなどの非磁性の中間層２５との人工フェリ構造
である。前記フリー磁性層２８は、ＣｏＦｅ合金などの
拡散防止層２９とＮｉＦｅ合金などの磁性材料層３０と
の積層構造である。

【０１２１】本発明では前記第１反強磁性層２２及び第
２反強磁性層３１ｂを、ＰｔＭｎ合金、または、Ｘ―Ｍ
ｎ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｎ
ｉ，Ｆｅのいずれか１種または２種以上の元素である）
合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐ
ｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒのいずれか１または２種以
上の元素である）合金で形成することが好ましい。

【０１２２】また前記ＰｔＭｎ合金及び前記Ｘ−Ｍｎの
式で示される合金において、ＰｔあるいはＸが３７〜６
３ａｔ％の範囲であることが好ましい。また、前記Ｐｔ
Ｍｎ合金及び前記Ｘ−Ｍｎの式で示される合金におい
て、ＰｔあるいはＸが４７〜５７ａｔ％の範囲であるこ
とがより好ましい。特に規定しない限り、〜で示す数値
範囲の上限と下限は以下、以上を意味する。

【０１２３】また、Ｐｔ−Ｍｎ−Ｘ’の式で示される合
金において、Ｘ’＋Ｐｔが３７〜６３ａｔ％の範囲であ
ることが好ましい。また、前記Ｐｔ−Ｍｎ−Ｘ’の式で
示される合金において、Ｘ’＋Ｐｔが４７〜５７ａｔ％
の範囲であることがより好ましい。さらに、前記Ｐｔ−
Ｍｎ−Ｘ’の式で示される合金において、Ｘ’が０．２
〜１０ａｔ％の範囲であることが好ましい。ただし、
Ｘ’がＰｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｎｉ，Ｆｅのい
ずれか１種または２種以上の元素である場合には、Ｘ’
は０．２〜４０ａｔ％の範囲であることが好ましい。

【０１２４】また本発明では前記第１反強磁性層２２の
膜厚を８０Å以上で３００Å以下で形成することが好ま
しい。この程度の厚い膜厚で前記第１反強磁性層２２を
形成することにより磁場中アニールで、前記第１反強磁
性層２２と固定磁性層２３間に大きな交換結合磁界を発
生させることができる。具体的には、４８ｋＡ／ｍ以
上、例えば６４ｋＡ／ｍを越える交換結合磁界を発生さ
せることができる。

【０１２５】また本発明では前記第２反強磁性層３１ｂ
の膜厚を２０Å以上で５０Å以下で形成することが好ま
しく、より好ましくは３０Å以上で４０Å以下で形成す
る。

【０１２６】上記のように前記第２反強磁性層３１ｂを
５０Å以下の薄い膜厚で形成することにより、前記第２
反強磁性層３１ｂは非反強磁性の性質を帯びる。このた
め下記の第１の磁場中アニールを施しても、前記第２反
強磁性層３１ｂは規則化変態しにくく、前記第２反強磁
性層３１ｂとフリー磁性層２８間に交換結合磁界が発生
せずあるいは発生してもその値は小さく、前記フリー磁
性層２８の磁化が、固定磁性層２３と同じように強固に
固定されることがない。

【０１２７】また前記第２反強磁性層３１ｂが２０Å以
上、好ましくは３０Å以上で形成されるとしたのは、こ
の程度の膜厚がないと、後工程で前記第２反強磁性層３
１ｂ上に重ねて第２反強磁性層３１ｃを形成しても、第
２反強磁性層３１ｂと第２反強磁性層３１ｃとを合わせ
た第２反強磁性層３１が反強磁性の性質を帯び難く、前
記第２反強磁性層３１とフリー磁性層２８間に適切な大
きさの交換結合磁界が発生しないからである。

【０１２８】また図１０の工程のように前記第２反強磁
性層３１ｂ上に非磁性層４１を形成することで、図１０
に示す積層体が大気暴露されても前記第２反強磁性層３
１ｂが酸化されるのを適切に防止できる。

【０１２９】ここで前記非磁性層４１は大気暴露によっ
て酸化されにくい緻密な層である必要がある。また熱拡
散などにより前記非磁性層４１を構成する元素が第２反
強磁性層３１ｂ内部に侵入しても反強磁性層としての性
質を劣化させない材質である必要がある。

【０１３０】本発明では前記非磁性層４１をＲｕ、Ｒ
ｅ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｈのいずれか１
種または２種以上からなる貴金属で形成することが好ま
しい。

【０１３１】Ｒｕなどの貴金属からなる非磁性層４１は
大気暴露によって酸化されにくい緻密な層である。した
がって前記非磁性層４１の膜厚を薄くしても前記第２反
強磁性層３１ｂが大気暴露によって酸化されるのを適切
に防止できる。

【０１３２】本発明では前記非磁性層４１を３Å以上で
１０Å以下で形成することが好ましい。この程度の薄い
膜厚の非磁性層４１によっても適切に前記第２反強磁性
層３１ｂが大気暴露によって酸化されるのを適切に防止
することが可能である。

【０１３３】本発明では上記のように前記非磁性層４１
をＲｕなどの貴金属で形成し、しかも前記非磁性層４１
を３Å〜１０Å程度の薄い膜厚で形成したことで、前記
非磁性層４１をイオンミリングで削り込む段階におい
て、前記イオンミリングを低エネルギーで行うことがで
きミリング制御を従来に比べて向上させることができ
る。

【０１３４】図１０に示すように基板２０上に非磁性層
４１までの各層を積層した後、第１の磁場中アニールを
施す。トラック幅Ｔｗ（図示Ｘ方向）と直交する方向で
ある第１の磁界（図示Ｙ方向）を印加しつつ、第１の熱
処理温度で熱処理し、第１反強磁性層２２と固定磁性層
２３を構成する磁性層２４との間に交換結合磁界を発生
させて、前記磁性層２４の磁化を図示Ｙ方向に固定す
る。もう一方の磁性層２６の磁化は、前記磁性層２４と
の間で働くＲＫＫＹ相互作用による交換結合によって図
示Ｙ方向とは逆方向に固定される。なお例えば前記第１
の熱処理温度を２７０℃とし、磁界の大きさを８００ｋ
（Ａ／ｍ）とする。

【０１３５】また上記したように、この第１の磁場中ア
ニールによって前記第２反強磁性層３１ｂとフリー磁性
層２８を構成する磁性材料層３０との間には交換結合磁
界は発生しないかあるいは発生してもその値は小さい。
前記第２反強磁性層３１ｂは５０Å以下の薄い膜厚で形
成されており、反強磁性としての性質を有していないか
らである。

【０１３６】また上記した第１の磁場中アニールによっ
て、非磁性層４１を構成するＲｕなどの貴金属元素が、
第２反強磁性層３１ｂ内部に拡散するものと考えられ
る。従って熱処理後における前記第２反強磁性層３１ｂ
の表面近くの構成元素は、反強磁性層を構成する元素と
貴金属元素とから構成される。また前記第２反強磁性層
３１ｂ内部に拡散した貴金属元素は、前記第２反強磁性
層３１ｂの下面側よりも前記第２反強磁性層３１ｂの表
面側の方が多く、拡散した貴金属元素の組成比は、前記
第２反強磁性層３１ｂの表面から下面に向うに従って徐
々に減るものと考えられる。このような組成変調は、Ｓ
ＩＭＳ分析装置などで確認することが可能である。

【０１３７】次に前記非磁性層４１を、イオンミリング
で削る。ここで前記非磁性層４１を削る理由は、できる
限り前記非磁性層４１の膜厚を薄くしておかないと、次
工程で前記第２反強磁性層３１ｂの上にさらに積み重ね
て付け足される第２反強磁性層３１ｃとの間で反強磁性
的な相互作用を生じさせることができないからである。

【０１３８】本発明では、このイオンミリング工程で、
前記非磁性層４１をすべて削りとってしまってもよい
が、３Å以下であれば前記非磁性層４１を残してもよ
い。この程度にまで前記非磁性層４１の膜厚を薄くする
ことで、次工程で、付け足されて膜厚が厚くされた第２
反強磁性層３１を反強磁性体として機能させることがで
きる。

【０１３９】図１０に示すイオンミリング工程では、低
エネルギーのイオンミリングを使用できる。その理由
は、前記非磁性層４１が３Å〜１０Å程度の非常に薄い
膜厚で形成されているからである。また本発明では、Ｒ
ｕなどで形成された非磁性層４１は３Å〜１０Å程度の
薄い膜厚であっても、その下に形成された第２反強磁性
層３１ｂが酸化されるのを十分に防止でき、低エネルギ
ーのイオンミリングによって前記非磁性層４１の削り量
をミリング制御しやすい。

【０１４０】次に図１１工程を施す。図１１に示す工程
では、膜厚の薄い第２反強磁性層３１ｂ上（あるいは一
部、非磁性層４１が残されている場合には前記非磁性層
４１上）に第２反強磁性層３１ｃを積み重ねて付け足
す。そしてこの２つの第２反強磁性層３１ｂ、３１ｃで
膜厚の厚い第２反強磁性層３１を構成する。このとき前
記第２反強磁性層３１を８０Å以上で３００Å以下の膜
厚となるようにする。

【０１４１】次に前記第２反強磁性層３１の上に第１ス
トッパ層３３を形成する。前記第１ストッパ層３３を、
Ｃｒ、Ｔａ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｐｔ、Ｒｈのうち１種または２種以上の元素で形成する
ことが好ましい。あるいは第１ストッパ層３３がＣｒ層
で形成されているとき、第１電極層３４を構成する元素
と第１ストッパ層３３とが拡散を起す可能性があるの
で、この拡散を防止すべく前記第１ストッパ層３３を下
からＣｒ層、Ｔａ層の順で積層形成してもよい。また前
記第１ストッパ層３３を３０Å〜１００Åの膜厚で形成
することが好ましい。

【０１４２】次に前記第１ストッパ層３３の上に第１電
極層３４を形成する。前記第１電極層３４はＡｕなどで
形成されてもよいが、後の工程で形成される第２電極層
３６より延性が小さい材質で形成されることが好まし
い。このため前記第１電極層３４を、Ａｕと、Ｐｄある
いはＣｒのどちらか１種以上とからなる合金材料、また
はＣｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗのうちいずれか１種以上
で形成することが好ましい。また前記第１電極層３４を
４００Å〜１０００Åの膜厚で形成することが好まし
い。

【０１４３】次に図１２に示す工程では、前記第１電極
層３４の上にトラック幅方向（図示Ｘ方向）に所定の間
隔Ｔ５を開けてマスク層４２を形成する。前記マスク層
４２はレジストで形成されてもよいが、金属層で形成さ
れていてもよい。金属層で形成される場合、その後の工
程で前記マスク層４２をそのまま前記第１電極層３４上
に残すことが可能になる。図１２に示す工程では前記マ
スク層４２を金属層で形成している。例えば前記マスク
層４２をＣｒ層で形成している。なお次工程で、このマ
スク層４２に覆われていない第１電極層３４、第１スト
ッパ層３３、および第２反強磁性層３１をエッチングし
ていくが、このエッチング工程が終るまで少なくとも前
記マスク層４２は残されている必要がある。このため前
記マスク層４２を形成する際の前記マスク層４２の材質
や膜厚を工夫する必要がある。例えば前記マスク層４２
がＣｒ層で形成されているとき、第１ストッパ層３３も
Ｃｒで形成されているときは、前記マスク層４２の膜厚
を前記第１ストッパ層３３の膜厚よりも厚くしておかな
いと、第１ストッパ層３３が削り取られた際に既に前記
マスク層４２が第１電極層３４上に残されていないとい
う事態が生じてしまう。また前記マスク層４２は、第１
電極層３４や第２反強磁性層に比べてエッチングレート
が遅い、あるいは第１電極層３４や第２反強磁性層をエ
ッチングする際に使用されるエッチングガスに対してエ
ッチングされない材質で形成されることが好ましい。

【０１４４】なお前記マスク層４２を金属層で形成する
場合、前記マスク層４２を１００Å〜５００Å程度の膜
厚で形成することが好ましい。

【０１４５】そして前記マスク層４２に覆われていない
前記第１電極層３４（図１２では点線で示されている）
をエッチングで削り取っていく。このエッチングには反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を使用することが好ま
しい。エッチングガスとして、ＣＦ₄やＣ₃Ｆ₈あるいは
ＡｒとＣＦ₄の混合ガス、またはＣ₃Ｆ₈とＡｒとの混合
ガスを使用する。

【０１４６】図１２に示す点線部分の第１電極層３４を
削り取ると、その下には第１ストッパ層３３の表面が現
れる。

【０１４７】次に図１３に示す工程では、前記マスク層
４２間に現れた第１ストッパ層３３をイオンビームエッ
チング（ＩＢＥ）で削り（点線部分が削られた第１スト
ッパ層３３）、さらにその下に形成された第２反強磁性
層３１を途中までイオンビームエッチングで削り込む
（点線部分が削られた第２反強磁性層）。なお図１３に
示すように中央部Ｄに膜厚ｈ１の第２反強磁性層３１が
残されるが、この膜厚ｈ１は５０Å以下、好ましくは４
０Å以下であることが好ましい。前記第２反強磁性層３
１の膜厚ｈ１が厚いと、この部分でもフリー磁性層２８
との間で交換結合磁界が生じてしまい、前記フリー磁性
層２８を適切に磁化制御できないからである。なお前記
第２反強磁性層３１の削り込み量はＳＩＭＳ分析計によ
って制御することが可能である。また中央部Ｄの前記第
２反強磁性層３１は全て削られ、この部分からフリー磁
性層２８の表面が現れてもよい。ただし中央部Ｄの第２
反強磁性層３１を全て削り取った瞬間にエッチングを止
めることは難しく、かかる場合、このエッチングの影響
がフリー磁性層２８にも影響を及ぼすので、図１３のよ
うに５０Å以下の薄い膜厚で中央部Ｄに第２反強磁性層
３１を残すことが好ましい。

【０１４８】またマスク層４２間に現れた第１電極層３
４、第１ストッパ層３３及び第２反強磁性層３１をエッ
チングで削り込むことで、前記第１電極層３４の内側端
面３４ａと前記第２反強磁性層３１の内側端面３１ａを
連続した傾斜面あるいは湾曲面として形成することがで
きる。なお図１３に示すように前記第１電極層３４の上
には若干、マスク層４２が残されていてもよい。

【０１４９】次に図１４に示す工程を施す。図１４に示
す工程では、前記マスク層４２の表面４２ａから前記第
１電極層３４の内側端面３４ａ及び第２反強磁性層３１
の内側端面３１ａ上、さらには中央部Ｄの第２反強磁性
層３１の上面３１ｄ上にかけて第２ストッパ層３５をス
パッタ成膜する。スパッタ法には、イオンビームスパッ
タ法、ロングスロースパッタ法、コリメーションスパッ
タ法などを使用できる。例えばこの工程では前記イオン
ビームスパッタ法を使用する。このときのスパッタ角度
はθ１[基板２０に対し垂直方向（図示Ｚ方向）からの
傾き]である。図１４の図面上では、前記スパッタ角度
θ１は基板２０に対して約４５°程度の傾斜角を有して
いるが、前記スパッタ角度θ１は垂直方向に近い角度で
あってもよい。スパッタ角度θ１を大きくし、すなわ
ち、より斜め方向からスパッタされるようにすると、第
１電極層３４の内側端面３４ａ及び第２反強磁性層３１
の内側端面３１ａ上に厚く前記第２ストッパ層３５が成
膜され、それに比べて、第２反強磁性層３１の上面３１
ｄ、およびマスク層４２の上面４２ａに形成される第２
ストッパ層３５は薄く成膜される。特に第２反強磁性層
３１の上面３１ｄに成膜される第２ストッパ層３５の膜
厚は、マスク層４２の上面４２ａに形成される第２スト
ッパ層３５より薄くなる。それはシャドー効果によるも
のである。

【０１５０】ただし前記第２ストッパ層３５は、特に第
２反強磁性層３１の上面３１ｄに所定膜厚で形成されて
いることが望ましく、それは後の工程で、この部分での
前記第２ストッパ層３５を適切にストッパ層として機能
させなければならないからである。よって前記スパッタ
角度θ１はあまり大きくない方が好ましく、基板２０に
対し垂直方向（図示Ｚ方向）であってもよい。

【０１５１】この工程では前記第２ストッパ層３５をＣ
ｒあるいはＴａ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｐｔ、Ｒｈのうち１種または２種以上の元素で形成
することが好ましい。前記第２ストッパ層３５として必
要な性質はまず導電性であることである。前記第２スト
ッパ層３５は、後述する第２電極層３６の下に一部残さ
れ、センス電流は前記第２電極層３６から多層膜４０側
にかけて流れるため、前記第２ストッパ層３５が電気的
に絶縁性であるとセンス電流の流れを阻害することにな
るからである。

【０１５２】次に前記第２ストッパ層３５は後述する第
２電極層３６よりもエッチングレートが遅い材質である
ことが好ましい。あるいは前記第２電極層３６のエッチ
ング時に使用されるエッチングガスによってエッチング
されない材質であることが好ましい。前記第２電極層３
６は例えばＡｕなどで形成され、この第２電極層３６を
エッチングする際にＡｒガスやＡｒとＣ₃Ｆ₈の混合ガス
などを使用するが、このとき前記第２ストッパ層３５を
Ｃｒなどで形成することで、ＡｒガスやＡｒとＣ₃Ｆ₈の
混合ガスに対するエッチングレートを第２電極層３６よ
りも遅らせることが可能になる。

【０１５３】次に図１４に示す工程では前記第２ストッ
パ層３５上に第２電極層３６をスパッタ成膜する。スパ
ッタ法には、イオンビームスパッタ法、ロングスロース
パッタ法、コリメーションスパッタ法などを使用でき
る。例えばこの工程では前記イオンビームスパッタ法を
使用する。このときのスパッタ角度はθ２[基板２０に
対し垂直方向（図示Ｚ方向）からの傾き]である。前記
θ２は５０°から７０°程度である。すなわち前記スパ
ッタ角度θ２を大きくしてより斜め方向から前記第２電
極層３６がスパッタ成膜されるようにする。

【０１５４】このように前記スパッタ角度θ２を大きく
することで、前記第１電極層３４の内側端面３４ａ、お
よび第２反強磁性層３１の内側端面３１ａ上に前記第２
ストッパ層３５を介して成膜される第２電極層３６のト
ラック幅方向（図示Ｘ方向）への膜厚Ｔ６を、第２反強
磁性層３１の上面３１ｄ上に前記第２ストッパ層３５を
介して形成される第２電極層３６の膜厚Ｔ７及び、第１
電極層３４の上面にマスク層４２及び第２ストッパ層３
５を介して形成される第２電極層３６の膜厚Ｔ８に比べ
て厚く形成できる。

【０１５５】このように前記第２電極層３６の膜厚を調
整しないと次工程でのイオンミリングあるいは反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）で、前記第１電極層３４及び
第２反強磁性層３１の内側端部３４ａ、３１ａ上に形成
された第２電極層３６がすべて除去されてしまい、ある
いは第２電極層３６が残ってもその膜厚は非常に薄くな
り、適切なオーバーラップ構造の電極層を形成すること
ができない。

【０１５６】また前記中央部Ｄの第２反強磁性層３１の
上面３１ｄに形成された第２電極層３６の膜厚Ｔ７は、
第１電極層３４上に形成された第２電極層３６の膜厚Ｔ
８に比べて薄く形成される。それは、第２反強磁性層３
１の上面３１ｄのトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側
には背丈の高い第１電極層３４が存在するため、スパッ
タ時にこの第１電極層３４の存在によって前記第２反強
磁性層３１の上面３１ｄは影になりやすいからであり、
これを、いわゆるシャドー効果と呼んでいる。

【０１５７】この工程では、第１電極層３４の内側端面
３４ａ上、及び第２反強磁性層３１の内側端面３１ａ上
に形成された前記第２電極層３６の膜厚Ｔ６を左右均等
の大きさで形成しやすい。すなわち従来では、電極層を
形成するためには２度のマスク合わせをしなければなら
ず、前記電極層を形成するためのマスク合わせのとき、
アライメントずれが生じやすかったが、本発明では前記
第２電極層３６を成膜するとき、従来のようにマスク合
わせを必要としない。従って本発明では図１４の工程時
に、前記第１電極層３４の内側端面３４ａ上、及び第２
反強磁性層３１の内側端面３１ａ上に左右均等の膜厚Ｔ
６の前記第２電極層３６を形成しやすい。

【０１５８】次に図１５の矢印に示すように基板２０に
対し垂直方向（図示Ｚ方向と平行な方向）あるいは垂直
方向に近い角度（多層膜の各層表面の垂直方向に対し０
°〜２０°程度）からイオンミリングを施す。または反
応性イオンエッチングで異方性エッチングする。このと
き前記第２反強磁性層３１の上面３１ｄの中央Ｅに形成
された第２電極層３６を適切に除去できるまでイオンミ
リングやＲＩＥを施す。このイオンミリングやＲＩＥに
よって第１電極層３４の上面３４ｂに形成された第２電
極層３６も一部除去されるが、依然として若干残されや
すい。ただし、第１電極層３４の上面３４ｂに形成され
た第２電極層３６の方が、前記第２反強磁性層３１の上
面３１ｄの中央Ｅに形成された第２電極層３６よりもイ
オンミリングされやすいので、前記第２電極層３６の成
膜時の膜厚によっては、第１電極層３４の上面３４ｂに
形成された第２電極層３６が、前記第２反強磁性層３１
の上面３１ｄの中央Ｅに形成された第２電極層３６をす
べて除去した時点で、既に残っていないということもあ
る。

【０１５９】また前記第１電極層３４の内側端面３４ａ
上、および第２反強磁性層３１の内側端部３１ａ上に形
成された第２電極層３６も若干削れるものの、図１４に
示すように前記第２反強磁性層３１の上面３１ｄ上に形
成された第２電極層３６よりも厚い膜厚Ｔ６を有し、し
かもイオンミリングのミリング方向は、前記第１電極層
３４及び第２反強磁性層３１の内側端部３４ａ、３１ａ
上に形成された第２電極層３６から見ると斜め方向にな
るため、第１電極層３４及び第２反強磁性層３１の内側
端部３４ａ、３１ａ上に形成された第２電極層３６は、
第２反強磁性層３１の上面３１ｄ上に形成された第２電
極層３６に比べて削られ難く、よって前記第１電極層３
４及び第２反強磁性層３１の内側端部３４ａ、３１ａ上
には適度な膜厚Ｔ９の第２電極層３６が残される。

【０１６０】図１５に示すように、前記第２電極層３６
が全て除去された中央Ｅには第２ストッパ層３５が現れ
ている。前記第２ストッパ層３５は例えば前記第２電極
層３６よりもエッチングレートが遅い材質で形成されて
いる。このため前記中央Ｅ上の第２電極層３６を全て除
去するためにオーバーエッチングしても、第２ストッパ
層３５がその下の層を前記エッチングから適切に保護す
る。

【０１６１】図１５に示すイオンミリングあるいはＲＩ
Ｅ工程では、前記第１電極層３４の内側端面３４ａ上、
および第２反強磁性層３１の内側端面３１ａ上に形成さ
れた第２電極層３６を左右均等の膜厚で削り込んでい
く。このため前記内側端面３１ａ、３４ａ上に残される
第２電極層３６の膜厚Ｔ９は左右均等な大きさとなる。

【０１６２】また図１５に示すように、中央Ｅの第２電
極層３６を除去することで、前記第２電極層３６は、前
記内側端面３４ａ、３１ａ上から前記多層膜４０の中央
部Ｄ上の両側に延びて残され、この第２電極層３６が前
記多層膜４０へセンス電流を送るための電流経路とな
る。また前記第２電極層３６の下面端部間でのトラック
幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗ
として規定される。

【０１６３】図１５に示す工程で磁気検出素子の製造を
終了してもよいが、図９で説明したように、この工程終
了時点では、多層膜４０のハイト側後方に広がる絶縁層
７０上に第２電極層３６が残されているから、この第２
電極層３６を適切に除去した方がよい。

【０１６４】図１５に示す工程終了時点では、第２電極
層３６間の中央Ｅ上に第２ストッパ層３５が現れてい
る。この第２ストッパ層３５は、第２電極層３６よりも
例えばエッチングレートが遅い材質で形成されているか
ら、図９に示す絶縁層７０上に残された第２電極層３６
をエッチングで除去するとき、第２ストッパ層３５がこ
のエッチングの影響を受けても、前記第２ストッパ層３
５の成膜時における膜厚を適切に調整しておけば、絶縁
層７０上に残された第２電極層３６がエッチングで全て
除去される前に、前記第２ストッパ層３５が全て除去さ
れることはない。

【０１６５】そこで図１６に示す工程では、さらにイオ
ンミリングを施して、図９に示す絶縁層７０上に残され
た第２電極層を除去する。このとき、第１電極層３４の
上面３４ｂにマスク層４２及び第２ストッパ層３５を介
して形成された第２電極層３６も削られていく。そして
図９に示す絶縁層７０上に残された第２電極層が全て除
去された時点でイオンミリングを止める。

【０１６６】図１６では中央Ｅ上に第２ストッパ層３５
が全く残されていないが、点線に示すように一部、前記
第２ストッパ層３５が残されていてもよい。また第１電
極層３４上にはマスク層４２や第２ストッパ層３５が全
く残されていないが、これらの一部が残されていてもか
まわない。

【０１６７】また、図１６におけるイオンミリングのミ
リング角度は基板２０に対し垂直方向に近い方向からの
ものである（矢印で示す）から、前記第１電極層３４の
内側端面３４ａ及び第２反強磁性層３１の内側端面３１
ａに形成された第２電極層３６は、このイオンミリング
の影響を受け難く、それでも若干削られて、前記第２電
極層３６の膜厚はＴ４となり、左右均等の膜厚を維持し
ている。この膜厚Ｔ４は多層膜４０へのオーバーラップ
長となり、本発明では前記膜厚Ｔ４は５０Å以上で５０
０Å以下であることが好ましい。

【０１６８】次に第２の磁場中アニールを施す。このと
きの磁場方向は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）であ
る。なおこの第２の磁場中アニールは、第２の印加磁界
を、第１反強磁性層２２の交換異方性磁界よりも小さ
く、しかも熱処理温度を、前記第１反強磁性層２２のブ
ロッキング温度よりも低くする。なお前記第２の磁界の
大きさを前記フリー磁性層２８の飽和磁界及び前記フリ
ー磁性層２８の反磁界より大きくすることがより好まし
い。これによって前記第１反強磁性層２２の交換異方性
磁界の方向をハイト方向（図示Ｙ方向）に向けたまま、
前記第２反強磁性層３１の交換異方性磁界をトラック幅
方向（図示Ｘ方向）に向けることができる。なお第２の
熱処理温度は例えば２５０℃であり、磁界の大きさは２
４ｋ（Ａ／ｍ）である。

【０１６９】上記の第２の磁場中アニールによって、前
記第２反強磁性層３１の両側端部Ｃは適切に規則化変態
し、前記第２反強磁性層３１の両側端部Ｃとフリー磁性
層２８の両側端部Ｃとの間に適切な大きさの交換結合磁
界が発生する。これによって前記フリー磁性層２８の両
側端部Ｃの磁化は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）に固
定される。

【０１７０】なおこの第２の磁場中アニールは、図１４
工程で、第２ストッパ層３５を成膜した後、あるいは第
２電極層３６を成膜した後等に行うことも可能である。

【０１７１】その後、図１に示すように、前記第１電極
層３４の上面３４ｂから前記第２電極層３６上、さらに
は第２反強磁性層３１上にかけてＴａ層を形成し、この
Ｔａ層が酸化されて酸化物の保護層３７となる。

【０１７２】図２に示す磁気検出素子の製造方法では、
図１５に示す工程の次に、磁気検出素子上を例えばレジ
スト層などで覆い、一方、図９に示す絶縁層７０上は前
記レジスト層に覆われないむき出しの状態にしておき、
この絶縁層７０上に残された第２電極層３６のみをイオ
ンミリングで除去し、その後、前記レジスト層を除去す
ると図２に示す形態の磁気検出素子が完成する。

【０１７３】以上のように本発明の磁気検出素子の製造
方法では、従来のように２度のマスク合わせを必要せ
ず、第１電極層３４と第２電極層３６とを別々に形成す
ることができる。本発明では図１２に示す工程で、一度
マスク合わせをし、第１電極層３４を両側端部Ｃの第２
反強磁性層３１上に所定の形状で形成するが、図１４な
いし図１６工程での第２電極層３６の形成ではマスク合
わせを必要とせず、スパッタ成膜及びイオンミリングや
ＲＩＥの工程のみを施すことで、前記第２電極層を左右
均等の膜厚で形成することができ、本発明では左右均等
のオーバーラップ構造を精度良く形成することができる
のである。

【０１７４】その理由は第１電極層３４と第２電極層３
６とを別々の工程で形成したことにある。これら電極層
を別々に形成しないと従来と同様に２度のマスク合わせ
が必要となりアライメント精度が悪化し、左右均等のオ
ーバーラップ構造の電極層を形成できない。また本発明
において第１電極層３４が仮に形成されないとすると、
前記第２反強磁性層３１上には非常に薄い膜厚の第２電
極層３６が形成されるか、あるいは前記第２電極層３６
が全く形成されないことになる。そうすると多層膜４０
上にオーバーラップしている第２電極層３６にセンス電
流を導く電流経路として第２反強磁性層３１を使用しな
ければならくなり、結局、素子抵抗を低減するといった
従来課題を達成することができない。

【０１７５】すなわち本発明では、第２反強磁性層３１
上に第２電極層３６の電流経路となる所定膜厚の第１電
極層３４をまず形成しておき、この第１電極層３４とは
別工程で、多層膜４０上にオーバーラップさせることの
みを目的とした（すなわち第２反強磁性層３１上に重ね
て形成することを直接の目的としない）第２電極層３６
を形成することで、前記第２電極層３６の形成の際にマ
スク合わせが必要なくなり、左右均等の膜厚を有する前
記第２電極層３６を形成することが可能になったのであ
る。

【０１７６】次に第２反強磁性層３１及び第１電極層３
４は、図１０ないし図１３のような方法によらずとも以
下の方法によっても形成することができる。

【０１７７】図１７（製造工程中の磁気検出素子を記録
媒体との対向面側から見た部分断面図）に示す工程で
は、基板２０上に、シードレイヤ２１、第１反強磁性層
２２、人工フェリ構造の固定磁性層２３、非磁性材料層
２７、フリー磁性層２８及び非磁性層４１を連続して成
膜する。成膜にはスパッタ法や蒸着法を使用できる。

【０１７８】各層については図１０で説明した通りであ
る。図１７に示す非磁性層４１は、大気暴露によって酸
化されにくい緻密な層である必要がある。また熱拡散な
どにより前記非磁性層４１を構成する元素が後工程で形
成される強磁性層５１、第２反強磁性層３１内部やフリ
ー磁性層２８に侵入しても反強磁性層や強磁性層として
の性質を劣化させない材質である必要がある。

【０１７９】本発明では前記非磁性層４１をＲｕ、Ｒ
ｅ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｈのいずれか１
種または２種以上からなる貴金属で形成することが好ま
しい。

【０１８０】Ｒｕなどの貴金属からなる非磁性層４１は
大気暴露によって酸化されにくい緻密な層である。した
がって前記非磁性層４１の膜厚を薄くしても前記フリー
磁性層２８が大気暴露によって酸化されるのを防止でき
る。

【０１８１】本発明では前記非磁性層４１を３Å以上で
１０Å以下で形成することが好ましい。この程度の薄い
膜厚の非磁性層４１によっても適切に前記フリー磁性層
２８が大気暴露によって酸化されるのを適切に防止する
ことが可能である。

【０１８２】本発明では上記のように前記非磁性層４１
をＲｕなどの貴金属で形成し、しかも前記非磁性層４１
を３Å〜１０Å程度の薄い膜厚で形成したことで、前記
非磁性層４１をイオンミリングで削り込む段階におい
て、前記イオンミリングを低エネルギーで行うことがで
きミリング制御を従来に比べて向上させることができ
る。

【０１８３】図１７に示すように基板２０上に非磁性層
４１までの各層を積層した後、第１の磁場中アニールを
施す。トラック幅Ｔｗ（図示Ｘ方向）と直交する方向で
ある第１の磁界（図示Ｙ方向）を印加しつつ、第１の熱
処理温度で熱処理し、第１反強磁性層２２と固定磁性層
２３を構成する磁性層２４との間に交換結合磁界を発生
させて、前記磁性層２４の磁化を図示Ｙ方向に固定す
る。もう一方の磁性層２６の磁化は、前記磁性層２４と
の間で働くＲＫＫＹ相互作用による交換結合によって図
示Ｙ方向とは逆方向に固定される。なお例えば前記第１
の熱処理温度を２７０℃とし、磁界の大きさを８００ｋ
（Ａ／ｍ）とする。

【０１８４】次に図１８に示すように、前記非磁性層４
１上にリフトオフ用のレジスト層５０を形成する。前記
レジスト層５０の下面のトラック幅方向（図示Ｘ方向）
における幅寸法は前記多層膜４０の中央部Ｄの幅寸法と
ほぼ同じである。

【０１８５】そして前記レジスト層５０に覆われていな
い前記非磁性層４１の両側端部４１ａをイオンミリング
で削る。ここで前記非磁性層４１を削る理由は、できる
限り前記両側端部４１の膜厚を薄くしておかないと、次
工程で形成される前記強磁性層５１とフリー磁性層２８
との間で適切に層間結合が生じないからである。

【０１８６】本発明では、このイオンミリング工程で、
前記非磁性層４１をすべて削りとってしまってもよい
が、３Å以下であれば前記非磁性層４１を残してもよ
い。この程度にまで前記非磁性層４１の膜厚を薄くする
ことで、次工程で形成される強磁性層５１とフリー磁性
層２８との間で適切な大きさの層間結合を生じさせ、前
記フリー磁性層２８の磁化制御を適切に行うことが可能
になる。

【０１８７】図１８に示すイオンミリング工程では、低
エネルギーのイオンミリングを使用できる。その理由
は、前記非磁性層４１が３Å〜１０Å程度の非常に薄い
膜厚で形成されているからである。また本発明では、Ｒ
ｕなどで形成された非磁性層４１は３Å〜１０Å程度の
薄い膜厚であっても、その下に形成されたフリー磁性層
２８が酸化されるのを十分に防止でき、低エネルギーの
イオンミリングによって前記非磁性層４１の削り量をミ
リング制御しやすい。

【０１８８】前記非磁性層４１の両側端部４１ａをイオ
ンミリングで削った後、前記フリー磁性層２８の両側端
部Ｃ上に（あるいは非磁性層４１が一部残されていると
きは前記非磁性層４１上に）、強磁性層５１、第２反強
磁性層３１及び第１電極層３４を連続してスパッタ成膜
する。なお「連続してスパッタ成膜する」とは「真空状
態を破らずにスパッタ成膜する」ことを指す。前記強磁
性層５１及び第２反強磁性層３１を連続してスパッタ成
膜することで、前記強磁性層５１及び第２反強磁性層３
１間に適切な大きさの交換結合磁界を生じさせることが
でき、さらに前記強磁性層５１とフリー磁性層２８間の
層間結合により前記フリー磁性層２８の両側端部Ｃを図
示Ｘ方向に磁化固定できる。そして図１９に示す前記レ
ジスト層５０を除去する。そして次に図１４ないし図１
６に示す工程を施して第１電極層３４の内側端面３４ａ
及び第２反強磁性層３１の内側端面３１ａ上から前記多
層膜４０の上面にまで延びる第２電極層３６を形成す
る。これによって図３に示す形態の磁気検出素子を製造
することができる。

【０１８９】なお第１電極層３４までの製造方法は、上
記した２つの方法以外であってもかまわない。なお第１
電極層３４までの製造方法の違いによって磁気検出素子
の形態に若干の違いが生じることがあるが、そのような
違いがあっても、第１電極層３４とは別に前記第１電極
層３４の内側端面３４ａ及び第２反強磁性層３１の内側
端面３１ａ上から前記多層膜４０の上面にまで延びる第
２電極層３６が形成されていれば本発明の範囲内に含ま
れる。

【０１９０】図２０は、図１ないし図３や図８に示す磁
気検出素子とは、縦バイアス手段が異なる磁気検出素子
を記録媒体との対向面から見た部分断面図である。

【０１９１】図２０に示す実施形態では基板２０上にシ
ードレイヤ２１、第１反強磁性層２２２、人工フェリ構
造の固定磁性層２３、非磁性材料層２７、フリー磁性層
２８及び保護層５２が積層形成され、これら積層体が多
層膜５５となっている。なお各層の材質等については図
１と同じであるのでそちらを参照されたい。また保護層
５２はＴａなどで形成される。

【０１９２】図２０に示す実施形態では、前記多層膜５
５のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側端面５５ａ、
５５ａは、下方から上方（図示Ｚ方向）に向うにしたが
ってトラック幅方向の幅寸法が徐々に狭くなる傾斜面あ
るいは湾曲面として形成される。

【０１９３】図２０に示すように、前記多層膜５５のト
ラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側にはハードバイアス
層５３が形成される。前記ハードバイアス層５３は例え
ばＣｏＰｔやＣｏＰｔＣｒなどの永久磁石膜であり、前
記ハードバイアス層５３からの縦バイアス磁界によって
前記フリー磁性層２８の磁化がトラック幅方向（図示Ｘ
方向）に揃えられる。

【０１９４】前記ハードバイアス層５３上には第１電極
層５４が形成される。前記第１電極層５４は、Ａｕと、
ＰｄあるいはＣｒのどちらか１種以上とからなる合金材
料、またはＣｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗのうちいずれか
１種以上で形成されることが好ましい。これによって前
記第１電極層５４の延性を小さくすることができ、スラ
イダ加工時に前記磁気検出素子の記録媒体との対向面を
研磨したとき、前記第１電極層５４にスメアリングが発
生して上部シールド層あるいは下部シールド層と前記第
１電極層５４とが短絡するのを適切に防止することがで
きる。

【０１９５】図２０に示す実施形態では、前記第１電極
層５４の内側端面５４ａが前記多層膜５５の上面よりも
さらに上方に位置しており、前記第１電極層５４の内側
端面５４ａ上にストッパ層（図１での第２ストッパ層と
同じ）３５を介して第２電極層３６が形成されている。
前記第２電極層３６は前記多層膜５５の上面にまで延び
て形成され、前記第２電極層３６のトラック幅方向（図
示Ｘ方向）における間隔でトラック幅Ｔｗが規制され
る。

【０１９６】図２０に示す実施形態は、第１電極層５４
までを形成した後、図１４ないし図１６に示す工程を用
いることによって、前記第１電極層５４の内側端面５４
ａ上から前記多層膜５５の上面にまで延びる第２電極層
３６を形成することができる。

【０１９７】本発明によれば前記多層膜４０上にオーバ
ーラップする第２電極層３６を左右均等の膜厚で精度良
く形成することができる。それは従来のように２度のマ
スク合わせをして電極層を形成するといった製造方法を
使用しないからであり、本発明の実施形態の磁気検出素
子は、今後の狭トラック化においても、素子抵抗の低減
とサイドリーディングの発生の抑制とを同時に達成する
ことが可能となっている。

【０１９８】また本発明における磁気検出素子はハード
ディスク装置に内蔵される磁気ヘッドに装備されるほか
磁気センサなどにも使用可能である。

【０１９９】

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明の磁気検出素
子では、第２反強磁性層上に重ねて形成される第１電極
層と、前記第２反強磁性層及び第１電極層の内側端面か
ら多層膜の上面にかけてオーバーラップする第２電極層
とを、別々の工程で形成することで、従来のように２度
のマスク合わせを必要とせず、左右均等の膜厚を有する
オーバーラップ構造を精度良く形成することができる。

【０２００】また本発明では前記第１電極層と第２電極
層とを別々に形成できることで、これら電極層を別々の
材質で形成することが可能になり、例えば前記第１電極
層を第２電極層よりも延性の小さい非磁性導電材料で形
成することもできる。これによりスライダ形成時の研磨
工程でスメアリングの発生を抑制でき再生特性に優れた
磁気検出素子を製造することが可能になる。

【０２０１】以上のように本発明では、従来における電
極層のオーバーラップ構造に比べて左右均等の膜厚を有
するオーバーラップ構造を形成することができるので、
特に狭トラック化においても、効果的に素子抵抗の低減
及びサイドリーディングの発生を抑制でき、さらに再生
出力の高い磁気検出素子を製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である磁気検出素子
の構造を記録媒体との対向面側から見た部分断面図、

【図２】本発明の第２の実施の形態である磁気検出素子
の構造を記録媒体との対向面側から見た部分断面図、

【図３】本発明の第３の実施の形態である磁気検出素子
の構造を記録媒体との対向面側から見た部分断面図、

【図４】本発明におけるフリー磁性層の形態を記録媒体
との対向面側から見た部分拡大断面図、

【図５】本発明におけるフリー磁性層の別の形態を記録
媒体との対向面側から見た部分拡大断面図、

【図６】本発明におけるフリー磁性層の別の形態を記録
媒体との対向面側から見た部分拡大断面図、

【図７】本発明におけるフリー磁性層の別の形態を記録
媒体との対向面側から見た部分拡大断面図、

【図８】本発明の第４の実施の形態である磁気検出素子
の構造を記録媒体との対向面側から見た部分断面図、

【図９】本発明における製造工程中の磁気検出素子のハ
イト奥側の状態を簡単に示した部分模式図、

【図１０】図１の形態の磁気検出素子の製造工程を示す
一工程図

【図１１】図１０の次に行なわれる一工程図、

【図１２】図１１の次に行なわれる一工程図、

【図１３】図１２の次に行なわれる一工程図、

【図１４】図１３の次に行なわれる一工程図、

【図１５】図１４の次に行なわれる一工程図、

【図１６】図１５の次に行なわれる一工程図、

【図１７】図３の形態の磁気検出素子の製造工程を示す
一工程図、

【図１８】図１７の次に行なわれる一工程図、

【図１９】図１８の次に行なわれる一工程図、

【図２０】本発明の第５の実施の形態である磁気検出素
子の構造を記録媒体との対向面側から見た部分断面図、

【図２１】従来における磁気検出素子の構造を記録媒体
との対向面側から見た部分断面図、

【図２２】従来における別の磁気検出素子の製造工程を
示す一工程図、

【図２３】図２２の次に行なわれる一工程図、

【図２４】図２３の次に行なわれる一工程図、

【符号の説明】

２０ 基板 ２１ シードレイヤ ２２ 第１反強磁性層 ２３ 固定磁性層 ２７ 非磁性材料層 ２８ フリー磁性層 ３１ 第２反強磁性層 ３３ 第１ストッパ層 ３４、５４ 第１電極層 ３５ 第２ストッパ層 ３６ 第２電極層 ３７ 保護層 ４０、５５ 多層膜 ４１ 非磁性層 ４２ マスク層 ５０ レジスト層 ５３ ハードバイアス層 ７０ 絶縁層 Ｃ 両側端部 Ｄ 中央部

フロントページの続き (72)発明者 石橋 直周 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 大嶋 正弘 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AD55 AD65 5D034 BA03 CA05 DA07

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下から順に、第１反強磁性層、固定磁性
   層、非磁性材料層及びフリー磁性層を有して積層された
   多層膜を有する磁気検出素子において、 前記多層膜の上面にはトラック幅方向に所定の間隔を空
   けて第２反強磁性層が形成され、前記第２反強磁性層上
   には第１電極層が積層され、 少なくとも前記第２反強磁性層及び第１電極層のトラッ
   ク幅方向における内側端面から前記多層膜の上面に直接
   にあるいは他層を介して、且つトラック幅方向に所定の
   間隔を空けて、第２電極層が形成されていることを特徴
   とする磁気検出素子。
2. 【請求項２】 前記第１電極層と第２電極層とは別工程
   で形成されたものである請求項１記載の磁気検出素子。
3. 【請求項３】 前記第１電極層と第２電極層は異なる材
   質の非磁性導電材料で形成される請求項１または２に記
   載の磁気検出素子。
4. 【請求項４】 前記第１電極層は前記第２電極層よりも
   延性が小さい材質で形成される請求項３記載の磁気検出
   素子。
5. 【請求項５】 前記第１電極層は、Ａｕと、Ｐｄあるい
   はＣｒのどちらか１種以上とからなる合金材料、または
   Ｃｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗのうちいずれか１種以上で
   形成され、前記第２電極層は、Ａｕ、ＣｕあるいはＡｇ
   のうちいずれか１種以上で形成される請求項４記載の磁
   気検出素子。
6. 【請求項６】 前記第２電極層は、前記内側端面から前
   記多層膜の上面にのみ形成される請求項１ないし５のい
   ずれかに記載の磁気検出素子。
7. 【請求項７】 前記第２電極層の下にはストッパ層が設
   けられている請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気
   検出素子。
8. 【請求項８】 前記ストッパ層は前記第２電極層よりも
   エッチングレートが遅い材質である請求項７記載の磁気
   検出素子。
9. 【請求項９】 前記ストッパ層は、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎ
   ｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｈのうち１
   種あるいは２種以上の元素で形成される請求項６または
   ７に記載の磁気検出素子。
10. 【請求項１０】 前記ストッパ層は、下からＣｒ層、Ｔ
    ａ層の順に積層された積層構造である請求７または８に
    記載の磁気検出素子。
11. 【請求項１１】 前記第２反強磁性層の内側端面と第１
    電極層の内側端面は連続面で形成される請求項１ないし
    １０のいずれかに記載の磁気検出素子。
12. 【請求項１２】 以下の工程を有することを特徴とする
    磁気検出素子の製造方法。 （ａ）基板上に、下から順に第１反強磁性層、固定磁性
    層、非磁性材料層及びフリー磁性層を有する多層膜を積
    層形成する工程と、（ｂ）前記多層膜のトラック幅方向
    の両側端部上に、第２反強磁性層、および第１電極層を
    積層形成する工程と、（ｃ）少なくとも前記第２反強磁
    性層及び第１電極層のトラック幅方向における内側端面
    上から前記多層膜の上面に直接にあるいは他層を介し
    て、且つトラック幅方向に所定の間隔を開けて第２電極
    層を形成する工程。
13. 【請求項１３】 前記（ｃ）工程では、以下の工程を施
    して、第２電極層を形成する請求項１１記載の磁気検出
    素子の製造方法。（ｄ）前記第１電極層の上面から、前
    記第２反強磁性層及び第１電極層のトラック幅方向にお
    ける内側端面、さらには前記多層膜の上面にかけて第２
    電極層を形成する工程と、（ｅ）前記多層膜の上面に形
    成された第２電極層の中央を除去して、トラック幅方向
    に所定の間隔を開け、前記内側端面から前記多層膜の上
    面にかけて第２電極層を残す工程。
14. 【請求項１４】 前記（ｂ）工程の後に、第１電極層の
    上面から、前記第１電極層及び第２反強磁性層のトラッ
    ク幅方向における内側端面、さらには多層膜の上面にか
    けてストッパ層を形成し、 前記（ｅ）工程で、前記第２電極層の中央を除去してス
    トッパ層を露出させた後、さらに前記ストッパ層を除去
    する請求項１３記載の磁気検出素子の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記ストッパ層を前記第２電極層より
    もエッチングレートが遅い材質で形成する請求項１４記
    載の磁気検出素子の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記ストッパ層を、Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、
    Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｈのうち
    １種あるいは２種以上の元素で形成する請求項１３また
    は１４に記載の磁気検出素子の製造方法。
17. 【請求項１７】 前記ストッパ層を、下からＣｒ層、Ｔ
    ａ層の順に積層形成する請求項１４または１５に記載の
    磁気検出素子の製造方法。
18. 【請求項１８】 前記（ｅ）工程で、前記第１電極層の
    上面に重ねて形成された第２電極層を全て除去する請求
    項１４ないし１７のいずれかに記載の磁気検出素子の製
    造方法。
19. 【請求項１９】 前記（ｄ）工程で第２電極層を形成す
    るとき、基板に対して垂直方向から斜めに傾けたスパッ
    タ角度で、前記第２電極層を成膜することで、前記内側
    端面上に形成された第２電極層の膜厚を、多層膜の上
    面、および第１電極層の上面に形成された第２電極層の
    膜厚よりも厚く形成する請求項１３ないし１８のいずれ
    かに記載の磁気検出素子の製造方法。
20. 【請求項２０】 前記（ｄ）工程で第２電極層を形成す
    るとき、多層膜の上面に形成される第２電極層の膜厚
    は、第１電極層の上面に形成された第２電極層の膜厚よ
    りも薄く形成される請求項１９記載の磁気検出素子の製
    造方法。
21. 【請求項２１】 前記（ｅ）工程で、前記多層膜の上面
    に形成された第２電極層の中央を除去するとき、その際
    のミリング角度を、前記第２電極層を形成するときのス
    パッタ角度よりも、垂直方向に近い角度とする請求項１
    ９または２０に記載の磁気検出素子の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記第１電極層と第２電極層を異なる
    材質の非磁性導電材料で形成する請求項１２ないし２１
    のいずれかに記載の磁気検出素子の製造方法。
23. 【請求項２３】 前記第１電極層を前記第２電極層より
    も延性の小さい材質で形成する請求項２２記載の磁気検
    出素子の製造方法。
24. 【請求項２４】 前記第１電極層を、Ａｕと、Ｐｄある
    いはＣｒのどちらか１種以上とからなる合金材料、また
    はＣｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗのうちいずれか１種以上
    で形成し、前記第２電極層を、Ａｕ、ＣｕあるいはＡｇ
    のうちいずれか１種以上で形成する請求項２３記載の磁
    気検出素子の製造方法。