JP2006344728A - 磁気検出素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に、ハードバイアス層との絶縁性を適切に保ちながら、フリー磁性層に適切な大きさのバイアス磁界を供給できる磁気検出素子及びその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】 積層体２２の側端面２２ａ上に形成される第１の絶縁層の厚みＴ３を、下部シールド層２０上に形成される第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４より薄く形成する。これにより、ハードバイアス層３６からフリー磁性層２８に対して適切な大きさのバイアス磁界を供給できる。また、前記ハードバイアス層３６と前記積層体２２間の絶縁性、及び前記ハードバイアス層３６と前記下部シールド層２０間の絶縁性を良好に保つことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トンネル型磁気検出素子のように、フリー磁性層を有する積層体と、前記積層体のトラック幅方向の両側に形成されるバイアス層との間に絶縁層を介在させる構造の磁気検出素子に関する。

図１１は、従来のトンネル型磁気検出素子の構造を記録媒体との対向面（図示Ｘ−Ｚ平面と平行な面）と平行な方向から切断した部分断面図である。

符号１は、下部シールド層である。前記下部シールド層１上には、下から反強磁性層２、固定磁性層３、絶縁障壁層４、フリー磁性層５、及び保護層６の順に積層された積層体７が形成されている。前記反強磁性層２は例えばＰｔＭｎ合金で形成され、前記固定磁性層３の磁化は前記反強磁性層２との間で生じる交換結合磁界によりハイト方向（図示Ｙ方向）に固定される。
前記絶縁障壁層４は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３で形成される。

図１１に示すように、前記積層体７のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側には第１の絶縁層８が形成されている。前記積層体７のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に広がる前記下部シールド層１の上面には、前記第１の絶縁層８と連続する第２の絶縁層９が形成されている。そして前記第１の絶縁層８上及び第２の絶縁層９上に、例えばＣｏＰｔ合金で形成されたハードバイアス層１０が形成されている。前記ハードバイアス層１０上には埋め込み層１１が形成され、図１１に示すように前記保護層６上及び埋め込み層１１上には上部シールド層１２が形成されている。前記下部シールド層１及び上部シールド層１２は電極も兼ね備えており、前記積層体７には図示Ｚ方向と平行な方向に電流が流れる。

図１１に示すように、前記第１の絶縁層８は、前記ハードバイアス層１０と前記積層体７との間の絶縁性を、前記第２の絶縁層９は、前記ハードバイアス層１０と前記下部シールド層１間の絶縁性を保つために設けられている。
トンネル型磁気検出素子の公知文献を下記に示す。
特開２００４―２５３４３７号公報 特開平１０−１６２３２７号公報

ところで、従来では、前記第１の絶縁層８及び第２の絶縁層９の膜厚制御は特に行われていなかった。

前記積層体７及び下部シールド層１との絶縁性を確保するには前記第１の絶縁層８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）への厚みＴ１及び前記第２の絶縁層９の膜厚Ｔ２をともに厚く形成すればよい。

しかしながら、前記第１の絶縁層８の厚みＴ１を厚く形成しすぎると、前記ハードバイアス層１０から前記フリー磁性層５へ供給されるバイアス磁界が小さくなり、前記フリー磁性層５の磁化をトラック幅方向（図示Ｘ方向）に適切に揃えることができなくなる。

前記第１の絶縁層８の厚みＴ１を薄くすれば、上記した問題は解決される。しかし前記第２の絶縁層９の膜厚Ｔ２も、前記第１の絶縁層８の厚みＴ１と同寸法で薄くなると、下部シールド層１と前記ハードバイアス層１０間が、前記積層体７と前記ハードバイアス層１０間に比べて短絡しやすくなり好ましくない。これは、前記第２の絶縁層９が形成される領域の面積が、前記第１の絶縁層８が形成される領域の面積に比べて非常に広く、前記第２の絶縁層９にピンホール等が発生する確率が前記第１の絶縁層８に比べて高いからであり、これにより下部シールド層１と前記ハードバイアス層１０間が前記ピンホールを介して短絡しやすくなる。

また特許文献１の図８等を参照してわかるように、前記積層体７のトラック幅方向の両側に形成される第１の絶縁層８、第２の絶縁層９、及びハードバイアス層１０等の成膜は、前記積層体７の上面にリフトオフ用のレジスト層（特許文献１の図８の符号７１）を乗せた状態で行われる。しかし、前記リフトオフ用のレジスト層を用いた場合に、前記リフトオフ用のレジスト層のアンダーカット部（特許文献１の図８に示す符号７１ａ）の付近で、第１の絶縁層８が厚く形成され、最悪、前記アンダーカット部の内部が前記絶縁層８で埋められると、前記レジスト層をリフトオフできなくなるため、前記第１の絶縁層８の先端（最も図示Ｚ方向にある端部）が先細り形状になるほうが、前記レジスト層をリフトオフしやすく好ましい。しかし、前記第１の絶縁層８の先端が先細り形状になると、前記先端では、前記積層体７とハードバイアス層１０間の絶縁性が低下し短絡しやすくなるといった問題が生じる。また前記ハードバイアス層１０の成膜時、前記アンダーカット部に、前記ハードバイアス層１０の材質が入り込まないようにするには、前記ハードバイアス層１０の前記積層体７に近い箇所の膜厚が薄くなるように、前記ハードバイアス層１０の成膜時の成膜角度等を制御することが好ましいが、これにより、前記ハードバイアス層１０から前記フリー磁性層５に供給されるバイアス磁界が小さくなるといった問題が生じる。また、前記レジスト層の側面が影になることで成膜されにくくなるシャドー効果が、前記レジスト層近傍での前記第１の絶縁層８やハードバイアス層１０の膜厚の薄膜化を促進させている。

また、前記第２の絶縁層８の膜厚Ｔ２が薄いと、図１１に示すように、前記ハードバイアス層１０の形成位置が下がるため、前記ハードバイアス層１０の膜厚の厚い部分が、前記フリー磁性層５のトラック幅方向の両側よりも下方に位置しやすく、この結果、前記ハードバイアス層１０から前記フリー磁性層５に供給されるバイアス磁界が小さくなりやすい。

そこで本発明は上記従来の問題点を解決するためのものであり、特に、ハードバイアス層との絶縁性を適切に保ちながら、フリー磁性層に適切な大きさのバイアス磁界を供給できる磁気検出素子及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明における磁気検出素子は、
導電層上に形成され下から固定磁性層、非磁性材料層、及びフリー磁性層の順に積層された構造を有する積層体と、前記積層体のトラック幅方向の両側に形成された第１の絶縁層と、前記形成面上に形成され前記第１の絶縁層に繋がる第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層上及び第２の絶縁層上に形成されたバイアス層と、を有し、
前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みは、前記第２の絶縁層の膜厚に比べて薄く形成されていることを特徴とするものである。

このように本発明では、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みを、前記第２の絶縁層の膜厚に比べて薄く形成しているため、前記フリー磁性層と前記バイアス層間のトラック幅方向への間隔が短くなり、前記バイアス層から前記フリー磁性層に対して適切な大きさのバイアス磁界を供給できる。また、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みを前記第２の絶縁層の膜厚より薄くしても、前記第１の絶縁層が形成されるべき領域は前記積層体のトラック幅方向の側面であり、その面積は前記第２の絶縁層が形成されるべき領域の面積に比べて極めて小さい。したがって前記第１の絶縁層の厚みが薄く形成されても前記バイアス層と前記積層体間の絶縁性を良好に保つことができ短絡する確率を低く抑えることができる。一方、前記第２の絶縁層の膜厚は厚いため、前記バイアス層と前記導電層間の間隔は適切に広がり、したがって前記第１の絶縁層に比べて形成領域が広い前記バイアス層と前記導電層間の絶縁性を良好に保つことができ短絡する確率を適切に低く抑えることができる。

本発明では、少なくとも前記非磁性材料層の上面よりも下側に、前記第２の絶縁層の上面が形成されていることが、前記バイアス層から前記フリー磁性層に適切な大きさのバイアス磁界を供給できて好ましい。

また本発明では、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みは、一定の寸法で形成されていることが好ましい。これにより、前記積層体と前記バイアス層間の絶縁性を良好に保つことができるとともに、前記バイアス層から前記フリー磁性層に適切な大きさのバイアス磁界を供給できる。

また本発明では、前記第２の絶縁層は、一定の膜厚で形成されていることが好ましい。これにより、前記導電層と前記バイアス層間の絶縁性を良好に保つことができて好ましい。

また本発明では、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みは、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内で形成されることが好ましい。

また本発明では、少なくとも前記第１の絶縁層は、前記積層体に接する内側絶縁層と、前記内側絶縁層上に形成される外側絶縁層の２層で形成され、前記内側絶縁層は、前記外側絶縁層と前記積層体とが接して形成される場合に比べて前記積層体の酸化を抑制する酸化抑制層として機能することが好ましい。前記第１の絶縁層として使用される材質によっては、前記積層体のトラック幅方向の側面に直接形成すると、前記積層体の側面が酸化される現象が見られる。これにより再生特性が低下するから、前記酸化を抑制すべく酸化抑制層を、前記第１の絶縁層の内側絶縁層として設けることが好ましい。

前記内側絶縁層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＮ_Ｘ、ＷＯ_Ｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_Ｘ、ＳｉＯＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴａＯ_Ｘ、ＴｉＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成されることが好ましい。また、前記外側絶縁層は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＳｉＯ、ＳｉＡｌＯＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成されることが好ましい。

また本発明における前記磁気検出素子は、例えば、非磁性材料層が絶縁障壁層で形成されたトンネル型磁気検出素子である。

また本発明における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） 導電層上に、下から固定磁性層、非磁性材料層、及びフリー磁性層の順に積層された構造を有する積層体を形成する工程、
（ｂ） 前記積層体のトラック幅方向の両側に第１の絶縁層を形成し、さらに前記導電層上に前記第１の絶縁層に繋がる第２の絶縁層を形成し、このとき、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みを、前記第２の絶縁層の膜厚に比べて薄く形成する工程、
（ｃ） 前記第１の絶縁層上及び第２の絶縁層上にバイアス層を形成する工程、
これにより、前記バイアス層と前記フリー磁性層間の距離を、適切な大きさのバイアス磁界が前記フリー磁性層に供給できる程度に短くできるとともに、第１の絶縁層と前記積層体間、及び第２の絶縁層と導電層間の絶縁性を良好に保つことができる磁気検出素子を簡単且つ適切に形成できる。

本発明では、前記（ｂ）工程で、少なくとも前記非磁性材料層の上面よりも下側に、前記第２の絶縁層の上面を形成することが好ましい。特に前記非磁性材料層の上面を基準にして前記第２の絶縁層の形成位置を規制すれば、前記積層体の層構造や各層の膜厚等が変動しても、前記フリー磁性層のトラック幅の両側に適切な膜厚のバイアス層を配置できる。

また本発明では、前記（ｂ）工程で、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みが、前記第２の絶縁層の膜厚に比べて薄く形成されるように、少なくとも２段階以上に成膜角度を異ならせて、前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層を形成することが好ましい。これにより、簡単且つ適切に、第１の絶縁層のトラック幅方向の厚み及び第２の絶縁層の膜厚を制御できる。

また本発明では、前記（ｃ）工程後、次の工程を有することが好ましい。
（ｄ） 前記バイアス層上にストッパ層を形成する工程、
（ｅ） 前記積層体の上面に形成された不要な層を除去する処理を、前記ストッパ層の少なくとも一部が除去された時点で終了する工程、
これにより、除去量を適切に制御でき、特に前記積層体やバイアス層に対する過剰な除去を適切に防止できる。

また本発明では、前記（ｂ）工程で、少なくとも前記第１の絶縁層を、前記積層体に接する内側絶縁層と、前記内側絶縁層上に形成される外側絶縁層の２層で形成し、このとき、前記内側絶縁層を、前記外側絶縁層と前記積層体とが接して形成される場合に比べて前記積層体の酸化を抑制する材質で形成することが好ましい。このとき、前記内側絶縁層を、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＮ_Ｘ、ＷＯ_Ｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_Ｘ、ＳｉＯＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴａＯ_Ｘ、ＴｉＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成することが好ましい。また、前記外側絶縁層を、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＳｉＯ、ＳｉＡｌＯＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成することが好ましい。

本発明では、積層体のトラック幅方向の両側に形成された第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みを、前記積層体の両側に広がる導電層上に形成された第２の絶縁層の膜厚より薄く形成しているため、前記積層体を構成するフリー磁性層と、前記第１の絶縁層及び第２の絶縁層上に形成されるバイアス層間のトラック幅方向への間隔を短くでき、前記バイアス層から前記フリー磁性層に対して適切な大きさのバイアス磁界を供給できる。また、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みを前記第２の絶縁層の膜厚より薄くしても、前記第１の絶縁層が形成されるべき領域は前記積層体のトラック幅方向の側面であり、その面積は前記第２の絶縁層が形成されるべき領域の面積に比べて極めて小さい。したがって前記第１の絶縁層の厚みが薄く形成されても前記バイアス層と前記積層体間の絶縁性を良好に保つことができ短絡する確率を低く抑えることができる。一方、前記第２の絶縁層の膜厚は厚いため、前記バイアス層と前記導電層間の間隔は適切に広がり、したがって前記第１の絶縁層に比べて形成領域が広い前記バイアス層と前記導電層間の絶縁性を良好に保つことができ短絡する確率を適切に低く抑えることができる。

図１は、本実施形態のトンネル型磁気検出素子の構造を記録媒体との対向面と平行な方向から切断して示す部分断面図、図２は図１に示すトンネル型磁気検出素子の一部分を拡大した部分拡大断面図、図３は、前記トンネル型磁気検出素子を構成する積層体と、その両側に形成されるバイアス形成領域とを示す部分斜視図、である。

トンネル型磁気検出素子は、ハードディスク装置に設けられた浮上式スライダのトレーリング側端部などに設けられて、ハードディスクなどの記録磁界を検出するものである。なお、図中においてＸ方向は、トラック幅方向、Ｙ方向は、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向（ハイト方向）、Ｚ方向は、ハードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向及び前記トンネル型磁気検出素子の各層の積層方向、Ｘ−Ｚ平面は記録媒体との対向面と平行な方向の面である。

符号２０は下部シールド層（導電層）であり、前記下部シールド層２０は例えばＮｉＦｅ合金等の磁性材料で形成される。

前記下部シールド層２０の上面２０ａは前記トンネル型磁気検出素子２１を形成するための形成面であり、前記上面２０ａには前記トンネル型磁気検出素子２１を構成する積層体２２が形成されている。

前記積層体２２の最下層は、シード層２３である。前記シード層２３は、ＮｉＦｅＣｒまたはＣｒ等によって形成される。前記シード層２３をＮｉＦｅＣｒによって形成すると、前記シード層２３は、面心立方（ｆｃｃ）構造を有し、膜面と平行な方向に{１１１}面として表される等価な結晶面が優先配向しているものになる。また、前記シード層２３をＣｒによって形成すると、前記シード層２は、体心立方（ｂｃｃ）構造を有し、膜面と平行な方向に{１１０}面として表される等価な結晶面が優先配向しているものになる。前記シード層２３の下に図示しない下地層が形成されていてもよい。前記下地層は、Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうち１種または２種以上の元素などの非磁性材料で形成される。

前記シード層２３上には、反強磁性層２４が形成されている。前記反強磁性層２４は、Ｘ−Ｍｎ（ただしＸは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうちいずれか１種または２種以上の元素である）で形成されていることが好ましい。または本発明では、前記反強磁性層２４は、Ｘ−Ｍｎ−Ｘ′合金（ただし元素Ｘ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐt，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｘａ，Ｗ，Ｒｅ，Ａｕ，Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種または２種以上の元素である）で形成されていてもよい。

前記反強磁性層２４の上には固定磁性層３１が形成されている。前記固定磁性層３１は、例えばＣｏＦｅ合金、ＮｉＦｅ合金、Ｃｏ等の磁性材料で形成される。前記固定磁性層３１の構造は、単層構造、磁性層が複数積層された構造、磁性層間に非磁性層が介在する積層フェリ構造等、特に限定されない。

熱処理を施すことで、前記固定磁性層３１と反強磁性層２４との間には交換結合磁界が発生し、前記固定磁性層３１の磁化をハイト方向（図示Ｙ方向）に固定することができる。

前記固定磁性層３１の上には、絶縁障壁層２７が形成されている。前記絶縁障壁層２７は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＯ_Ｘ、ＴｉＯ_Ｘ、ＭｇＯ_Ｘ等で形成される。

前記絶縁障壁層２７の上には、フリー磁性層２８が形成されている。前記フリー磁性層２８は、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅ合金などで形成される。例えば前記フリー磁性層２８はＮｉＦｅ合金で形成され、前記フリー磁性層２８と、前記絶縁障壁層２７との間にはＣｏやＣｏＦｅ合金で形成された拡散防止層が形成されていることが好ましい。前記フリー磁性層２８の構造は、単層構造、磁性層が複数積層された構造、磁性層間に非磁性層が介在する積層フェリ構造等、特に限定されない。
前記フリー磁性層２８の上にはＴａ等で形成された保護層２９が形成されている。

図１に示すように前記積層体２２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の側端面２２ａ，２２ａは傾斜面で形成され、前記積層体２２のトラック幅方向の幅寸法は上方（図示Ｚ方向）に向かうにしたがって徐々に小さくなっている。前記積層体２２の側端面２２ａ上には、第１の絶縁層２５が形成されている。さらに前記積層体２２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に広がる前記下部シールド層２０の上面２０ａには、第２の絶縁層２６が形成されており、前記第１の絶縁層２５と前記第２の絶縁層２６は繋がって形成されている。

前記第２の絶縁層２６上には、バイアス層下地層３５が形成されている。前記バイアス層下地層３５は、例えばＣｒや、ＣｒＴｉ、Ｔａ／ＣｒＴｉ等で形成される。前記バイアス層下地層３５は、ハードバイアス層３６の特性（保磁力Ｈｃや角形比Ｓ）を向上させるために設けられたものである。

前記第１の絶縁層２５上及び第２の絶縁層２６上には前記バイアス層下地層３５を介してハードバイアス層３６が形成されている。前記ハードバイアス層３６は、ＣｏＰｔ合金やＣｏＣｒＰｔ合金などで形成される。前記ハードバイアス層３６から前記フリー磁性層２８に対してバイアス磁界が供給される。前記フリー磁性層２８の磁化は前記バイアス磁界によりトラック幅方向（図示Ｘ方向）に揃えられる。

前記ハードバイアス層３６上には、保護層３７が形成されている。前記保護層３７はＴａ等で形成されている。

前記積層体２２の上面、前記保護層３７の上面、及び前記積層体２２の上面と前記保護層２２の上面間に現れるハードバイアス層３６の上面は平坦化面で形成さており、前記平坦化面上に、上部シールド層３０が形成されている。前記上部シールド層３０は、例えばＮｉＦｅ合金等の磁性材料で形成される。

図１に示すトンネル型磁気検出素子では、下部シールド層２０及び上部シールド層３０が電極としても機能している。前記下部シールド層２０及び上部シールド層３０から前記積層体２２に電流が、図示Ｚ方向と平行な方向（すなわち前記積層体２２の各層の膜面に垂直な方向）に流れる。前記積層体２２を通り抜けるトンネル電流の大きさは、固定磁性層３１とフリー磁性層２８の磁化方向の関係によって相違する。

外部磁界が図示Ｙ方向からトンネル型磁気検出素子に侵入すると、前記外部磁界の影響を受けてフリー磁性層２８の磁化は変動する。これによって前記トンネル電流の大きさも変化し、この電流量の変化を電気抵抗の変化としてとらえる。そして前記電気抵抗の変化を電圧変化として、記録媒体からの外部磁界が検出されるようになっている。

前記第１の絶縁層２５及び第２の絶縁層２６について詳しく説明する。図２に示すように、前記第１の絶縁層２５のトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向での厚みはＴ３で形成され、前記第２の絶縁層２６の膜厚（図示Ｚ方向への厚み）はＴ４で形成されている。前記第１の絶縁層２５の前記厚みＴ３は、前記第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４に比べて薄く形成されている。

これにより前記第１の絶縁層２５を介して対向する前記フリー磁性層２８とハードバイアス層３６間のトラック幅方向における間隔を狭くでき、前記ハードバイアス層３６からフリー磁性層２８に対して適切な大きさのバイアス磁界を供給できる。よって前記フリー磁性層２８の磁化を適切にトラック幅方向（図示Ｘ方向）に揃えることが可能になる。また前記第１の絶縁層２５の厚みＴ３を薄くしても、前記厚みＴ３を１ｎｍ以上確保すれば、前記積層体２２と前記ハードバイアス層３６間の短絡を適切に抑制できる。

図３に示すように、前記積層体２２の側端面２２ａは前記第１の絶縁層２５の形成領域であり、その領域の面積Ａは、前記積層体２２のトラック幅方向の両側に形成される第２の絶縁層２６の形成領域の面積Ｂに比べて非常に小さい。このため前記第１の絶縁層２５の厚みＴ３が薄く形成されても、前記第１の絶縁層２５にピンホール等の欠陥が形成されにくく、よって、前記ハードバイアス層３６と前記積層体２２間の絶縁性を良好に保つことができ、前記ハードバイアス層３６と積層体２２間の短絡防止を図ることができる。

一方、前記第２の絶縁層２６は非常に広い面積Ｂの形成領域に形成されるから、前記第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４が前記第１の絶縁層２５の厚みＴ３と同じように薄く形成されると、前記第１の絶縁層２５に比べて前記第２の絶縁層２６にピンホール等の欠陥の形成確率が非常に高くなってしまい、前記ハードバイアス層３６と下部シールド層２０間が短絡しやすくなる。したがって前記第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４を前記第１の絶縁層２５の厚みＴ３よりも厚くし、これにより、前記ハードバイアス層３６と前記下部シールド層２０間の絶縁性を良好に保つことができ、前記ハードバイアス層３６と下部シールド層２０間の短絡防止を適切に図ることができる。

前記第１の絶縁層２５の前記厚みＴ３は１ｎｍ以上で２０ｎｍ以下であることが好ましい。前記厚みＴ３が１ｎｍより小さくなると前記第１の絶縁層２５にピンホール等の欠陥が生じやすくなり、前記ハードバイアス層３６と前記積層体２２間が短絡しやすくなる。一方、前記厚みＴ３が２０ｎｍより大きくなると、前記ハードバイアス層３６から前記フリー磁性層２８に供給されるバイアス磁界が小さくなりすぎ、前記フリー磁性層２８の磁化を適切にトラック幅方向（図示Ｘ方向）に揃えることができない。なお、前記第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４は１５ｎｍ以上であることが好ましい。前記第２の絶縁層２６の膜厚の上限は、前記第２の絶縁層２６の上面２６ａと絶縁障壁層２７の上面２７ａとがトラック幅方向（図示Ｘ方向）にて同一位置に形成されているときの大きさである。

また図１及び図２に示すように、前記第１の絶縁層２５の厚みＴ３は一定の膜厚で形成されていることが好ましい。すなわち前記第１の絶縁層２５の先端が先細る形状になっていない。このため前記第１の絶縁層２５を介した前記積層体２２と前記ハードバイアス層３６間の絶縁性はどの部位においても良好に保たれ、前記積層体２２と前記ハードバイアス層３６間の短絡防止を適切に図ることができる。

また前記第２の絶縁層２６も一定の膜厚Ｔ４で形成されていることが好ましい。これにより、前記第２の絶縁層２６を介した前記下部シールド層２０と前記ハードバイアス層３６間の絶縁性はどの部位においても良好に保たれ、前記下部シールド層２０と前記ハードバイアス層３６間の短絡防止を適切に図ることができる。

なお第１の絶縁層２５と第２の絶縁層２６とが繋がる箇所（前記第１の絶縁層２５と第２の絶縁層２６との付け根部分）では、前記第１の絶縁層２５の膜厚から前記第２の絶縁層２６の膜厚に切り替わる箇所であるため膜厚変動があり、また前記の箇所が、前記第１の絶縁層２５に属するのか、あるいは前記第２の絶縁層２６の属するのか、どちらであるとも判別できないため、前記第１の絶縁層２５の厚みＴ３、及び前記第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４の測定は、前記膜厚が切り替わる箇所付近を除いて行われる。

次に前記第２の絶縁層２６の上面２６ａは前記絶縁障壁層２７の上面２７ａよりも下側（図示Ｚ方向の反対方向）に形成されていることが好ましい。前記第２の絶縁層２６の上面２６ａが前記絶縁障壁層２７の上面２７ａよりも高くなると、前記フリー磁性層２８の両側でトラック幅方向（図示Ｘ方向）にてオーバーラップするハードバイアス層３６の膜厚が薄くなってしまい、前記ハードバイアス層３６からの前記フリー磁性層２８へのバイアス磁界が弱くなってしまう。このため前記第２の絶縁層２６の上面２６ａは前記絶縁障壁層２７の上面２７ａよりも下側に形成されていることが好ましい。

また前記第２の絶縁層２６の上面２６ａは前記反強磁性層２４の上面２４ａよりも上側に形成されていることがより好ましい。これにより、より適切に且つ簡単に、前記フリー磁性層２８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に、膜厚の厚い箇所のハードバイアス層３６を対向させることができ、前記ハードバイアス層３６から前記フリー磁性層２８へ適切な大きさのバイアス磁界を供給することができる。また図２に示すように、前記第２の絶縁層２６と前記ハードバイアス層３６との間にバイアス下地層３５が形成されるときは、前記バイアス層３５の上面３５ａが前記絶縁障壁層２７の上面２７ａよりも下側に形成されるようにすることが好ましい。ただし前記バイアス下地層３５は特に厚い膜厚で形成されるわけではないため、前記第２の絶縁層２６の上面２６ａを前記絶縁障壁層２７の下面２７ａより下側に形成すれば、概ね、前記バイアス下地層３５の上面２５ａは、前記絶縁障壁層２７の上面２７ａより下側に形成される。したがって前記第２の絶縁層２６の上面２６ａと前記絶縁障壁層２７の上面２７ａとの高さ関係を制御すれば、特に、前記トンネル型磁気検出素子を構成する層構造や各層の膜厚等が変化しても、前記フリー磁性層２８の両側に膜厚が厚い部分のハードバイアス層３６を対向させることができ、前記フリー磁性層２８の磁化制御を適切に行うことができる。

次に、前記第１の絶縁層２５及び第２の絶縁層２６の材質について説明する。前記第１の絶縁層２５及び第２の絶縁層２６が連続して形成され、しかも単層構造である場合、前記第１の絶縁層２５及び第２の絶縁層２６は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_Ｘ、ＷＯ、ＳｉＯＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_Ｘ、ＴｉＮから選択される材質で形成されることが好ましい。このうち特に前記第１の絶縁層２５及び第２の絶縁層２６はＡｌ_２Ｏ_３で形成されることが、前記積層体２２とハードバイアス層３６間、前記下部シールド層２０とハードバイアス層３６間の絶縁性を良好に保つ上で好ましい。

また前記第１の絶縁層２５及び第２の絶縁層２６は積層構造で形成されてもよい。図２に示すように、前記第１の絶縁層２５は、内側絶縁層４０と外側絶縁層４１の２層構造で形成されている。同様に前記第２の絶縁層２６も内側絶縁層４２と外側絶縁層４３の２層構造で形成されている。図２に示すように前記内側絶縁層４０と内側絶縁層４２は、連続して形成されており、また、前記外側絶縁層４１と前記外側絶縁層４３も連続して形成されている。前記内側絶縁層４０と内側絶縁層４２は、前記積層体２２の側端面２２ａ上及び下部シールド層２０の上面２０ａに直接形成されている。図２に示すように、前記第２の絶縁層２６を構成する外側絶縁層４３の膜厚（図示Ｚ方向への厚み）は、前記第１の絶縁層２５を構成する外側絶縁層４１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）への厚みに比べて非常に厚くなっていることがわかる。このように大きな膜厚差が出るのは、前記外側絶縁層４１，４３を成膜するときの成膜条件による。

前記第１の絶縁層２５を図２に示す２層構造で形成するときは、特に内側絶縁層４０に、前記積層体２２の酸化抑制層としての機能を持たせることが好ましい。絶縁性を適切に確保できても前記絶縁層の材質によっては、例えば絶縁層内に存在する酸素原子が前記積層体２２内に入り込むためか、前記積層体２２の側端面２２ａ付近が酸化される現象が観測されている。したがってこのような酸化現象を抑制するため、ある材質で形成された前記外側絶縁層４１を、前記積層体２２の側端面２２ａ上に直接形成する場合よりも、前記積層体２２の酸化を抑制することが可能な材質を前記内側絶縁層４０として用いる。例えば前記内側絶縁層４０は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＮ_Ｘ、ＷＯ_Ｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_Ｘ、ＳｉＯＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴａＯ_Ｘ、ＴｉＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成される。またこのとき、当然、第２の絶縁層２６を構成する内側絶縁層４２も前記内側絶縁層４０と同じ材質及び同じ層構造で形成されることになる。

一方、前記外側絶縁層４１，４３に求められる特性は、特に、絶縁性に優れているということである。前記外側絶縁層４１，４３は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＳｉＯ、ＳｉＡｌＯＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成される。例えば前記外側絶縁層４３は、Ａｌ_２Ｏ_３で形成される。Ａｌ_２Ｏ_３は非常に絶縁性が高いが、前記積層体２２の側端面２２ａ上に直接形成すると前記積層体２２の側端面２２ａ付近がやや酸化される現象が見られたため、前記内側絶縁層４０，４２に例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４を選択し、前記外側絶縁層４１，４３にＡｌ_２Ｏ_３を選択すれば、前記積層体２２とハードバイアス層３６間及び、下部シールド層２０とハードバイアス層３６間の絶縁性を良好に保つことができるとともに、前記積層体２２に対する酸化現象を適切に抑制することが可能になる。上記したように、第２の絶縁層２６を構成する外側絶縁層４３を厚い膜厚で形成し、前記外側絶縁層４３を絶縁性に優れたＡｌ_２Ｏ_３等で形成することにより、第１の絶縁層２５に比べて絶縁性の確保がシビアな第２の絶縁層２６の絶縁性を、より適切に且つ簡単に向上させることができる。

本実施の形態はトンネル型磁気検出素子であったが、前記絶縁障壁層２７の箇所が例えばＣｕ等の非磁性導電層で形成された巨大磁気抵抗効果を利用したＣＰＰ（current perpendicular to the plane）−ＧＭＲ（giant magneto resistive）素子であってもよい。

次に図１に示すトンネル型磁気検出素子の製造方法を図面を用いて説明する。図４ないし図１０に示す各工程図は、製造工程中のトンネル型磁気検出素子を記録媒体との対向面と平行な方向から切断した部分断面図である。

図４に示す工程では、下部シールド層２０上に、下からシード層２３、反強磁性層４、固定磁性層３１、絶縁障壁層２７、フリー磁性層２８及び保護層２９の順に積層された積層体５１を形成する。各層の材質については、図１で説明したのでそちらを参照されたい。

次に図５に示す工程では、前記保護層２９上にレジスト層５０を形成する。最初、前記保護層２９上の全面に前記レジスト層を塗布した後、露光現像により、前記保護層２９上に一部、前記レジスト層５０を残す。前記レジスト層５０は、リフトオフ用のレジスト層ではない。よって前記レジスト層５０には、特許文献１の図８に示すようなアンダーカット部（図８の符号７１ａ）が形成されていない。

図６に示す工程では、前記レジスト層５０に覆われていない前記積層体５１をイオンミリングなどによりドライエッチングして削り取る。この工程により、前記下部シールド層２０上には、記録媒体との対向面側から見て断面形状が略台形形状の積層体２２が残される。

次に図７に示す工程では、下部シールド層２０の上面２０ａから前記積層体２２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の側端面２２ａ，２２ａ上、さらには前記レジスト層５０の側端面上及び上面にかけて絶縁層５２を例えばＩＢＤ（ion beam deposition）法などでスパッタ成膜する。このときのスパッタ照射角度θ１は、下部シールド層２０の上面２０ａに対する垂直方向（図示Ｚ方向）からの傾き角度で示される。前記照射角度θ１は、３０°〜５０°の範囲内であることが好ましい。前記絶縁層５２が前記積層体２２の側端面２２ａ上及び下部シールド層２０の上面２０ａの双方に適切な膜厚にて成膜されるように、前記照射角度θ１を規制する。将来的に、前記絶縁層５２の一部は、図２に示す前記第１の絶縁層２５の内側絶縁層４０及び第２の絶縁層２６の内側絶縁層４２として残される。したがって、前記絶縁層５２に、特に前記積層体２２に対する酸化抑制層としての機能を持たせることが好ましい。絶縁性を適切に確保できても前記絶縁層５２の材質によっては、例えば絶縁層５２内に存在する酸素原子が前記積層体２２内に入り込むためか、前記積層体２２の側端面２２ａ付近が酸化される現象が観測されている。したがってこのような酸化現象を抑制するため、ある材質で形成された次に説明する絶縁層５３を、前記積層体２２の側端面２２ａ上に直接形成する場合よりも、前記積層体２２の酸化を抑制することが可能な材質を前記絶縁層５２として用いる。例えば前記絶縁層５２を、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＮ_Ｘ、ＷＯ_Ｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_Ｘ、ＳｉＯＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴａＯ_Ｘ、ＴｉＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成することが好ましい。

次に図８に示す工程では、前記絶縁層５２上に重ねて絶縁層５３を例えばＩＢＤ（ion beam deposition）法などでスパッタ成膜する。このときのスパッタ照射角度θ２は、下部シールド層２０の上面２０ａに対する垂直方向（図示Ｚ方向）からの傾き角度で示される。前記照射角度θ２は、図６で説明した照射角度θ１よりも小さい。すなわち前記照射角度θ２は、前記照射角度θ１に比べて前記下部シールド層２０の上面２０ａに対する垂直方向（図示Ｚ方向と平行な方向）により近い方向となっている。このため、図８に示すように、前記絶縁層５３は、前記積層体２２の側端面２２ａ上に成膜されるより、前記下部シールド層２０の上面２０ａに成膜されやすく、前記下部シールド層２０の上面２０ａに成膜される前記絶縁層５３の膜厚が非常に厚くなる。前記照射角度θ２は、０°〜３０°の範囲内であることが好ましい。将来的に、前記絶縁層５３の一部は、図２に示す前記第１の絶縁層２５の外側絶縁層４１及び第２の絶縁層２６の外側絶縁層４３として残される。よって、前記絶縁層５３は、前記絶縁層５２より絶縁性に優れる材質で形成されることが好ましい。具体的には前記絶縁層５３をＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＳｉＯ、ＳｉＡｌＯＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成することが好ましい。

前記下部シールド層２０上に形成された絶縁層５２及び絶縁層５３の合計膜厚（図２に示す膜厚Ｔ４）は、前記積層体２２の側端面２２ａ上に形成された前記絶縁層５２及び絶縁層５３のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における合計厚み（図２に示す厚みＴ３）よりも厚くなっている。

また前記下部シールド層２０上に形成された絶縁層５３の上面５３ａが、前記積層体２２を構成する絶縁障壁層２７の上面２７ａより下側に位置するように、前記下部シールド層２０上に形成される絶縁層５２及び絶縁層５３の合計膜厚（図２に示す膜厚Ｔ４）を調整することが好ましい。

次に図９に示す工程では、将来的に前記第２の絶縁層２６の外側絶縁層４３として残される絶縁層５３上に、バイアス下地層３５を形成する。前記バイアス下地層３５を、例えばＣｒや、ＣｒＴｉ、Ｔａ／ＣｒＴｉ等で形成する。

次に前記絶縁層５３上及び前記バイアス下地層３５上に、将来的に一部がハードバイアス層３６として残されるハードバイアス材料層５４を成膜する。前記ハードバイアス材料層５４をＣｏＰｔ合金やＣｏＣｒＰｔ合金などで形成する。このとき前記バイアス下地層３５上に形成されるハードバイアス材料層５４の上面５４ａが、少なくとも前記積層体２２の最上層である保護層２９の上面２９ａよりも下側に位置するように、前記ハードバイアス材料層５４を成膜することが好ましい。

次に、前記ハードバイアス材料層５４上にストッパ層５５を成膜する。前記ストッパ層５５は、将来的に一部が図１に示す保護層３７として残される。前記ストッパ層５５は、前記ハードバイアス材料層５４やレジスト層５０（少なくともハードバイアス材料層５４）よりミリング速度が遅い材質で形成されることが好ましい。前記ストッパ層５５を例えばＴａ、Ｔｉ、ＷＴｉ、Ｍｏで形成する。

次に図１０に示す工程では、前記積層体２２上にある不要な層を除去する。ここで言う「不要な層」とは、レジスト層５０、前記レジスト層５０の周囲に形成されている絶縁層５２、５３、前記レジスト層５０の周囲に形成されているハードバイアス材料層５４、及び前記レジスト層の周囲に形成されているストッパ層５５である。前記不要な層を例えばＣＭＰにより除去する。

図１０に示すように、Ｃ−Ｃ線の位置まで削りこむ。図１０に示すようにＣ−Ｃ線上には、前記積層体２２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に形成されたストッパ層５５ａがあり、前記ストッパ層５５ａの一部もＣＭＰにより削られる。例えば、前記ＣＭＰによる削り込みの終了時点を、前記ストッパ層５５ａの残り膜厚Ｔ５を基準にして制御することが好ましい。

図１０に示すように、前記バイアス下地層３５上に形成されるハードバイアス材料層５４の上面５４ａを、少なくとも前記積層体２２の最上層である保護層２９の上面２９ａよりも下側に形成するとともに、前記積層体２２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に形成されたストッパ層５５ａの上面５５ａ１を、前記保護層２９の上面２９ａよりも上側に形成している。この結果、前記積層体２２の上面に形成された不要な層をＣＭＰですべて削り取る間、必ず前記ストッパ層５５ａも同時に削られる時期が存在する。そしてこの時期は、前記ストッパ層５５ａ上も削っていることで、研磨速度が急激に低下し、これにより前記ＣＭＰによる削り込みが終了に近いことを確認でき、前記ＣＭＰによる削り込みの終了時点を、例えば、前記ストッパ層５５ａの残り膜厚Ｔ５を基準に制御すれば、所定の位置でＣＭＰを終了させることが可能になる。

また前記ストッパ層５５ａが最終的に、図１に示す実施の形態のように、保護層３７として残されてもよいし、前記ストッパ層５５ａの形成位置を適切に制御して、すべて前記ストッパ層５５ａが削られたときに前記ＣＭＰを終了させ、前記ストッパ層５５ａが前記保護層３７として残らないようにしてもよい。ただし、前記ストッパ層５５ａの下の将来、ハードバイアス層３６として残されるハードバイアス材料層５４の上面５４ａは、前記ＣＭＰにより削り込まれないことが好ましく、よって研磨速度が遅い前記ストッパ層５５ａの一部が図１のように、前記ハードバイアス層３６の上に保護層３６として残るようにしたほうが、所定膜厚の前記ハードバイアス層３６を、適切且つ容易に、前記積層体２２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に配置することができて好ましい。

図４ないし図１０に示す本実施の形態のトンネル型磁気検出素子の製造方法では、適切且つ容易に、前記積層体２２の側端面２２ａ上に形成される第１の絶縁層２５のトラック幅方向への厚みＴ３を、前記下部シールド層２０の上面２０ａに形成される第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４よりも薄く形成できる。

図７及び図８に示すスパッタ照射角度を少なくとも２段階以上で異ならせることで、適切且つ簡単に前記第１の絶縁層２５の厚みＴ３を、前記第２の絶縁層２６の膜厚Ｔ４よりも薄く形成できる。なお図８に示す照射角度θ２で最初、絶縁層を成膜し、次に図７に示す照射角度θ１で絶縁層を成膜してもよいが、図７のように、最初、前記積層体２２の側端面２２ａ上に絶縁層が成膜されやすい前記照射角度θ１で前記絶縁層５２を成膜するほうが、前記絶縁層５２に酸化抑制層としての機能を持たせやすいし、また前記酸化抑制層としての機能を持つ前記絶縁層５２を照射角度θ１で成膜した後、絶縁性に優れた絶縁層５３を照射角度θ２で成膜したほうが、前記下部シールド層２０の上面２０ａに形成される絶縁性に優れた絶縁層５３の膜厚を厚く形成でき、前記ハードバイアス層３６と前記下部シールド層２０間の絶縁性を良好に保つことが可能になる。

また図１０工程における前記ハードバイアス材料層５４上に形成されるストッパ層５５の成膜は必須ではないが、前記ストッパ層５５を成膜したほうが、図１０に示すＣＭＰによる削り込みの終了時点を制御しやすく、例えば前記積層体２２の上面やハードバイアス層３６の上面が極端に削り込まれる等の不具合を抑制することができる。

また、図８の工程時に、前記下部シールド層２０上に絶縁層５２を介して形成される前記絶縁層５３の上面５３ａを、少なくとも前記絶縁障壁層２７の上面２７ａよりも下側に形成することが好ましい。このように、前記絶縁障壁層２７の上面２７ａを基準にして、絶縁層５３の上面５３ａの形成位置を規制することで、前記積層体２２の層構造や各層の膜厚等が変動しても前記フリー磁性層２８のトラック幅の両側に適切な膜厚のハードバイアス層３６を配置できる。例えば固定磁性層３１との間で大きな交換結合磁界を生じさせる上での反強磁性層２４の最適膜厚は、前記反強磁性層２４の材質によって変化するが、前記絶縁層５３の上面５３ａの形成位置を、前記絶縁障壁層２７の上面２７ａを基準にして制御すれば、前記反強磁性層２４の膜厚変動にかかわらず、前記フリー磁性層２８のトラック幅の両側に適切な膜厚のハードバイアス層３６を配置できる。

また本実施の形態では、従来のようにリフトオフ用のレジスト層を用いていない。よって図８に示すレジスト層５０には、特許文献１のように前記レジスト層の下側にアンダーカット部は形成されていない。前記アンダーカット部は、前記レジスト層を溶解するための溶解液を注入する箇所であり、よって前記アンダーカット部の内部がスパッタ膜により埋められてはいけない。したがって、前記アンダーカット部に近い位置に形成される絶縁層やハードバイアス層の膜厚を厚く形成できず、従来では、前記絶縁層の先端が先細り形状になったり、また前記ハードバイアス層の前記積層体に近い部分の膜厚が薄く形成されてしまっていたが、本実施の形態では、リフトオフ用のレジスト層を用いていないため、上記した制約はなく、前記積層体２２の両側に形成される第１の絶縁層２５の厚みＴ３を一定の厚みとなるように形成することができる。また前記ハードバイアス層３６の膜厚変動も小さくできる。なお前記ハードバイアス層３６の形状を見ると、図１に示すように、前記ハードバイアス層３６の上面は、積層体２２に近い側では、前記積層体２２の上面と同一面で形成され、前記積層体２２からトラック幅方向に離れると、前記ハードバイアス層３６の上面は一段下がった状態の平坦化面で形成されているが、このような前記ハードバイアス層３６の形状はリフトオフ用のレジスト層を用いず、通常の一般的なレジスト層５０を用いて形成したこと、及び図１０工程でＣＭＰを行ったことによる結果である。なお、前記絶縁層５２，５３やハードバイアス材料層５４を成膜するとき、前記レジスト層５０がある場合と無い場合とでは、前記レジスト層５０がある場合、前記レジスト層５０のシャドー効果により、前記レジスト層５０に近い箇所の図８，図９に示す前記絶縁層５２，５３やハードバイアス材料層５４の膜厚が薄くなりやすいため、前記レジスト層５０を除去した後、絶縁層５２，５３及びハードバイアス材料層５４を成膜することが好ましい。

本実施形態のトンネル型磁気検出素子の構造を記録媒体との対向面と平行な方向から切断して示す部分断面図、 図１に示すトンネル型磁気検出素子の一部分を拡大した部分拡大断面図、 トンネル型磁気検出素子を構成する積層体と、その両側に形成されるバイアス形成領域とを示す部分斜視図、 製造工程中のトンネル型磁気検出素子を記録媒体との対向面と平行な方向から切断した部分断面図、 図４の次に行なわれる一工程図（部分断面図）、 図５の次に行なわれる一工程図（部分断面図）、 図６の次に行なわれる一工程図（部分断面図）、 図７の次に行なわれる一工程図（部分断面図）、 図８の次に行なわれる一工程図（部分断面図）、 図９の次に行なわれる一工程図（部分断面図）、 従来のトンネル型磁気抵抗効果型素子の構造を記録媒体との対向面と平行な方向から切断して示す部分断面図、

符号の説明

２０ 下部シールド層
２１ トンネル型磁気検出素子
２２、５１ 積層体
２４ 反強磁性層
２５ 第１の絶縁層
２６ 第２の絶縁層
２７ 絶縁障壁層
２８ フリー磁性層
３０ 上部シールド層
３１ 固定磁性層
３６ ハードバイアス層
４０、４２ 内側絶縁層
４１、４３ 外側絶縁層
５０ レジスト層
５２、５３ 絶縁層
５４ ハードバイアス材料層
５５、５５ａ ストッパ層

Claims (16)

1. 導電層上に形成され下から固定磁性層、非磁性材料層、及びフリー磁性層の順に積層された構造を有する積層体と、前記積層体のトラック幅方向の両側に形成された第１の絶縁層と、前記導電層上に形成され前記第１の絶縁層に繋がる第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層上及び第２の絶縁層上に形成されたバイアス層と、を有し、
   前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みは、前記第２の絶縁層の膜厚に比べて薄く形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
2. 少なくとも前記非磁性材料層の上面よりも下側に、前記第２の絶縁層の上面が形成されている請求項１記載の磁気検出素子。
3. 前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みは、一定の寸法で形成されている請求項１または２に記載の磁気検出素子。
4. 前記第２の絶縁層は、一定の膜厚で形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気検出素子。
5. 前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みは、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内で形成される請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気検出素子。
6. 少なくとも前記第１の絶縁層は、前記積層体に接する内側絶縁層と、前記内側絶縁層上に形成される外側絶縁層の２層で形成され、前記内側絶縁層は、前記外側絶縁層と前記積層体とが接して形成される場合に比べて前記積層体の酸化を抑制する酸化抑制層として機能する請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気検出素子。
7. 前記内側絶縁層は、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＮ_Ｘ、ＷＯ_Ｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_Ｘ、ＳｉＯＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴａＯ_Ｘ、ＴｉＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成される請求項６記載の磁気検出素子。
8. 前記外側絶縁層は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＳｉＯ、ＳｉＡｌＯＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成される請求項６または７に記載の磁気検出素子。
9. 前記磁気検出素子は、非磁性材料層が絶縁障壁層で形成されたトンネル型磁気検出素子である請求項１ないし８のいずれかに記載の磁気検出素子。
10. 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） 導電層上に、下から固定磁性層、非磁性材料層、及びフリー磁性層の順に積層された構造を有する積層体を形成する工程、
    （ｂ） 前記積層体のトラック幅方向の両側に第１の絶縁層を形成し、さらに前記導電層上に前記第１の絶縁層に繋がる第２の絶縁層を形成し、このとき、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みを、前記第２の絶縁層の膜厚に比べて薄く形成する工程、
    （ｃ） 前記第１の絶縁層上及び第２の絶縁層上にバイアス層を形成する工程、
11. 前記（ｂ）工程で、少なくとも前記非磁性材料層の上面よりも下側に、前記第２の絶縁層の上面を形成する請求項１０記載の磁気検出素子の製造方法。
12. 前記（ｂ）工程で、前記第１の絶縁層のトラック幅方向への厚みが、前記第２の絶縁層の膜厚に比べて薄く形成されるように、少なくとも２段階以上に成膜角度を異ならせて、前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層を形成する請求項１０または１１に記載の磁気検出素子の製造方法。
13. 前記（ｃ）工程後、次の工程を有する請求項１０ないし１２のいずれかに記載の磁気検出素子の製造方法。
    （ｄ） 前記バイアス層上にストッパ層を形成する工程、
    （ｅ） 前記積層体の上面に形成された不要な層を除去する処理を、前記ストッパ層の少なくとも一部が除去された時点で終了する工程、
14. 前記（ｂ）工程で、少なくとも前記第１の絶縁層を、前記積層体に接する内側絶縁層と、前記内側絶縁層上に形成される外側絶縁層の２層で形成し、このとき、前記内側絶縁層を、前記外側絶縁層と前記積層体とが接して形成される場合に比べて前記積層体の酸化を抑制する材質で形成する請求項１０ないし１３のいずれかに記載の磁気検出素子の製造方法。
15. 前記内側絶縁層を、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＮ_Ｘ、ＷＯ_Ｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_Ｘ、ＳｉＯＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴａＯ_Ｘ、ＴｉＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成する請求項１４記載の磁気検出素子の製造方法。
16. 前記外側絶縁層を、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＡｌＳｉＯ、ＳｉＡｌＯＮから選ばれた単層構造あるいは積層構造で形成する請求項１４または１５に記載の磁気検出素子の製造方法。

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