JP2011090759A5

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Publication number: JP2011090759A5
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Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2030-06-30

Description

即ち、第１の本発明に係る磁気センサ積層体は、基板の上に、バイアス磁界の付与により電気抵抗が変動する磁気抵抗素子と、前記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与する磁性層を含むフィールド領域と、を有し、
前記磁気抵抗素子は、少なくとも、反強磁性層上の一部に強磁性スタックを備え、
前記接合壁面が対向する方向に沿った前記強磁性スタックの最上面の幅が、前記接合壁面が対向する方向に沿った前記反強磁性層の最上面の幅よりも小さく形成され、
前記対向する２つの接合壁面の両方に、前記反強磁性層と前記強磁性スタックとで形成される段形状部分を有することを特徴とする磁気センサ積層体である。

一方、第１の本発明に係る磁気センサ積層体の成膜方法は、基板上に、少なくとも、反強磁性層上の一部に強磁性スタックを備える段形状の磁気抵抗素子を配置し、前記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方のフィールド領域に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるためのハードバイアス積層体を成膜する磁気センサ積層体の成膜方法であって、
前記基板の上に前記反強磁性層および前記強磁性スタックを成膜する手順と、
前記強磁性スタックの上にフォトレジストマスクのパターンを形成する手順と、
前記強磁性スタックの一部をエッチングする手順と、
前記フォトレジストマスクの幅をトリミングする手順と、
前記トリミングされたフォトレジストマスクを使用して、前記強磁性スタックおよび前記反強磁性層をエッチングして、前記対向する２つの接合壁面の両方に、前記反強磁性層と前記強磁性スタックとで形成される段形状部分を有する前記段形状の磁気抵抗素子を形成する手順と、
前記フィールド領域にハードバイアス積層体を成膜する手順と、
前記段形状の磁気抵抗素子および前記ハードバイアス積層体の表面を平坦化する手順と、
を有することを特徴とする磁気センサ積層体の成膜方法である。

即ち、第２の本発明に係る磁気センサ積層体は、基板の上に、バイアス磁界の付与により電気抵抗が変動する磁気抵抗素子と、上記磁気抵抗素子の対向する接合壁面の側方に、上記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与する磁性層を含むフィールド領域と、を有し、少なくとも、上記フィールド領域の上に、体心立方晶構造（ｂｃｃ）の下地層を備え、上記下地層の上に、上記磁性層が成膜され、上記磁性層は、六方晶構造（ｈｃｐ）のＣｏ−Ｐｔ系合金であって、層内に空隙が存在せず、（１０．０）格子面を有し、ＡＢＳ面に沿って０．９を超える角形比を有していることを特徴とする磁気センサ積層体である。

また、第２の本発明に係る磁気センサ積層体の成膜方法は、基板上に、バイアス磁界の付与により電気抵抗が変動する磁気抵抗素子を配置し、上記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方のフィールド領域に、上記磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるためのハードバイアス積層体を成膜する磁気センサ積層体の成膜方法であって、少なくとも、上記基板の法線から４５度を超え９０度未満の成膜角度で、上記接合壁面の方向に沿って下地層を傾斜成膜する手順と、上記下地層の上に、上記基板の法線から０〜３０度の成膜角度で、磁性層を成膜する手順と、を有することを特徴とする磁気センサ積層体の成膜方法である。

ここで、少なくとも、ピンド層１４ａ、スペーサ層１５、およびフリー層１６の接合体が強磁性スタック（ＦＭスタック）１８である。ＦＭスタック１８には、不図示の第３のキャッピング層（図６の１７）を含んでいる場合もある。本実施形態のリーダースタック１０は、ＡＦＭ層１３上の一部にＦＭスタック１８を備え、その接合壁面１０ａ、１０ｂが対向する方向（紙面に平行な方向）に沿ったＦＭスタック１８の最上面の幅ｗ_Fは、同方向に沿ったＡＦＭ層１３の最上面の幅ｗ_Aよりも小さく設定されている。すなわち、リーダースタック１０は、例えば、断面が幅広の台形状のＡＦＭ層１３の上に、これより幅の小さい台形状のＦＭスタック１８を積層したような段形状に形成されている。磁気センサ積層体１を、紙面に平行な面で切り分けて、ストライプ高さ（図１では奥行き）ｈの磁気読み取りヘッド用センサとした場合に、ＦＭスタック１８の最上面の幅ｗ_Fは、ヘッド幅となるため２０ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましい。また、ＡＦＭ層１３の最上面の幅ｗ_Aは、ＦＭスタック１８の最上面の幅ｗ_Fの２．５倍以下であることが好ましい。ｗ_Aがｗ_Fの２．５倍を超えると、フィールド領域２２が減少し、バイアス磁界をリーダースタック１０に十分に与えられない可能性がある。

図１１に示すように、第１の実施形態と同様に、本実施形態のリーダースタック１０は、ＡＦＭ層１３上の一部にＦＭスタック１８を備え、その接合壁面１０ａ、１０ｂが対向する方向に沿ったＦＭスタック１８の最上面の幅ｗ_Fは、同方向に沿ったＡＦＭ層１３の最上面の幅ｗ_Aよりも小さく設定されている。すなわち、リーダースタック１０は、例えば、断面が幅広の台形状のＡＦＭ層１３の上に、これより幅の狭い台形状のＦＭスタック１８を積層したような段形状に形成されている。

Claims

基板の上に、バイアス磁界の付与により電気抵抗が変動する磁気抵抗素子と、前記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与する磁性層を含むフィールド領域と、を有し、
前記磁気抵抗素子は、少なくとも、反強磁性層上の一部に強磁性スタックを備え、
前記接合壁面が対向する方向に沿った前記強磁性スタックの最上面の幅が、前記接合壁面が対向する方向に沿った前記反強磁性層の最上面の幅よりも小さく形成され、
前記対向する２つの接合壁面の両方に、前記反強磁性層と前記強磁性スタックとで形成される段形状部分を有することを特徴とする磁気センサ積層体。
前記反強磁性層の最上面の幅が、前記強磁性スタックの最上面の幅の２．５倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ積層体。
前記磁性層は結晶ｃ軸をもった磁性粒を有する第１と第２の磁性層を含み、
前記第１の磁性層は、前記フィールド領域に前記接合壁面に隣接して配置され、前記第１の磁性層の結晶ｃ軸は整列されて膜面内でＡＢＳ面に沿って配向されていて、
前記第２の磁性層は、前記フィールド領域に前記第１の磁性層に隣接して配置され、前記第２の磁性層の結晶ｃ軸方向は面内ランダムに分布されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ積層体。
前記磁性層は、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔおよびこれらの合金群から選択される六方晶構造（ｈｃｐ）を有する合金によって形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体。
前記第１の磁性層は、Ｆｅ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｐｔおよびこれらの合金群から選択される面心正方晶構造（ｆｃｔ）の合金によって形成され、
前記第２の磁性層は、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔおよびこれらの合金群から選択される六方晶構造を有する合金によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ積層体。
前記フィールド領域および前記接合壁面には、Ｃｒ、Ｃｒ−Ｍｏ、Ｃｒ−Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗおよびこれらの合金群から選択される体心立方晶構造（ｂｃｃ）の合金の下地層を備え、
前記下地層は、前記フィールド領域において３〜８ｎｍ、前記接合壁面において３ｎｍ未満の厚さを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体。
前記フィールド領域および前記接合壁面は、ＣｒＢ、ＣｒＴｉＢ、ＭｇＯ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｔｉ、およびこれらの合金群から選択される第１のシード層を備え、
前記第１のシード層は、前記フィールド領域において厚さ１ｎｍ未満、前記接合壁面において厚さ０．５〜２ｎｍを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体。
前記フィールド領域および前記磁気抵抗素子は、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｔｉおよびこれらの合金群ならびにＣから選択される第１のキャッピング層で覆われていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体。
前記フィールド領域および前記接合壁面は、酸化物または窒化物からなる絶縁層を備え、
前記絶縁層は、前記接合壁面において２〜５ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項８に記載の磁気センサ積層体。
前記絶縁層の下および前記第１のキャッピング層の上に、軟磁性体からなるシールド層を備えることを特徴とする請求項９に記載の磁気センサ積層体。
基板上に、少なくとも、反強磁性層上の一部に強磁性スタックを備える段形状の磁気抵抗素子を配置し、前記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方のフィールド領域に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるためのハードバイアス積層体を成膜する磁気センサ積層体の成膜方法であって、
前記基板の上に前記反強磁性層および前記強磁性スタックを成膜する手順と、
前記強磁性スタックの上にフォトレジストマスクのパターンを形成する手順と、
前記強磁性スタックの一部をエッチングする手順と、
前記フォトレジストマスクの幅をトリミングする手順と、
前記トリミングされたフォトレジストマスクを使用して、前記強磁性スタックおよび前記反強磁性層をエッチングして、前記対向する２つの接合壁面の両方に、前記反強磁性層と前記強磁性スタックとで形成される段形状部分を有する前記段形状の磁気抵抗素子を形成する手順と、
前記フィールド領域にハードバイアス積層体を成膜する手順と、
前記段形状の磁気抵抗素子および前記ハードバイアス積層体の表面を平坦化する手順と、
を有することを特徴とする磁気センサ積層体の成膜方法。
前記段形状の磁気抵抗素子は、前記接合壁面が対向する方向に沿った前記強磁性スタックの最上面の幅が、前記接合壁面が対向する方向に沿った前記反強磁性層の最上面の幅よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記ハードバイアス積層体を成膜する手順は、
前記基板の法線から成膜角度θ₁（θ₁＝０〜２５度）で、下地層を成膜する手順と、
前記基板の法線から成膜角度θ₂（θ₂＝５０〜９０度）で、第１の磁性層を成膜する手順と、
前記基板の法線から成膜角度θ₃（θ₃＝０〜２５度）で、第２の磁性層を成膜する手順と、
前記基板の法線から成膜角度θ₄（θ₄＝０〜４５度）で、第１のキャッピング層を成膜する手順と、
を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記第１の磁性層は、前記磁気抵抗素子の接合壁面と平行な細長いターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、前記磁気抵抗素子の接合壁面の一方の面に成膜し、
次いで、前記基板をその中央垂直軸を中心に１８０度回転させ、前記ターゲットの下で前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、前記接合壁面の他方の面に成膜することを特徴とする請求項１３に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記下地層、前記第２の磁性層および前記第１のキャッピング層は、前記ターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、一方のフィールド領域に成膜し、
前記基板をその中央垂直軸を中心に１８０度回転させ、前記ターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、他方のフィールド領域に成膜することを特徴とする請求項１４に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記フィールド領域にハードバイアス積層体を成膜する手順の前に、絶縁層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項１１から１５のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記磁気抵抗素子および前記ハードバイアス積層体の表面を平坦化する手順の後に、第２のキャッピング層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項１１から１６のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記第２のキャッピング層を成膜する手順の後に、シールド層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項１７に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
イオンビーム蒸着法により前記ハードバイアス積層体を成膜することを特徴とする請求項１１から１８のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記基板上に複数の段形状の磁気抵抗素子が形成され、該複数の磁気抵抗素子の前記ハードバイアス積層体は同一の手順で積層することを特徴とする請求項１１から１９のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
基板上に、少なくとも、反強磁性層上の一部に強磁性スタックを備える段形状の磁気抵抗素子を配置し、前記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方のフィールド領域に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるためのハードバイアス積層体を成膜する磁気センサ積層体の成膜制御プログラムであって、
前記磁気センサ積層体の成膜装置に、
前記基板の上に前記反強磁性層および前記強磁性スタックを成膜する手順と、
前記強磁性スタックの上にフォトレジストマスクのパターンを形成する手順と、
前記強磁性スタックの一部をエッチングする手順と、
前記フォトレジストマスクの幅をトリミングする手順と、
前記トリミングされたフォトレジストマスクを使用して、前記強磁性スタックおよび前記反強磁性層をエッチングして、前記対向する２つの接合壁面の両方に、前記反強磁性層と前記強磁性スタックとで形成される段形状部分を有する前記段形状の磁気抵抗素子を形成する手順と、
前記フィールド領域にハードバイアス積層体を成膜する手順と、
前記段形状の磁気抵抗素子およびハードバイアス積層体の表面を平坦化する手順と、
を実行させることを特徴とする磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記段形状の磁気抵抗素子は、前記接合壁面が対向する方向に沿った前記強磁性スタックの最上面の幅が、前記接合壁面が対向する方向に沿った前記反強磁性層の最上面の幅よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記ハードバイアス積層体を成膜する手順は、
前記基板の法線から成膜角度θ₁（θ₁＝０〜２５度）で、下地層を成膜する手順と、
前記基板の法線から成膜角度θ₂（θ₂＝５０〜９０度）で、第１の磁性層を成膜する手順と、
前記基板の法線から成膜角度θ₃（θ₃＝０〜２５度）で、第２の磁性層を成膜する手順と、
前記基板の法線から成膜角度θ₄（θ₄＝０〜４５度）で、第１のキャッピング層を成膜する手順と、
を有することを特徴とする請求項２１または２２に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記第１の磁性層は、前記磁気抵抗素子の接合壁面と平行な細長いターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、前記磁気抵抗素子の接合壁面の一方の面に成膜し、
次いで、前記基板をその中央垂直軸を中心に１８０度回転させ、前記ターゲットの下で前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、前記接合壁面の他方の面に成膜することを特徴とする請求項２３に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記下地層、前記第２の磁性層および前記第１のキャッピング層は、前記ターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、一方のフィールド領域に成膜し、
前記基板をその中央垂直軸を中心に１８０度回転させ、前記ターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、他方のフィールド領域に成膜することを特徴とする請求項２４に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記フィールド領域にハードバイアス積層体を成膜する手順の前に、絶縁層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項２１から２５のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記磁気抵抗素子およびハードバイアス積層体の表面を平坦化する手順の後に、第２のキャッピング層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項２１から２６のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記第２のキャッピング層を成膜する手順の後に、シールド層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項２７に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
請求項２１から２８のいずれか１項に記載の成膜制御プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
基板の上に、バイアス磁界の付与により電気抵抗が変動する磁気抵抗素子と、前記磁気抵抗素子の対向する接合壁面の側方に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与する磁性層を含むフィールド領域と、を有し、
少なくとも、前記フィールド領域の上に、体心立方晶構造（ｂｃｃ）の下地層を備え、
前記下地層の上に、前記磁性層が成膜され、
前記磁性層は、六方晶構造（ｈｃｐ）のＣｏ−Ｐｔ系合金であって、層内に空隙が存在せず、（１０．０）格子面を有し、ＡＢＳ面に沿って０．９を超える角形比を有していることを特徴とする磁気センサ積層体。
前記下地層は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、Ａｌ、およびこれらの合金群から選択され、前記フィールド領域における厚さが３〜８ｎｍであり、前記接合壁面における厚さが３ｎｍ未満であることを特徴とする請求項３０に記載の磁気センサ積層体。
前記フィールド領域の上に、酸化物または窒化物からなる絶縁層を備え、
前記絶縁層は、前記接合壁面において２〜５ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項３０または３１に記載の磁気センサ積層体。
前記絶縁層と前記下地層との間に、金属窒化物からなる第２のシード層を備えていることを特徴とする請求項３２に記載の磁気センサ積層体。
前記第２のシード層と前記下地層との合計膜厚が１０ｎｍ未満であって、
前記磁性層の膜厚が１０〜３０ｎｍであり、
これらの層を含むハードバイアス積層体の保磁力配向比（ＯＲ）が１．５を超えることを特徴とする請求項３３に記載の磁気センサ積層体。
前記第２のシード層は、Ｔａ−Ｎ、Ｎｂ−ＮまたはＲｕＡｌ−Ｎから選択され、前記フィールド領域における厚さが３〜８ｎｍであり、前記接合壁面における厚さが３ｎｍ未満であることを特徴とする請求項３３または３４に記載の磁気センサ積層体。
前記第２のシード層はＴａ−Ｎであり、前記下地層はＷ−Ｔｉ（１０＜Ｔｉ＜３０原子％）であって、前記第２のシード層の前記フィールド領域における膜厚が３〜５ｎｍであることを特徴とする請求項３３から３５のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体。
前記フィールド領域および前記磁気抵抗素子は、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｔｉおよびこれらの合金群ならびにＣから選択される第１のキャッピング層で覆われていることを特徴とする請求項３２から３６のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体。
前記絶縁層の下および前記第１のキャッピング層の上に、軟磁性体からなるシールド層を備えることを特徴とする請求項３７に記載の磁気センサ積層体。
基板上に、バイアス磁界の付与により電気抵抗が変動する磁気抵抗素子を配置し、前記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方のフィールド領域に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるためのハードバイアス積層体を成膜する磁気センサ積層体の成膜方法であって、
少なくとも、
前記基板の法線から４５度を超え９０度未満の成膜角度で、前記接合壁面の方向に沿って下地層を傾斜成膜する手順と、
前記下地層の上に、前記基板の法線から０〜３０度の成膜角度で、磁性層を成膜する手順と、
を有することを特徴とする磁気センサ積層体の成膜方法。
前記下地層は、
前記基板の上の前記磁気抵抗素子の接合壁面がターゲットに対して垂直となるように配置した状態で、
前記基板を前記ターゲットの下で一定の速度で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜し、
次いで、基板を１８０度回転させて、前記ターゲットの下で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜することを特徴とする請求項３９に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記下地層を傾斜成膜する手順の前に、前記フィールド領域および前記接合壁面の上に、絶縁層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項３９または４０に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記絶縁層を成膜する手順の後に、前記絶縁層の上に、前記基板の法線から４５度を超え９０度未満の成膜角度で、前記接合壁面の方向に沿って金属窒化物からなる第２のシード層を傾斜成膜する手順を有することを特徴とする請求項４１に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記第２のシード層は、
前記基板の上の前記磁気抵抗素子の接合壁面がターゲットに対して垂直となるように配置した状態で、
前記基板を前記ターゲットの下で一定の速度で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜し、
次いで、基板を１８０度回転させて、前記ターゲットの下で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜することを特徴とする請求項４２に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記第２のシード層は、処理ガスおよびＮ₂雰囲気中で反応性成膜され、Ｎ₂の部分圧が１０〜３０％であることを特徴とする請求項４２または４３に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記磁性層を成膜する手順の後に、前記基板の法線から０〜３０度の成膜角度で第１のキャッピング層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項４２から４４のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記第１のキャッピング層を成膜する手順の後に、シールド層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項４５に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記磁性層および前記第１のキャッピング層は、前記磁気抵抗素子の接合壁面と平行なターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、一方のフィールド領域に成膜し、
前記基板をその中央垂直軸を中心に１８０度回転させ、前記ターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、他方のフィールド領域に成膜することを特徴とする請求項４５または４６に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
イオンビーム蒸着法により前記各層の成膜を行なうことを特徴とする請求項４２から４７のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記磁性層を成膜する手順の前に、前記基板の法線から６０度を超えて９０度未満の角度で、前記接合壁面の上の厚い側の前記第２のシード層および前記下地層をトリミングする手順を有することを特徴とする請求項４２から４８のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
真空空間と大気の間で基板を出し入れするロードロックモジュールと、
搬送機構を備える搬送チャンバと、
エッチング処理を行うエッチング処理チャンバと、
前記絶縁層を成膜する成膜チャンバと、
入射制御型スパッタリング処理を行う傾斜成膜チャンバと、
を有する連続処理装置の真空雰囲気の下で、前記各手順を連続処理することを特徴とする請求項４１から４９のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
前記連続処理装置は、イオンビーム蒸着法またはイオン化物理的気相蒸着法による成膜を行う成膜チャンバを備えていることを特徴とする請求項５０に記載の磁気センサ積層体の成膜方法。
基板上に、バイアス磁界の付与により電気抵抗が変動する磁気抵抗素子を配置し、前記磁気抵抗素子の対向する２つの接合壁面の側方のフィールド領域に、前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるためのハードバイアス積層体を成膜する磁気センサ積層体の成膜制御プログラムであって、
前記磁気センサ積層体の成膜装置に、
少なくとも、
前記基板の法線から４５度を超え９０度未満の成膜角度で、前記接合壁面の方向に沿って下地層を傾斜成膜する手順と、
前記下地層の上に、前記基板の法線から０〜３０度の成膜角度で、磁性層を成膜する手順と、
を実行させることを特徴とする磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記下地層は、
前記基板の上の前記磁気抵抗素子の接合壁面がターゲットに対して垂直となるように配置した状態で、
前記基板を前記ターゲットの下で一定の速度で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜し、
次いで、基板を１８０度回転させて、前記ターゲットの下で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜することを特徴とする請求項５２に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記下地層を傾斜成膜する手順の前に、前記フィールド領域および前記接合壁面の上に、絶縁層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項５２または５３に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記絶縁層を成膜する手順の後に、前記絶縁層の上に、前記基板の法線から４５度を超え９０度未満の成膜角度で、前記接合壁面の方向に沿って金属窒化物からなる第２のシード層を傾斜成膜する手順を有することを特徴とする請求項５４に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記第２のシード層は、
前記基板の上の前記磁気抵抗素子の接合壁面がターゲットに対して垂直となるように配置した状態で、
前記基板を前記ターゲットの下で一定の速度で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜し、
次いで、基板を１８０度回転させて、前記ターゲットの下で移動させながら、前記接合壁面およびフィールド領域の上に傾斜成膜することを特徴とする請求項５５に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記磁性層を成膜する手順の後に、前記基板の法線から０〜３０度の成膜角度で第１のキャッピング層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項５５または５６に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記第１のキャッピング層を成膜する手順の後に、シールド層を成膜する手順を有することを特徴とする請求項５７に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記磁性層および前記第１のキャッピング層は、前記磁気抵抗素子の接合壁面と平行なターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、一方のフィールド領域に成膜し、
前記基板をその中央垂直軸を中心に１８０度回転させ、前記ターゲットの下で、前記基板を一定の速度で直線的に移動させて、他方のフィールド領域に成膜することを特徴とする請求項５７または５８に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記磁性層を成膜する手順の前に、前記基板の法線から６０度を超えて９０度未満の角度で、前記接合壁面の上の厚い側の前記第２のシード層および前記下地層をトリミングする手順を有することを特徴とする請求項５５から５９のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記磁気センサ積層体の成膜装置は、
真空空間と大気の間で基板を出し入れするロードロックモジュールと、
搬送機構を備える搬送チャンバと、
エッチング処理を行うエッチング処理チャンバと、
前記絶縁層を成膜する成膜チャンバと、
入射制御型スパッタリング処理を行う傾斜成膜チャンバと、
を有する連続処理装置であり、
前記連続処理装置の真空雰囲気の下で、前記各手順を連続処理することを特徴とする請求項５４から６０のいずれか１項に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
前記連続処理装置は、イオンビーム蒸着法またはイオン化物理的気相蒸着法による成膜を行う成膜チャンバを備えていることを特徴とする請求項６１に記載の磁気センサ積層体の成膜制御プログラム。
請求項５２から６２のいずれか１項に記載の成膜制御プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。