JP3325852B2 - スピンバルブ型薄膜磁気素子及び薄膜磁気ヘッド及びスピンバルブ型薄膜磁気素子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フリー磁性層に固
定磁性層と反強磁性層とが積層されてなるスピンバルブ
型薄膜磁気素子及びこのスピンバルブ型薄膜磁気素子を
備えた薄膜磁気ヘッド及びスピンバルブ型薄膜磁気素子
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗効果型の磁気ヘッドには、磁気
抵抗効果を示す素子を備えたＭＲ（Magnetoresistive）
ヘッドと巨大磁気抵抗効果を示す素子を備えたＧＭＲ
（GiantMagnetoresistive）ヘッドとがある。ＭＲヘッ
ドにおいては、磁気抵抗効果を示す素子が磁性体からな
る単層構造とされている。一方、ＧＭＲヘッドにおいて
は、磁気抵抗効果を示す素子が複数の材料が積層されて
なる多層構造とされている。巨大磁気抵抗効果を生み出
す構造にはいくつかの種類があるが、比較的構造が単純
で、外部磁界に対して抵抗変化率が高いものとしてスピ
ンバルブ型薄膜磁気素子がある。スピンバルブ型薄膜磁
気素子には、シングルスピンバルブ薄膜磁気素子とデュ
アルスピンバルブ型薄膜磁気素子とがある。

【０００３】図２８は、従来のスピンバルブ型薄膜磁気
素子を磁気記録媒体側からみた断面図である。この従来
のスピンバルブ型薄膜磁気素子の上下には、ギャップ層
を介してシールド層が形成されており、前記スピンバル
ブ型薄膜磁気素子、ギャップ層、及びシールド層で、再
生用のＧＭＲヘッドが構成されている。なお前記再生用
のＧＭＲへッドの上に、記録用のインダクティブヘッド
が積層されていてもよい。このＧＭＲヘッドは、インダ
クティブヘッドと共に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薄膜磁気ヘッドを構成し、ハード
ディスク等の磁気記録媒体の記録磁界を検出するもので
ある。なお、図２８において、磁気記録媒体の移動方向
は図示Ｚ方向であり、磁気記録媒体からの漏れ磁界の方
向はＹ方向である。

【０００４】図２８において、符号７３はスピンバルブ
型薄膜磁気素子を示している。このスピンバルブ型薄膜
磁気素子７３は、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁
性層及び反強磁性層が一層ずつ順に積層された、いわゆ
るトップ型のシングルスピンバルブ型薄膜磁気素子であ
る。図２８において符号１１１は、例えばＴａ（タンタ
ル）などで形成された下地層を示している。この下地層
１１１の上には、フリー磁性層１１２が積層され、さら
に前記フリー磁性層１１２の上には、Ｃｕなどで形成さ
れた非磁性導電層１１３が積層され、前記非磁性導電層
１１３の上には、固定磁性層１１４が積層され、固定磁
性層１１４の上には、反強磁性層１１８が積層され、こ
の反強磁性層１１８の上には、Ｔａなどで形成された保
護層１１９が積層されている。このように、下地層１１
１から保護層１１９までが順次積層されて積層体１１０
を構成している。反強磁性層１１８は、固定磁性層１１
４に接して積層され、固定磁性層１１４と反強磁性層１
１８との界面にて交換結合磁界（交換異方性磁界）が発
生し、固定磁性層１１４の磁化方向が図示Ｙ方向に固定
される。

【０００５】積層体１１０の両側には、例えばＣｏ−Ｐ
ｔ（コバルト−白金）合金からなるバイアス層１１６、
１１６が形成されている。このバイアス層１１６、１１
６は、フリー磁性層１１２の磁化方向を図示Ｘ1方向に
揃えてフリー磁性層１１２を単磁区化させ、バルクハウ
ゼンノイズを抑制するためのものである。これにより、
前記フリー磁性層１１２の磁化方向と前記固定磁性層１
１４の磁化方向とが交差する関係となる。

【０００６】なお、符号１２０は、Ｃｕなどで形成され
た導電層を示している。また、バイアス層１１６と基板
７との間、及び、バイアス層１１６と積層体１１０との
間には、例えば非磁性金属であるＣｒからなるバイアス
下地層１１７が設けられている。更に、バイアス層１１
６と導電層１２０との間には、例えば非磁性金属である
Ｔａ若しくはＣｒからなる中間層１１５が設けられてい
る。

【０００７】このスピンバルブ型薄膜磁気素子７３で
は、ハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界によ
り、図示Ｘ1方向に揃えられたフリー磁性層１１２の磁
化方向が変動すると、図示Ｙ方向に固定された固定磁性
層１１４の磁化との関係で電気抵抗が変化し、この電気
抵抗値の変化に基づく電圧変化により、記録媒体からの
洩れ磁界が検出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスピ
ンバルブ型薄膜磁気素子７３においては、前記バイアス
層１１６、１１６の一部分が、バイアス下地層１１７を
介して積層体１１０の傾斜側面１１０ａに乗り上げて、
基板７から離れる方向に向けて突出している。この部分
の断面形状は、基板７から離れるにつれて厚さが薄くな
り、そして積層体１１０の上面付近にあるバイアス層１
１６、１１６の先端部１１６ａ、１１６ａは、尖った断
面形状となっている。

【０００９】このため、図２９に示すように、一方のバ
イアス層１１６の先端部１１６ａからの漏れ磁束が、ス
ピンバルブ型薄膜磁気素子７３上に積層されている上部
シールド層を経て、もう一方のバイアス層１１６に至る
磁界（図示矢印Ａ）となりやすく、フリー磁性層１１２
に印加される有効磁界が減少するという不都合があっ
た。このため、フリー磁性層１１２の磁区制御を良好に
行うことが困難で、安定性が悪いことが問題となってい
た。

【００１０】また、バイアス層１１６、１１６の先端部
１１６ａ、１１６ａからの別の漏れ磁界が、前記バイア
ス層１１６の反磁界（図示矢印Ｂ及び矢印Ｃ）となって
フリー磁性層１１２の両端に印加され、この反磁界（矢
印Ｂ及び矢印Ｃ）の方向は、バイアス層１１６、１１６
により揃えられたフリー磁性層１１２の磁化の方向（図
示矢印Ｄ）と異なるので、フリー磁性層１１２が多磁区
化されてバルクハウゼンノイズが増加してしまい、問題
となっていた。

【００１１】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、フリー磁性層に印加される有効磁界の減少が起こり
にくく、また、フリー磁性層が多磁区化されることがな
く、フリー磁性層の磁区制御を良好に行うことができる
安定性に優れたスピンバルブ型薄膜磁気素子を提供する
ことを目的する。また、このスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法を提供することを目的とする。さらに、こ
のスピンバルブ型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッド
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明のスピン
バルブ型薄膜磁気素子は、基板上にフリー磁性層と非磁
性導電層と固定磁性層とが少なくとも積層されてなる断
面視略台形状の積層体と、前記基板上に設けられ、前記
積層体の両側に位置して前記フリー磁性層の磁化方向を
一方向に揃える一対のバイアス層と、前記積層体及び前
記一対のバイアス層上に設けられる強磁性薄膜と、前記
強磁性薄膜に接して、交換結合磁界により前記固定磁性
層の磁化方向を前記フリー磁性層の磁化方向に対して交
差する方向に固定する反強磁性層と、前記フリー磁性層
に検出電流を与える一対の導電層とを具備してなり、前
記一対のバイアス層が、前記基板を基準として前記積層
体と同じ階層に位置して設けられるとともに、その上面
が前記積層体の上面とほぼ同一面を構成するように形成
され、前記強磁性薄膜及び前記反強磁性層が、前記バイ
アス層の上面と前記積層体の上面により形成される略同
一面上に積層されていることを特徴とする。また本発明
のスピンバルブ型薄膜磁気素子は、基板上にフリー磁性
層と非磁性導電層と固定磁性層と反強磁性薄膜とが少な
くとも積層されてなる断面視略台形状の積層体と、前記
基板上に設けられ、前記積層体の両側に位置して前記フ
リー磁性層の磁化方向を一方向に揃える一対のバイアス
層と、前記反強磁性薄膜に接して、交換結合磁界により
前記固定磁性層の磁化方向を前記フリー磁性層の磁化方
向に対して交差する方向に固定する反強磁性層と、前記
フリー磁性層に検出電流を与える一対の導電層とを具備
してなり、前記一対のバイアス層が、前記基板を基準と
して前記積層体と同じ階層に位置して設けられるととも
に、その上面が前記積層体の上面とほぼ同一面を構成す
るように形成され、前記反強磁性層が、前記バイアス層
の上面と前記積層体の上面により形成される略同一面上
に積層されていることを特徴とする。前記反強磁性層
は、前記ハードバイアス層全体と前記積層体とに積層さ
れていることが好ましい。また、前記反強磁性層は、前
記積層体の上面に接して前記積層体よりも幅広に形成さ
れ、かつ前記一対のバイアス層の一部に積層されていて
もよい。

【００１３】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子におい
ては、バイアス層が前記積層体と同じ階層に位置し、ま
たその上面が前記積層体の上面とほぼ同一面を構成し、
更に反強磁性層が前記バイアス層及び前記積層体の上に
積層されているため、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素
子のように、バイアス層の一部の断面形状が突出して尖
ったものとはならず、バイアス層からの漏れ磁界によっ
てフリー磁性層が多磁区化されることがないので、フリ
ー磁性層のバルクハウゼンノイズを低減することが可能
になる。なお、ここで、「バイアス層が前記積層体と同
じ階層に位置し、」とは、バイアス層及び積層体が、基
板を基準としてほぼ同じ階層に積層されていることを意
味し、また、バイアス層の厚さが積層体の厚さより薄い
場合も含まれる。

【００１４】また、反強磁性薄膜と他方の反強磁性層を
構成する材料は、同一の組成からなるものであることが
好ましい。

【００１５】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子におい
ては、固定磁性層と反強磁性薄膜が予め同時に積層され
るのでこれらの界面に不純物が混入することがなく、こ
の反強磁性薄膜と反強磁性層とが一体化すれば、固定磁
性層と反強磁性薄膜との界面にて交換結合磁界が容易に
発現して固定磁性層の磁化方向を所定の方向に強固に固
定することが可能になる。

【００１６】

【００１７】また上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子に
おいては、強磁性薄膜と反強磁性層とが同時に積層され
るのでこれらの界面に不純物が混入することがなく、ま
たこの強磁性薄膜は固定磁性層と接しているので、反強
磁性層と強磁性薄膜との間で交換結合磁界が容易に発現
し、この交換結合磁界が強磁性薄膜を介して固定磁性層
に印加されて、固定磁性層の磁化方向を所定の方向に固
定することが可能になる。

【００１８】前記反強磁性層は、Ｘ−Ｍｎ（ただし、Ｘ
は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちから選
択される１種の元素を示す。）の式で示される合金から
なり、Ｘが３７原子％以上６３原子％以下の範囲である
ことが好ましい。また、前記反強磁性層は、Ｘ’−Ｐｔ
−Ｍｎ（ただし、Ｘ’は、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｉ
ｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇのうちから選択される１種
または２種以上の元素を示す。）の式で示される合金か
らなり、Ｘ’とＰｔの合計量が３７原子％以上６３原子
％以下の範囲であっても良い。更に、前記反強磁性薄膜
は、Ｘ−Ｍｎ（ただし、Ｘは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉ
ｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちから選択される１種の元素を示
す。）の式で示される合金からなり、Ｘが３７原子％以
上６３原子％以下の範囲であることが好ましい。更に、
前記反強磁性薄膜は、Ｘ’−Ｐｔ−Ｍｎ（ただし、Ｘ’
は、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ａ
ｕ、Ａｇのうちから選択される１種または２種以上の元
素を示す。）の式で示される合金からなり、Ｘ’とＰｔ
の合計量が３７原子％以上６３原子％以下の範囲であっ
ても良い。

【００１９】反強磁性層及び反強磁性薄膜に、Ｘ−Ｍｎ
の式で示される合金またはＸ’−Ｐｔ−Ｍｎの式で示さ
れる合金を用いたスピンバルブ型薄膜磁気素子とするこ
とで、反強磁性層に従来から使用されているＮｉＯ合
金、ＦｅＭｎ合金、ＮｉＭｎ合金などを用いたものと比
較して、交換結合磁界が大きく、またブロッキング温度
が高く、さらに耐食性に優れているなどの優れた特性を
有するスピンバルブ型薄膜磁気素子とすることが可能に
なる。

【００２０】本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子は、
先に記載のスピンバルブ型薄膜磁気素子であり、前記反
強磁性層が、前記バイアス層全体及び前記積層体に積層
され、前記一対の導電層が、互いに離間して前記反強磁
性層上に積層されてなることを特徴とする。この導電層
は、積層体と重ならない位置に積層されることが好まし
い。一対の導電層が、積層体に重ならない位置にて互い
に離間されて積層されれば、検出電流を確実に積層体に
印加することが可能になる。

【００２１】また、前記反強磁性層が、前記積層体の上
面に接して前記積層体よりも幅広に形成され、かつ前記
一対のバイアス層の一部に積層され、前記一対の導電層
が、前記反強磁性層の両側に隣接し、かつ前記バイアス
層に積層されてなるものであっても良く、この場合に
は、導電層とバイアス層が隣接し、バイアス層は非磁性
導電層を含む積層体と隣接しているので、導電層からの
検出電流を、比抵抗の大きい反強磁性層を介さずに非磁
性導電層に与えることが可能となり、外部磁界による磁
気抵抗の変化量を大きくしてスピンバルブ型薄膜磁気素
子の検出感度を高くすることが可能になる。

【００２２】また、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子は、先に記載のスピンバルブ型薄膜磁気素子であり、
前記バイアス層と前記導電層との間および／または前記
バイアス層と前記反強磁性層との間に、ＴａまたはＣｒ
からなる中間層が設けられたことを特徴とする。Ｔａ、
Ｃｒのような非磁性体からなる中間層を設けることによ
り、バイアス層と反強磁性層との間で磁気結合が発生す
ることなく、フリー磁性層の単磁区化に必要なバイアス
磁界を増大させることができる。また、後工程であるイ
ンダクティブヘッドの製造工程での熱処理（ＵＶキュ
ア）により起きる導電層とバイアス層の間での熱拡散を
防止して、バイアス層の磁気特性の劣化を防止すること
ができる。

【００２３】更に、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子は、先に記載のスピンバルブ型薄膜磁気素子であり、
前記バイアス層と前記積層体との間および前記バイアス
層と前記基板との間に、Ｃｒからなるバイアス下地層が
設けられたことを特徴とする。体心立方構造（ｂｃｃ構
造）であるＣｒからなるバイアス下地層を設けることに
より、前記バイアス層がバイアス下地層上でエピタキシ
ャル成長して、バイアス層の磁化容易軸を所定の方向に
揃えることが可能になって、バイアス層の保磁力および
角形比が大きくなり、フリー磁性層の単磁区化に必要な
バイアス磁界を増大させることができる。

【００２４】また、前記フリー磁性層は、非磁性中間層
と、前記非磁性中間層を挟む第１フリー磁性層及び第２
フリー磁性層とからなり、前記第１フリー磁性層と前記
第２フリー磁性層が互いに反強磁性的に結合されて、前
記第１フリー磁性層の磁化方向と前記第２フリー磁性層
の磁化方向が互いに反平行とされているものであっても
良い。このとき、第１、第２フリー磁性層の厚さは、僅
かに異なる厚さとすることが好ましい。更に、前記固定
磁性層は、別の非磁性中間層と、前記別の非磁性中間層
を挟む第１固定磁性層及び第２固定磁性層とからなり、
前記第１固定磁性層と前記第２固定磁性層が互いに反強
磁性的に結合されて、前記第１固定磁性層の磁化方向と
前記第２固定磁性層の磁化方向が互いに反平行とされて
いるものであっても良い。このとき、第１、第２固定磁
性層の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好まし
い。

【００２５】フリー磁性層が、非磁性中間層を介して反
強磁性的に結合された第１、第２フリー磁性層からなる
場合、第１、第２フリー磁性層が交換結合磁界によって
磁気的に結合されてフェリ磁性状態となる。この時例え
ば、第１フリー磁性層の厚さを、第２フリー磁性層より
も僅かに大とすると、第１フリー磁性層の磁化方向がバ
イアス層の磁化によって一定方向に揃えられ、第２フリ
ー磁性層の磁化方向が第１フリー磁性層の磁化方向の反
対方向とされる。従って、第１、第２フリー磁性層の磁
気モーメントが相互に打ち消し合うことになるが、第１
フリー磁性層の厚さが第２フリー磁性層より大とされて
いるので、この厚さの差分に相当する磁化がフリー磁性
層の磁化となり、この磁化が小さくなるので、外部磁界
の変化によってフリー磁性層の磁化方向が感度よく変動
するものとなる。

【００２６】また、固定磁性層が、非磁性中間層を介し
て反強磁性的に結合された第１、第２固定磁性層からな
る場合、第１、第２固定磁性層が交換結合磁界によって
磁気的に結合されてフェリ磁性状態となる。このとき、
第１、第２固定磁性層の厚さを僅かに異ならしめると、
第１、第２固定磁性層の磁気モーメントが相互に打ち消
し合っても、固定磁性層の自発磁化が僅かに残り、この
自発磁化が反強磁性層との交換結合磁界によって更に増
幅され、固定磁性層の磁化方向を強固に固定することが
可能になる。

【００２７】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、スライ
ダに、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子が備えられてなることを特徴
とする。

【００２８】次に本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子
の製造方法は、基板上に、少なくともフリー磁性層と非
磁性導電層と固定磁性層と反強磁性薄膜とを積層して積
層前駆体を形成し、前記積層前駆体上に第１リフトオフ
レジストを形成し、前記第１リフトオフレジストに覆わ
れていない前記積層前駆体を除去して前記基板を露出さ
せることにより断面視略台形状の積層体を形成し、露出
された前記基板上であって前記基板を基準として前記積
層体と同じ階層にバイアス層を積層して、該バイアス層
の上面を前記積層体の上面とほぼ同一面とし、前記第１
リフトオフレジストを除去し、前記バイアス層及び前記
積層体の前記反強磁性薄膜上に反強磁性層を積層し、前
記反強磁性層に接触させて一対の導電層を形成すること
を特徴とする。

【００２９】また、上記の製造法においては、反強磁性
層を積層する前に、積層体の上面（この場合は反強磁性
膜の上面）の酸化層をイオンミリングまたは逆スパッタ
等の手段によりエッチングすることが好ましい。また、
反強磁性薄膜と反強磁性層の材質は、同一のものである
ことが好ましい。

【００３０】上記の製造方法においては、積層体の両側
にバイアス層を形成する際に、バイアス層の上面が積層
体の上面とほぼ同じ位置になるようにバイアス層を積層
し、この上に反強磁性薄膜と反強磁性層を積層するの
で、従来のようにバイアス層の一部の断面形状が突出し
て尖ったものとはならず、バイアス層からの漏れ磁界に
よってフリー磁性層が多磁区化されることがなく、フリ
ー磁性層が単磁区化されたスピンバルブ型薄膜磁気素子
を製造することが可能になる。

【００３１】

【００３２】また、上記の製造方法においては、固定磁
性層と反強磁性薄膜とを同時に積層するためにこれらの
界面には酸素等の不純物が混入せず、また反強磁性薄膜
に反強磁性層を積層してこれらを一体化することによっ
て反強磁性薄膜が実質的に反強磁性層に含まれることに
なるので、固定磁性層と反強磁性薄膜との界面にて交換
結合磁界が発現し、この交換結合磁界により磁化方向が
強固に固定された固定磁性層を備えたスピンバルブ型薄
膜磁気素子を製造することができる。また、反強磁性層
の積層前に積層体（反強磁性薄膜）の上面をエッチング
することにより、酸素などの不純物が除去され、反強磁
性薄膜と反強磁性層とを一体化されて交換結合磁界の劣
化が防止される。

【００３３】また、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法は、基板上に、少なくともフリー磁性層と
非磁性導電層と固定磁性層とを積層して積層前駆体を形
成し、前記積層前駆体上に第１リフトオフレジストを形
成し、前記第１リフトオフレジストに覆われていない前
記積層前駆体を除去して前記基板を露出させることによ
り断面視略台形状の積層体を形成し、露出された前記基
板上であって前記基板を基準として前記積層体と同じ階
層にバイアス層を積層して、該バイアス層の上面を前記
積層体の上面とほぼ同一面とし、前記第１リフトオフレ
ジストを除去し、前記バイアス層及び前記積層体の上に
強磁性薄膜及び反強磁性層を順次積層し、前記反強磁性
層に接触させて一対の導電層を形成することを特徴とす
る。このとき、積層体の上面を構成する固定磁性層及び
強磁性薄膜の材質は、同一であることが好ましい。また
この場合には、強磁性薄膜を積層する前に、積層体の上
面（この場合は固定磁性層の上面）をスパッタ等の手段
によりエッチングすることが好ましい。

【００３４】上記の製造方法においては、強磁性薄膜と
反強磁性層とを同時に形成するためにこれらの界面には
酸素等の不純物が混入せず、強磁性薄膜と反強磁性層と
の界面にて交換結合磁界が発現しやすくなり、またこの
強磁性薄膜が固定磁性層上に積層されてこれらが一体化
して強磁性薄膜が実質的に固定磁性層に含まれることに
なるので、発現した交換結合磁界が固定磁性層の磁化方
向を強固に固定することが可能になる。また、強磁性薄
膜の積層前に、積層体（固定磁性層）の上面をエッチン
グすることにより、酸素などの不純物が除去されて固定
磁性層と強磁性薄膜とを実質的に一体化し、固定磁性層
の磁化方向を強固に固定することが可能になる。

【００３５】また、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法は、先に記載のスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法であって、前記反強磁性層上に第２リフト
オフレジストを形成し、前記第２リフトオフレジストに
覆われていない前記反強磁性層上に前記一対の導電層を
積層し、前記第２リフトオフレジストを除去することを
特徴とする。ここで第２リフトオフレジストは、積層体
と重なるように形成することが好ましい。

【００３６】上記の製造方法においては、導電層を積層
した後に第２リフトオフレジストを除去するので、導電
層を、第２リフトオフレジストが形成されなかった部分
のみに積層することができる。特に、第２リフトオフレ
ジストを積層体と重なる位置に形成すれば、導電層を積
層体の両側に位置するように形成することが可能とな
る。

【００３７】更に、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法は、先に記載のスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法であって、前記反強磁性層上に第３リフト
オフレジストを形成し、前記第３リフトオフレジストに
覆われていない前記反強磁性層を除去し、残存した前記
反強磁性層の両側に前記一対の導電層を積層し、前記第
３リフトオフレジストを除去することを特徴とする。こ
こで第３リフトオフレジストは、積層体と重なるように
形成することが好ましい。

【００３８】上記の製造方法においては、第３リフトオ
フレジストを用いて反強磁性層の一部を除去してバイア
ス層を露出させ、ここに導電層を積層するので、導電層
を反強磁性層の両側に隣接させ、しかもバイアス層上に
積層することが可能となり、導電層からの検出電流を、
比抵抗が大きい反強磁性層を介さずに非磁性導電層に与
えることができ、外部磁界による磁気抵抗の変化量が大
きくなって検出感度が高いスピンバルブ型薄膜磁気素子
を製造することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。 （第１の実施形態）図１及び図２に本発明の第１の実施
形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図を示
し、図３及び図４に本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子を備えた薄膜磁気ヘッドを示す。

【００４０】図３に示す薄膜磁気ヘッド１５０は、スラ
イダ１５１と、スライダ１５１の端面１５１ｄに備えら
れたＧＭＲヘッドｈ１及びインダクティブヘッドｈ２を
主体として構成されている。符号１５５は、スライダ１
５１の磁気記録媒体の移動方向の上流側であるリーディ
ング側を示し、符号１５６は、トレーリング側を示す。
このスライダ１５１の媒体対向面１５２には、レール１
５１ａ、１５１ａ、１５１ｂが形成され、各レール同士
間は、エアーグルーブ１５１ｃ、１５１ｃとされてい
る。

【００４１】図４に示すように、ＧＭＲヘッドｈ１は、
スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された磁性合金
からなる下部シールド層１６３と、下部シールド層１６
３に積層された下部ギャップ層１６４と、媒体対向面１
５２から露出する本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子
１と、スピンバルブ型薄膜磁気素子１及び下部ギャップ
層１６４を覆う上部ギャップ層１６６と、上部ギャップ
層１６６を覆う上部シールド層１６７とから構成されて
いる。上部シールド層１６７は、インダクティブヘッド
ｈ２の下部コア層と兼用とされている。

【００４２】インダクティブヘッドｈ２は、下部コア層
（上部シールド層）１６７と、下部コア層１６７に積層
されたギャップ層１７４と、コイル１７６と、コイル１
７６を覆う上部絶縁層１７７と、ギャップ層１７４に接
合され、かつコイル１７６側にて下部コア層１６７に接
合される上部コア層１７８とから構成されている。コイ
ル１７６は、平面的に螺旋状となるようにパターン化さ
れている。また、コイル１７６のほぼ中央部分にて上部
コア層１７８の基端部１７８ｂが下部コア層１６７に磁
気的に接続されている。また、上部コア層１７８には、
アルミナなどからなる保護層１７９が積層されている。

【００４３】本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子１
は、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層及び反強
磁性層が１層づつ積層された、いわゆるトップ型のシン
グルスピンバルブ型薄膜磁気素子である。図１に示すス
ピンバルブ型薄膜磁気素子１において、符号１１は、基
板７上に設けられたＴａ（タンタル）等からなる下地層
を示している。この下地層１１の上にはフリー磁性層１
２が積層され、さらにフリー磁性層１２の上にはＣｕ等
からなる非磁性導電層１３が積層され、非磁性導電層１
３の上には固定磁性層１４が積層されている。このよう
に、下地層１１から固定磁性層１４までが順次積層され
て積層体１０を構成している。積層体１０は断面視略台
形状とされ、積層体１０の図示Ｘ1方向（トラック幅方
向）両側は２つの傾斜側面１０ａ、１０ａとされてい
る。傾斜側面１０ａ、１０ａは、基板７から離れる方
向、即ち図示Ｚ方向に向けて互いに接近するように傾斜
している。なお、図１及び図２において、図示Ｚ方向は
磁気記録媒体の移動方向を示し、図示Ｙ方向は磁気記録
媒体からの洩れ磁界の方向を示す。

【００４４】積層体１０の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、バイア
ス下地層１５、１５を介して基板７上に設けられて積層
体１０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが
積層体１０の上面１０ｂと略同一面を構成し、かつその
一部が積層体１０の傾斜側面１０ａ、１０ａに乗り上げ
ている。また、積層体１０及びバイアス層１６、１６の
上には、反強磁性層１８が積層されている。反強磁性層
１８は、固定磁性層１４と接して積層されている。

【００４５】なお、ここで、「バイアス層１６、１６が
積層体１０と同じ階層に位置し、」とは、バイアス層１
６、１６及び積層体１０が、基板７を基準としてＺ方向
に対してほぼ同じ階層に積層されていることを意味し、
また、バイアス層１６、１６の厚さが積層体１０の厚さ
より薄い場合も含まれる。

【００４６】尚、図１においては、バイアス層１６、１
６の上面１６ｂ、１６ｂが積層体１０の上面１０ｂより
も基板７側に位置しているように見えるが、これはバイ
アス層１６、１６上に積層された中間層１７、１７を図
示しているためであり、実際の中間層１７、１７の厚さ
はバイアス層１６、１６の厚さの５分の１程度であって
その厚さが極めて薄く、バイアス層１６、１６の上面１
６ｂ、１６ｂと積層体１０の上面１０ｂは、基板７から
ほぼ同じ距離だけ離れて位置しており、これらの上面１
０ｂ、１６ｂ、１６ｂにより略同一平面が構成される。
従って反強磁性層１８は、中間層１７、１７を介して上
述の略同一平面上に積層されることになる。よって、図
１に示すバイアス層１６、１６は、その一部が積層体１
０の傾斜側面１０ａ、１０ａに乗り上げているものの、
従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のように、図示Ｚ方
向に向けて突出した形状にはならない。

【００４７】従って、図２に示すように、一方のバイア
ス層１６（図中右側のバイアス層）からの磁束（矢印
Ｅ）が、フリー磁性層１２を通過して他方のバイアス層
１６（図示左側のバイアス層）に入り（矢印Ｆ）、これ
らのバイアス層１６、１６のバイアス磁界によってフリ
ー磁性層１２の磁化方向が図示Ｘ1方向に揃えられ（矢
印Ｇ）、フリー磁性層１２が単磁区化される。バイアス
層１６、１６の傾斜側面１０ａ、１０ａに乗り上げてい
る部分は、他の部分より突出していないので、バイアス
層１６、１６の反磁界がフリー磁性層１２に印加される
ことがなく、フリー磁性層１２が多磁区化されることが
ない。

【００４８】反強磁性層１８は、ＰｔＭｎ合金で形成さ
れていることが好ましい。ＰｔＭｎ合金は、従来から反
強磁性層として使用されているＮｉＭｎ合金やＦｅＭｎ
合金などに比べて耐食性に優れ、しかもブロッキング温
度が高く、交換結合磁界も大きい。また、ＰｔＭｎ合金
に代えて、Ｘ−Ｍｎ（ただし、Ｘは、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉ
ｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちから選択される１種の元素を示
す。）の式で示される合金あるいはＸ’−Ｐｔ−Ｍｎ
（ただし、Ｘ’は、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ａ
ｕ、Ａｇのうちから選択される１種または２種以上の元
素を示す。）の式で示される合金で形成されていてもよ
い。

【００４９】また、前記ＰｔＭｎ合金および前記Ｘ−Ｍ
ｎの式で示される合金において、ＰｔあるいはＸが３７
〜６３原子％の範囲であることが望ましい。より好まし
くは、４７〜５７原子％の範囲である。さらにまた、
Ｘ’−Ｐｔ−Ｍｎの式で示される合金において、Ｘ’＋
Ｐｔが３７〜６３原子％の範囲であることが望ましい。
より好ましくは、４７〜５７原子％の範囲である。さら
に、前記Ｘ’−Ｐｔ−Ｍｎの式で示される合金として
は、Ｘ’が０．２〜１０原子％の範囲であることが望ま
しい。反強磁性層１８として、上記した適正な組成範囲
の合金を使用し、これをアニール処理することで、大き
な交換結合磁界を発生する反強磁性層１８を得ることが
できる。とくに、ＰｔＭｎ合金であれば、８００（Ｏ
ｅ）を越える交換結合磁界を有し、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反強磁
性層１８を得ることができる。

【００５０】反強磁性層１８は固定磁性層１４に接して
積層されるので、反強磁性層１８と固定磁性層１４との
界面にて交換結合磁界（交換異方性磁界）が発現し、固
定磁性層１４の磁化方向が図示Ｙ方向に固定される。従
って、フリー磁性層１２の磁化方向と固定磁性層１４の
磁化方向は、交差する関係となる。

【００５１】固定磁性層１４は、強磁性体の薄膜からな
り、例えば、Ｃｏ、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＮｉＦｅ合金、
ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などで形成されることが好
ましい。また、非磁性導電層１３は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａ
ｕ、Ａｇなどに代表される非磁性体からなることが好ま
しい。フリー磁性層１２は、固定磁性層１４と同様の材
質で形成されることが好ましい。尚、図１においてはフ
リー磁性層１２は単一層とされているが、Ｃｏ膜、Ｎｉ
Ｆｅ合金膜を積層してなる多層構造であっても良い。非
磁性導電層１３を固定磁性層１４とフリー磁性層１２と
で挟む構造の巨大磁気抵抗効果発生機構にあっては、固
定磁性層１４とフリー磁性層１２を同種の材質で構成す
る方が、異種の材質で構成するよりも、伝導電子のスピ
ン依存散乱以外の因子が生じる可能性が低く、より高い
磁気抵抗効果を得ることが可能である。また、バイアス
層１６、１６は、Ｃｏ−Ｐｔ合金やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合
金等からなることが好ましい。

【００５２】反強磁性層１８には、例えばＴａなどから
なる保護層１９が積層され、保護層１９には、Ｃｒ、Ｔ
ａ、Ａｕ、Ｃｕなどからなる一対の導電層２０、２０が
積層されている。導電層２０、２０は、積層体１０と重
ならない位置に配置されて互いに離間して積層されるこ
とが好ましい。このように一対の導電層２０、２０が積
層体１０の両側に位置するように積層されれば、検出電
流を確実に積層体１０の非磁性導電層１３に印加するこ
とが可能になる。

【００５３】また、バイアス層１６、１６と基板７との
間、及び、バイアス層１６、１６と積層体１０との間に
は、例えば非磁性金属であるＣｒからなるバイアス下地
層１５、１５が設けられている。体心立方構造（ｂｃｃ
構造）であるＣｒからなるバイアス下地層１５、１５を
設けることにより、バイアス層１６、１６がバイアス下
地層１５、１５上でエピタキシャル成長してバイアス層
１６、１６の磁化容易軸を所定の方向に揃えることが可
能になり、これによりバイアス層１６、１６の保磁力及
び角形比が大きくなり、フリー磁性層１２を単磁区化す
るためのバイアス磁界を増大させることができる。

【００５４】更に、バイアス層１６、１６と反強磁性層
１８との間には、例えば非磁性金属であるＴａ若しくは
Ｃｒからなる中間層１７、１７が設けられている。中間
層１７、１７を設けることにより、バイアス層１６、１
６と反強磁性層１８との間で磁気結合が生じることがな
く、フリー磁性層１２を単磁区化するためのバイアス磁
界を増大させることができる。

【００５５】このスピンバルブ型薄膜磁気素子１では、
ハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界によって
フリー磁性層１２の磁化方向が変動すると、図示Ｙ方向
に固定された固定磁性層１４の磁化との関係で電気抵抗
が変化し、この電気抵抗値の変化に基づく電圧変化によ
り、記録媒体からの洩れ磁界が検出される。

【００５６】次に、上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子
１の製造方法を図１６〜図２３を参照して説明する。ま
ず、図１６に示すように、基板７上に積層前駆体１０ｃ
を形成する。この積層前駆体１０ｃは、下地層、フリー
磁性層、非磁性導電層、固定磁性層を順に積層してなる
ものである。次に図１７に示すように、積層前駆体１０
ｃ上に第１リフトオフレジスト８０を形成する。第１リ
フトオフレジスト８０は、ＰＥＢ（Post Expose Bake）
法などの手段により形成することが好ましい。次に図１
８に示すように、第１リフトオフレジスト８０に覆われ
ていない部分を、イオンミリング法（物理的イオンビー
ムエッチング法）により除去して基板７を露出させて、
傾斜側面１０ａ、１０ａを具備する断面視略台形状の積
層体１０を形成する。

【００５７】次に、図１９に示すように、バイアス下地
層１５、１５、バイアス層１６、１６及び中間層１７、
１７を、先の工程で露出させた基板７と傾斜側面１０
ａ、１０ａと第１リフトオフレジスト８０とに順次積層
する。ここで、第１リフトオフレジスト８０の周囲に
は、バイアス下地層１５、バイアス層１６及び中間層１
７の各層の構成材料の付着層８０ａが付着する。バイア
ス層１６、１６は、その一部が傾斜側面１０ａ、１０ａ
に乗り上げると共に、その上面１６ｂ、１６ｂが積層体
１０の上面１０ｂとほぼ同じ位置になるように形成する
ことが好ましい。また、これらの各層１５、１６、１７
は、スパッタリング法にて積層することが好ましい。

【００５８】次に、第１リフトオフレジスト８０を除去
可能なエッチング液に全体を侵漬して第１リフトオフレ
ジスト８０と積層体１０とが接合されている境界部分に
エッチング液を侵入させて第１リフトオフレジスト８０
と積層体１０とを分離させて、図２０に示すように、第
１リフトオフレジスト８０を除去する。尚、第１リフト
オフレジスト８０を形成する場合にその底部周縁に溝部
８０ｂを形成しておくならば、この溝部８０ｂにエッチ
ング液が侵入して第１リフトオフレジスト８０を確実に
除去できる。次に、図２１に示すように、積層体１０及
び中間層１７、１７に、反強磁性層１８及び保護層１９
を順次積層する。尚、反強磁性層１８を積層する前に、
積層体１０の上面１０ｂをスパッタリング等の手段によ
りエッチングする必要がある。これは、先の第１リフト
オフレジスト８０の除去工程をスパッタリング装置等の
外部にてエッチング処理にて行うために、基板７等が一
時的に大気圧雰囲気に曝され、このとき雰囲気中の酸素
等の不純物により積層体１０（固定磁性層１４）の上面
１０ｂが汚染される。そして、この汚染された固定磁性
層１４の上面に反強磁性層１８を積層しても、これらの
層の界面では交換結合磁界が発現し得ないので、反強磁
性層１８を積層する前に積層体１０（固定磁性層１４）
の上面１０ｂをエッチングして不純物を除去する必要が
あるからである。

【００５９】次に、図２２に示すように、保護層１９上
に第２リフトオフレジスト８１を形成し、続いて保護層
１９及び第２リフトオフレジスト８１に導電層２０を積
層する。ここで、第２リフトオフレジスト８１の周囲に
は、導電層２０の構成材料の付着層８１ａが付着する。
第２リフトオフレジスト８１は、積層体１０と重なる位
置に形成することが、積層体１０の両側に導電層２０を
位置させることができる点で好ましい。そして図２３に
示すように、第２リフトオフレジスト８１を除去して、
図１に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子１が得られる。

【００６０】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子１にお
いては、バイアス層１６、１６が、基板７上に設けられ
て積層体１０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１
６ｂと積層体１０の上面１０ｂとが略同一面を構成し、
また反強磁性層１８がこのバイアス層１６、１６及び積
層体１０の上に積層されているので、バイアス層１６、
１６の一部が図示Ｚ方向に突出することがなく、バイア
ス層１６、１６の反磁界がフリー磁性層１２を多磁区化
することがなく、バルクハウゼンノイズの発生が抑制さ
れてスピンバルブ型薄膜磁気素子１の感度を高くするこ
とができる。

【００６１】また、反強磁性層１８は、ＰｔＭｎ合金ま
たはＸ−Ｍｎ（ただし、Ｘは、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒ
ｈ、Ｏｓのうちから選択される１種の元素を示す。）の
式で示される合金あるいはＸ’−Ｐｔ−Ｍｎ（ただし、
Ｘ’は、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇの
うちから選択される１種または２種以上の元素を示
す。）の式で示される合金で形成されているので、大き
な交換結合磁界を発生する反強磁性層１８を得ることが
でき、特にＰｔＭｎ合金であれば、８００（Ｏｅ）を越
える交換結合磁界を有し、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反強磁性層１８
を得ることができる。

【００６２】また、上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子
の製造方法においては、バイアス層１６、１６を、その
上面１６ｂ、１６ｂが積層体１０の上面１０ｂとほぼ同
じ位置になるように形成するので、バイアス層１６、１
６の一部が突出することがなく、バイアス層１６、１６
からの反磁界がフリー磁性層１２に印加されることな
く、フリー磁性層１２が単磁区化されたスピンバルブ型
薄膜磁気素子１を製造することができる。

【００６３】また、第２リフトオフレジスト８１を積層
体１０と重ならない位置に形成し、続いて導電層２０、
２０を積層した後に、第２リフトオフレジスト８１を除
去するので、導電層２０、２０を積層体１０の両側に位
置するように形成することができる。

【００６４】（第２の実施形態）図５に本発明の第２の
実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図を
示を示す。尚、図５において、前述した図１及び図２に
示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、
当該構成要素については簡略に説明する。

【００６５】図５に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子２
には、下地層１１とフリー磁性層１２と非磁性導電層１
３と固定磁性層１４と反強磁性薄膜１８ａが順次積層さ
れてなる積層体６０が備えられている。積層体６０は断
面視略台形状とされ、積層体６０の図示Ｘ1方向両側は
２つの傾斜側面６０ａ、６０ａとされ、この傾斜側面６
０ａ、６０ａは、基板７から離れる方向、即ち図示Ｚ方
向に向けて互いに接近するように傾斜している。なお、
図５において、図示Ｚ方向は磁気記録媒体の移動方向を
示し、図示Ｙ方向は磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向
を示す。

【００６６】積層体６０の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６はバイアス
下地層１５、１５を介して基板７上に設けられて、積層
体６０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが
積層体６０の上面６０ｂと略同一面を構成し、かつその
一部が積層体６０の傾斜側面６０ａ、６０ａに乗り上げ
ている。また、積層体６０及びバイアス層１６、１６の
上には、反強磁性層１８が積層されている。反強磁性層
１８は、反強磁性薄膜１８ａと接して積層されている。
反強磁性薄膜１８ａと反強磁性層１８は、同一の組成か
らなる合金からなることが好ましい。

【００６７】図５に示すバイアス層１６、１６は、その
一部が積層体６０の傾斜側面６０ａに乗り上げているも
のの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のように、図
示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。また、反
強磁性層１８には、例えばＴａなどからなる保護層１９
が積層され、その上には、一対の導電層２０、２０が積
層されている。

【００６８】反強磁性層１８が反強磁性薄膜１８ａに接
して積層されることにより、反強磁性層１８と反強磁性
薄膜１８ａとが一体化し、これら反強磁性層１８と反強
磁性薄膜１８ａとが同時にアニール処理されることによ
って反強磁性薄膜１８ａと固定磁性層１４との界面にて
交換結合磁界が発現し、固定磁性層１４の磁化方向が図
示Ｙ方向に固定される。

【００６９】上述のように、反強磁性薄膜１８ａは、反
強磁性層１８と同一組成の合金からなることが好まし
く、ＰｔＭｎ合金で形成されていることが好ましい。Ｐ
ｔＭｎ合金は、従来から反強磁性層として使用されてい
るＮｉＭｎ合金やＦｅＭｎ合金などに比べて耐食性に優
れ、しかもブロッキング温度が高く、交換結合磁界も大
きい。また、ＰｔＭｎ合金に代えて、Ｘ−Ｍｎ（ただ
し、Ｘは、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちから選
択される１種の元素を示す。）の式で示される合金ある
いはＸ’−Ｐｔ−Ｍｎ（ただし、Ｘ’は、Ｐｄ、Ｒｕ、
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇのうちから選択される１
種または２種以上の元素を示す。）の式で示される合金
で形成されていてもよい。

【００７０】また、前記ＰｔＭｎ合金および前記Ｘ−Ｍ
ｎの式で示される合金において、ＰｔあるいはＸが３７
〜６３原子％の範囲であることが望ましい。より好まし
くは、４７〜５７原子％の範囲である。さらにまた、
Ｘ’−Ｐｔ−Ｍｎの式で示される合金において、Ｘ’＋
Ｐｔが３７〜６３原子％の範囲であることが望ましい。
より好ましくは、４７〜５７原子％の範囲である。さら
に、前記Ｘ’−Ｐｔ−Ｍｎの式で示される合金として
は、Ｘ’が０．２〜１０原子％の範囲であることが望ま
しい。反強磁性薄膜１８ａとして、上記した適正な組成
範囲の合金を使用し、また反強磁性層１８にも反強磁性
薄膜１８ａと同一組成の合金を使用し、これらをアニー
ル処理することで、大きな交換結合磁界を発現させるこ
とができる。とくにＰｔＭｎ合金であれば、８００（Ｏ
ｅ）を越える交換結合磁界が発現し、交換結合磁界を失
うブロッキング温度を３８０℃と極めて高温にしてスピ
ンバルブ型薄膜磁気素子２の熱安定性を高めることがで
きる。

【００７１】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子２の製
造方法は、先に説明したスピンバルブ型薄膜磁気素子１
の製造方法ほぼ同じであるが、下地層とフリー磁性層と
非磁性導電層と固定磁性層とに加えて、反強磁性薄膜を
も積層して積層前駆体とする点が前述のスピンバルブ型
薄膜磁気素子１の場合と異なる。これ以降の製造工程は
図１７〜図２３とほぼ同じであり、積層前駆体上に第１
リフトオフレジストを形成し、第１リフトオフレジスト
に覆われていない部分をイオンミリング法により除去し
て基板を露出させて積層体を形成する。次に、露出され
た基板と傾斜側面と第１リフトオフレジストとに、バイ
アス下地層、バイアス層及び中間層を順次積層し、第１
リフトオフレジストを除去する。

【００７２】次に、積層体及び中間層に、反強磁性層及
び保護層を積層する。尚、反強磁性層を積層する前に、
積層体の上面をイオンミリングまたは逆スパッタ等の手
段によりエッチングする必要がある。これは、先の第１
リフトオフレジストの除去工程をスパッタリング装置等
の外部にて行うために、基板等が一時的に大気圧雰囲気
に曝され、このとき雰囲気中の酸素等の不純物により積
層体（反強磁性薄膜）の上面が汚染されるため、この汚
染された反強磁性薄膜の上に反強磁性層を積層しても、
これら反強磁性薄膜と反強磁性層を一体化させることが
できず、固定磁性層の磁化方向を固定するに足りる十分
な交換結合磁界を発現させることができなくなるので、
積層体（反強磁性薄膜）の上面をエッチングして不純物
を除去する必要があるからである。

【００７３】次に、第２リフトオフレジストを保護層上
に形成し、導電層を積層し、最後に第２リフトオフレジ
ストを除去することにより、図５に示すスピンバルブ型
薄膜磁気素子２が得られる。

【００７４】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子２にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、スピンバ
ルブ型薄膜磁気素子２においては、固定磁性層１４と反
強磁性薄膜１８ａとが同時に積層されるので固定磁性層
１４と反強磁性薄膜１８ａの界面に不純物等が混入する
ことがなく、またこの反強磁性薄膜１８ａと反強磁性層
１８とが一体化すれば、固定磁性層１４と反強磁性薄膜
１８ａとの界面にて大きな交換結合磁界が容易に発現し
て固定磁性層１４の磁化方向を図示Ｙ方向に強固に固定
することができる。

【００７５】また、上述の製造方法においては、固定磁
性層１４と反強磁性薄膜１８ａとを同時に形成するため
にこれらの界面には酸素等の不純物が混入せず、また反
強磁性薄膜１８ａに反強磁性層１８を積層してこれらを
一体化することにより、反強磁性薄膜１８ａが実質的に
反強磁性層１８に含まれることになり、固定磁性層１４
と反強磁性薄膜１８ａとの界面にて交換結合磁界が発現
しやすくなり、固定磁性層１４の磁化方向が強固に固定
されたスピンバルブ型薄膜磁気素子２を製造することが
できる。

【００７６】（第３の実施形態）図６に本発明の第３の
実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図を
示す。尚、図６において、前述した図１及び図２に示し
た構成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、当該
構成要素については簡略に説明する。

【００７７】図６に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子３
には、下地層１１とフリー磁性層１２と非磁性導電層１
３と固定磁性層１４とが順次積層されてなる積層体１０
が備えられている。積層体１０の図示Ｘ1方向両側に
は、バイアス下地層１５、１５を介して一対のバイアス
層１６、１６が隣接している。バイアス層１６、１６
は、バイアス下地層１５、１５を介して基板７上に設け
られ、積層体１０と同じ階層に位置し、その上面１６
ｂ、１６ｂが積層体１０の上面１０ｂと略同一面を構成
し、かつその一部が積層体１０の傾斜側面１０ａ、１０
ａに乗り上げている。よって、図６に示すバイアス層１
６、１６は、その一部が積層体１０の傾斜側面１０ａ、
１０ａに乗り上げているものの、従来のスピンバルブ型
薄膜磁気素子のように、図示Ｚ方向に向けて突出した形
状にはならない。

【００７８】バイアス層１６、１６には中間層１７、１
７が積層され、中間層１７、１７と積層体１０の上面１
０ｂには強磁性薄膜１４ａが積層されている。強磁性薄
膜１４ａには反強磁性層１８と保護層１９が積層されて
いる。また、保護層１９上には、一対の導電層２０、２
０が積層されている。

【００７９】反強磁性層１８が強磁性薄膜１４ａに接し
て積層されることにより、強磁性薄膜１４ａと反強磁性
層１８との界面にて交換結合磁界が発現する。この強磁
性薄膜１４ａは固定磁性層１４に積層されているので、
強磁性薄膜１４ａと反強磁性層１８との界面にて発現し
た交換結合磁界は固定磁性層１４に印加され、固定磁性
層１４の磁化方向が図示Ｙ方向に固定される。強磁性薄
膜１４ａは、固定磁性層１４と同一の材料からなること
が好ましく、例えば、強磁性体であるＣｏ、ＮｉＦｅ合
金、ＣｏＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金な
どからなることが好ましい。

【００８０】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子３の製
造方法は、先に説明したスピンバルブ型薄膜磁気素子１
の製造方法ほぼ同じであるが、積層体とバイアス層に強
磁性薄膜を積層した後に反強磁性層を積層する点が前述
のスピンバルブ型薄膜磁気素子１の場合と異なる。

【００８１】上記以外の点は図１６〜図２３に示す製造
方法とほぼ同じであり、基板上に積層前駆体を形成し、
積層前駆体上に第１リフトオフレジストを形成し、第１
リフトオフレジストに覆われていない部分をイオンミリ
ング法により除去して基板を露出させて積層体を形成す
る。次に、露出した基板と傾斜側面と第１リフトオフレ
ジストとに、バイアス下地層、バイアス層及び中間層を
順次積層し、第１リフトオフレジストを除去する。

【００８２】次に、積層体及び中間層に、強磁性薄膜と
反強磁性層と保護層を積層する。尚、強磁性薄膜を積層
する前に、積層体の上面をスパッタリング等の手段によ
りエッチングする必要がある。これは、先の第１リフト
オフレジストの除去工程をスパッタリング装置等の外部
にて行うために、基板等が一時的に大気圧雰囲気に曝さ
れ、このとき雰囲気中の酸素等の不純物により積層体
（固定磁性層）の上面が汚染されるので、積層体（固定
磁性層）の上面をエッチングすることにより不純物が除
去されて固定磁性層と強磁性薄膜とが実質的に一体化さ
れ、固定磁性層の磁化方向を強固に固定することが可能
になるからである。

【００８３】次に、第２リフトオフレジストを保護層上
に形成し、導電層を積層し、最後に第２リフトオフレジ
ストを除去することにより、図６に示すスピンバルブ型
薄膜磁気素子３が得られる。

【００８４】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子３にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子３においては、強磁性薄膜１
４ａと反強磁性層１８とが同時に積層されるので強磁性
薄膜１４ａと反強磁性層１８の界面に不純物等が混入す
ることがなく、更にこの強磁性薄膜１４ａが固定磁性層
１４に接しているので、反強磁性層１８と強磁性薄膜１
４ａとの界面にて発現した交換結合磁界が固定磁性層１
４に印加されて、固定磁性層１４の磁化方向を図示Ｙ方
向に固定することができる。

【００８５】また、上述の製造方法においては、強磁性
薄膜１４ａと反強磁性層１８とを同時に積層するために
これらの界面には酸素等の不純物が混入せず、強磁性薄
膜１４ａと反強磁性層１８との界面にて交換結合磁界が
発現しやすくなり、またこの強磁性薄膜１４ａが固定磁
性層１４上に積層されてこれらが一体化して強磁性薄膜
１４ａが実質的に固定磁性層１４に含まれることになる
ので、固定磁性層１４の磁化方向が強固に固定されたス
ピンバルブ型薄膜磁気素子３を製造することができる。

【００８６】（第４の実施形態）図７に本発明の第４の
実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図を
示を示す。尚、図７において、前述した図１に示した構
成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、当該構成
要素については簡略に説明する。

【００８７】図７に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子４
には、下地層１１とフリー磁性層１２と非磁性導電層１
３と固定磁性層２４とが順次積層されてなる積層体３０
が備えられている。

【００８８】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１、第２固定磁性層
２１、２３の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好
ましく、図７においては、第１固定磁性層２１の膜厚が
第２固定磁性層２３より大とされている。また、反強磁
性層１８が、第２固定磁性層２３に接して積層体３０及
び中間層１７、１７を覆うように積層されている。

【００８９】固定磁性層２４の第２固定磁性層２３の磁
化方向は、反強磁性層１８との交換結合磁界により図示
Ｙ方向に固定され、第１固定磁性層２１は、第２固定磁
性層２３と反強磁性的に結合してその磁化方向が図示Ｙ
方向の反対方向に固定されている。第１、第２固定磁性
層２１、２３の磁化方向が互いに反平行とされているの
で、第１、第２固定磁性層２１、２３の磁気モーメント
が相互に打ち消し合う関係にあるが、第１固定磁性層２
１の厚さが僅かに大きいために、固定磁性層２４自体の
自発磁化が僅かに残る結果となり、この自発磁化が反強
磁性層１８との交換結合磁界によって更に増幅され、固
定磁性層２４の磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固定
される。

【００９０】第１固定磁性層２１及び第２固定磁性層２
３は、例えば、Ｃｏ、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、あ
るいはＣｏＮｉＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などで形成され
ていることが好ましい。また、第１固定磁性層２１と第
２固定磁性層２３に挟まれている非磁性中間層２２は、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるい
は２種以上の合金で形成されていることが好ましい。

【００９１】積層体３０の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積層体
３０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが積
層体３０の上面３０ｂと略同一面を構成し、かつその一
部が積層体３０の傾斜側面３０ａ、３０ａに乗り上げて
いる。よって、図７に示すバイアス層１６、１６は、そ
の一部が積層体３０の傾斜側面３０ａに乗り上げている
ものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のように、
図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。また反
強磁性層１８には保護層１９が積層され、保護層１９に
は一対の導電層２０、２０が積層されている。

【００９２】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子４は、
基板上に下地層とフリー磁性層と非磁性導電層と第１固
定磁性層と非磁性中間層と第２固定磁性層とが積層され
て積層前駆体が形成される以外は、前述したスピンバル
ブ型薄膜磁気素子１と同様にして製造される。

【００９３】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子４にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子４においては、固定磁性層２
４が非磁性中間層２２と第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３からなり、第２固定磁性層２３の磁化方向
が図示Ｙ方向に固定され、第１固定磁性層２１の磁化方
向が図示Ｙ方向の反対方向に固定されているので、第
１、第２固定磁性層２１、２３の磁気モーメントが相互
に打ち消し合う関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚
さが僅かに大きく、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅
かに残る結果となり、この自発磁化が反強磁性層１８と
の交換結合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４
の磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に強固に固定され、
スピンバルブ型薄膜磁気素子４の安定性を向上させるこ
とができる。

【００９４】（第５の実施形態）図８に本発明の第５の
実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図を
示を示す。尚、図８において、前述した図１及び図７に
示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、
当該構成要素については簡略に説明する。

【００９５】図８に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子５
には、下地層１１とフリー磁性層１２と非磁性導電層１
３と固定磁性層２４と反強磁性薄膜１８ａとが順次積層
されてなる積層体６１が備えられている。

【００９６】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１、第２固定磁性層
２１、２３の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好
ましく、図８においては、第１固定磁性層２１の膜厚が
第２固定磁性層２３より大とされている。また、反強磁
性層１８が、反強磁性薄膜１８ａに接して積層体６１及
び中間層１７、１７を覆うように積層されている。

【００９７】反強磁性層１８が反強磁性薄膜１８ａに接
して積層されることにより、反強磁性層１８と反強磁性
薄膜１８ａとが一体化し、これら反強磁性層１８と反強
磁性薄膜１８ａとが同時にアニール処理されて反強磁性
薄膜１８ａと第２固定磁性層２３との界面にて交換結合
磁界が発現し、第２固定磁性層２３の磁化方向が図示Ｙ
方向に固定される。また、第１固定磁性層２１は、第２
固定磁性層２３と反強磁性的に結合してその磁化方向が
図示Ｙ方向の反対方向に固定される。第１、第２固定磁
性層２１、２３の磁化方向が互いに反平行とされている
ので、第１、第２固定磁性層２１、２３の磁気モーメン
トが相互に打ち消し合う関係にあるが、第１固定磁性層
２１の厚さが僅かに大きいために、固定磁性層２４自体
の自発磁化が僅かに残る結果となり、この自発磁化が反
強磁性層１８との交換結合磁界によって更に増幅され、
固定磁性層２４の磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固
定される。

【００９８】積層体６１の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積層体
６１と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが積
層体６１の上面６１ｂと略同一面を構成し、かつその一
部が積層体６１の傾斜側面６１ａ、６１ａに乗り上げて
いる。よって、図８に示すバイアス層１６、１６は、そ
の一部が積層体６１の傾斜側面６１ａに乗り上げている
ものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のように、
図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。

【００９９】反強磁性層１８には保護層１９が積層さ
れ、保護層１９上には一対の導電層２０、２０が積層さ
れている。

【０１００】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子５は、
基板上に下地層とフリー磁性層と非磁性導電層と第１固
定磁性層と非磁性中間層と第２固定磁性層とが積層され
て積層前駆体が形成される以外は、前述したスピンバル
ブ型薄膜磁気素子２と同様にして製造される。

【０１０１】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子５にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子５においては、第２固定磁性
層２３と反強磁性薄膜１８ａとが同時に積層されてこれ
らの各層の界面にて交換結合磁界が発現し、第２固定磁
性層２３の磁化方向を図示Ｙ方向の反対方向に強固に固
定すると共に、固定磁性層２４自体の自発磁化が反強磁
性層１８との交換結合磁界によって更に増幅されるの
で、固定磁性層２４の磁化方向を図示Ｙ方向の反対方向
に強固に固定でき、スピンバルブ型薄膜磁気素子５の安
定性をより高めることができる。

【０１０２】（第６の実施形態）図９に本発明の第６の
実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図を
示を示す。尚、図９において、前述した図１及び図７に
示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、
当該構成要素については簡略に説明する。

【０１０３】図９に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子６
には、下地層１１とフリー磁性層１２と非磁性導電層１
３と固定磁性層２４とが順次積層されてなる積層体３０
が備えられている。

【０１０４】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１、第２固定磁性層
２１、２３の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好
ましく、図９においては、第１固定磁性層２１の膜厚が
第２固定磁性層２３より大とされている。

【０１０５】積層体３０の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積層体
３０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが積
層体３０の上面３０ｂと略同一面を構成し、かつその一
部が積層体３０の傾斜側面３０ａ、３０ａに乗り上げて
いる。よって、図９に示すバイアス層１６、１６は、そ
の一部が積層体３０の傾斜側面３０ａに乗り上げている
ものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のように、
図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。

【０１０６】バイアス層１６、１６には中間層１７、１
７が積層され、中間層１７、１７と積層体３０の上面３
０ｂには強磁性薄膜１４ａが積層されている。強磁性薄
膜１４ａには反強磁性層１８と保護層１９が積層されて
いる。また、保護層１９上には、一対の導電層２０、２
０が積層されている。

【０１０７】反強磁性層１８が強磁性薄膜１４ａに接し
て積層されることにより、強磁性薄膜１４ａと反強磁性
層１８との界面にて交換結合磁界が発現する。この強磁
性薄膜１４ａは第２固定磁性層２３に積層されているの
で、強磁性薄膜１４ａと反強磁性層１８との界面にて発
現した交換結合磁界は第２固定磁性層２３に印加されて
その磁化方向が図示Ｙ方向に固定される。また、第１固
定磁性層は、第２固定磁性層２３と反強磁性的に結合し
てその磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。

【０１０８】第１、第２固定磁性層２１、２３の磁化方
向が互いに反平行とされているので、第１、第２固定磁
性層２１、２３の磁気モーメントが相互に打ち消し合う
関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚さが僅かに大き
いために、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅かに残る
結果となり、この自発磁化が反強磁性層１８との交換結
合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４の磁化方
向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。

【０１０９】強磁性薄膜１４ａは、第２固定磁性層２４
と同一の材料からなることが好ましく、例えば、強磁性
体であるＣｏ、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＮｉＦｅ合金、Ｃｏ
Ｆｅ合金、ＣｏＮｉ合金などからなることが好ましい。

【０１１０】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子６は、
基板上に下地層とフリー磁性層と非磁性導電層と第１固
定磁性層と非磁性中間層と第２固定磁性層とが積層され
て積層前駆体が形成される以外は、前述したスピンバル
ブ型薄膜磁気素子３と同様にして製造される。

【０１１１】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子６にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子６においては、強磁性薄膜１
４ａと反強磁性層１８とが不純物を等を介することなく
互いに接し、更にこの強磁性薄膜１４ａが第２固定磁性
層２３に接しているので、反強磁性層１８と強磁性薄膜
１４ａとの間で発現した交換結合磁界が第２固定磁性層
１４に印加され、第２固定磁性層２３の磁化方向が図示
Ｙ方向に固定され、これにより第１固定磁性層２１の磁
化方向が図示Ｙ方向の反対方向とされて、固定磁性層２
４自体の自発磁化が僅かに残る結果となり、この自発磁
化が反強磁性層１８との交換結合磁界によって更に増幅
され、固定磁性層２４の磁化方向を図示Ｙ方向の反対方
向に強固に固定でき、スピンバルブ型薄膜磁気素子６の
安定性をより高めることができる。

【０１１２】（第７の実施形態）図１０に本発明の第７
の実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図
を示を示す。尚、図１０において、前述した図１及び図
７に示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を付
し、当該構成要素については簡略に説明する。

【０１１３】図１０に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子
７には、下地層１１とフリー磁性層２８と非磁性導電層
１３と固定磁性層２４とが順次積層されてなる積層体５
０が備えられている。

【０１１４】積層体５０の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積層体
５０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが積
層体５０の上面５０ｂと略同一面を構成し、かつその一
部が積層体５０の傾斜側面５０ａ、５０ａに乗り上げて
いる。よって、図１０に示すバイアス層１６、１６は、
その一部が積層体５０の傾斜側面５０ａに乗り上げてい
るものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のよう
に、図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。

【０１１５】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１、第２固定磁性層
２１、２３の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好
ましく、図１０においては、第１固定磁性層２１の膜厚
が第２固定磁性層２３より大とされている。また、反強
磁性層１８が、第２固定磁性層２３に接して積層体５０
及び中間層１７、１７を覆うように積層されている。ま
た、反強磁性層１８には保護層１９が積層され、保護層
１９上には一対の導電層２０、２０が積層されている。

【０１１６】第２固定磁性層２３の磁化方向は、反強磁
性層１８との交換結合磁界により図示Ｙ方向に固定さ
れ、第１固定磁性層２１は、第２固定磁性層２３と反強
磁性的に結合してその磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向
に固定されている。第１、第２固定磁性層２１、２３の
磁化方向が互いに反平行とされているので、第１、第２
固定磁性層２１、２３の磁気モーメントが相互に打ち消
し合う関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚さが僅か
に大きいために、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅か
に残る結果となり、この自発磁化が反強磁性層１８との
交換結合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４の
磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。

【０１１７】フリー磁性層２８は、非磁性中間層２６
と、非磁性中間層２６を挟む第１フリー磁性層２５及び
第２フリー磁性層２７とからなる。また、第１、第２フ
リー磁性層２５、２７の厚さは、僅かに異なる厚さとす
ることが好ましく、図１０においては、第１フリー磁性
層２５の膜厚が第２フリー磁性層２７より大とされてい
る。

【０１１８】第１、第２フリー磁性層２５、２７は、交
換結合磁界によって相互に磁気的に結合されてフェリ磁
性状態となる。即ち、第１フリー磁性層２５の磁化方向
はバイアス層１６、１６の磁化によって図示Ｘ1方向に
揃えられ、第２フリー磁性層２７は、第１フリー磁性層
２５と反強磁性的に結合してその磁化方向が図示Ｘ1方
向の反対方向に揃えられる。第１、第２フリー磁性層２
５、２７の磁化方向が互いに反平行とされているので、
第１、第２フリー磁性層の磁気モーメントが相互に打ち
消し合う関係にあるが、第１フリー磁性層２５の厚さが
第２フリー磁性層２７より大とされているので、この厚
さの差分に相当する磁化がフリー磁性層２８全体の磁化
となり、フリー磁性層２８の磁化方向が図示Ｘ1方向に
揃えられ、またこの磁化の大きさが小さくなるので、外
部磁界の変化によってフリー磁性層２８の磁化方向が感
度よく変動するものとなる。

【０１１９】第１フリー磁性層２５及び第２フリー磁性
層２７は、例えば、Ｃｏ、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合
金、あるいはＣｏＮｉＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金等からな
ることが好ましい。また、非磁性中間層２６は、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕのうち１種あるいは２種
以上の合金からなることが好ましい。

【０１２０】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子７は、
基板上に下地層と第１フリー磁性層と非磁性中間膜と第
２フリー磁性層と非磁性導電層と第１固定磁性層と別の
非磁性中間層と第２固定磁性層とが積層されて積層前駆
体が形成される以外は、前述したスピンバルブ型薄膜磁
気素子１と同様にして製造される。

【０１２１】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子７にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子７においては、固定磁性層２
４が非磁性中間層２２と第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３からなり、第２固定磁性層２３の磁化方向
が図示Ｙ方向に固定され、第１固定磁性層２１の磁化方
向が図示Ｙ方向の反対方向に固定されているので、第
１、第２固定磁性層２１、２３の磁気モーメントが相互
に打ち消し合う関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚
さが僅かに大きく、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅
かに残る結果となり、この自発磁化が反強磁性層１８と
の交換結合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４
の磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に強固に固定され、
スピンバルブ型薄膜磁気素子７の安定性を向上させるこ
とができる。

【０１２２】また、第１、第２フリー磁性層２５、２７
が、反強磁性的に結合されてフェリ磁性状態となり、第
１、第２フリー磁性層の磁気モーメントが相互に打ち消
し合うことになるが、第１フリー磁性層２５と第２フリ
ー磁性層２７の厚さの差分に相当する磁化がフリー磁性
層２８全体の磁化となり、この磁化が小さくなるので、
フリー磁性層２８の磁化方向を外部磁界の変化に対して
感度よく変動させることができ、スピンバルブ型薄膜磁
気素子７の感度を向上させることができる。

【０１２３】（第８の実施形態）図１１に本発明の第８
の実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図
を示を示す。尚、図１１において、前述した図１及び図
８に示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を付
し、当該構成要素については簡略に説明する。

【０１２４】図１１に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子
８には、下地層１１とフリー磁性層２８と非磁性導電層
１３と固定磁性層２４と反強磁性薄膜１８ａが順次積層
されてなる積層体６２が備えられている。

【０１２５】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１、第２固定磁性層
２１、２３の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好
ましく、図１１においては、第１固定磁性層２１の膜厚
が第２固定磁性層２３より大とされている。フリー磁性
層２８は、非磁性中間層２６と、非磁性中間層２６を挟
む第１フリー磁性層２５及び第２フリー磁性層２７とか
らなる。また、第１、第２フリー磁性層２５、２７の厚
さは、僅かに異なる厚さとすることが好ましく、図１１
においては、第１フリー磁性層２５の膜厚が第２フリー
磁性層２７より大とされている。

【０１２６】積層体６２の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積層体
６２と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが積
層体６２の上面６２ｂと略同一面を構成し、かつその一
部が積層体６２の傾斜側面６２ａ、６２ａに乗り上げて
いる。よって、図１１に示すバイアス層１６、１６は、
その一部が積層体６２の傾斜側面６２ａに乗り上げてい
るものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のよう
に、図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。

【０１２７】また、反強磁性層１８が、反強磁性薄膜１
８ａに接して積層体６２及び中間層１７、１７を覆うよ
うに積層されている。また、反強磁性層１８には保護層
１９が積層され、保護層１９上には一対の導電層２０、
２０が積層されている。反強磁性層１８が反強磁性薄膜
１８ａに接して積層されることにより、反強磁性層１８
と反強磁性薄膜１８ａとが一体化し、これら反強磁性層
１８と反強磁性薄膜１８ａとが同時にアニール処理され
て反強磁性薄膜１８ａと第２固定磁性層２３との界面に
て交換結合磁界が発現し、第２固定磁性層２３の磁化方
向が図示Ｙ方向に固定される。また、第１固定磁性層２
１は、第２固定磁性層２３と反強磁性的に結合してその
磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。第１、
第２固定磁性層２１、２３の磁化方向が互いに反平行と
されているので、第１、第２固定磁性層２１、２３の磁
気モーメントが相互に打ち消し合う関係にあるが、第１
固定磁性層２１の厚さが僅かに大きいために、固定磁性
層２４自体の自発磁化が僅かに残る結果となり、この自
発磁化が反強磁性層１８との交換結合磁界によって更に
増幅され、固定磁性層２４の磁化方向が図示Ｙ方向の反
対方向に固定される。

【０１２８】第１、第２フリー磁性層２５、２７は、交
換結合磁界によって相互に磁気的に結合されてフェリ磁
性状態となる。即ち、第１フリー磁性層２５の磁化方向
はバイアス層１６、１６の磁化によって図示Ｘ1方向に
揃えられ、第２フリー磁性層２７は、第１フリー磁性層
２５と反強磁性的に結合してその磁化方向が図示Ｘ1方
向の反対方向に揃えられる。第１、第２フリー磁性層２
５、２７の磁化方向が互いに反平行とされているので、
第１、第２フリー磁性層の磁気モーメントが相互に打ち
消し合う関係にあるが、第１フリー磁性層２５の厚さが
第２フリー磁性層２７より大とされているので、この厚
さの差分に相当する磁化がフリー磁性層２８全体の磁化
となり、フリー磁性層２８の磁化方向が図示Ｘ1方向に
揃えられ、またこの磁化の大きさが小さくなるので、外
部磁界の変化によってフリー磁性層２８の磁化方向が感
度よく変動するものとなる。

【０１２９】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子８は、
基板上に下地層と第１フリー磁性層と非磁性中間膜と第
２フリー磁性層と非磁性導電層と第１固定磁性層と別の
非磁性中間層と第２固定磁性層と反強磁性薄膜が積層さ
れて積層前駆体が形成される以外は、前述したスピンバ
ルブ型薄膜磁気素子２と同様にして製造される。

【０１３０】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子８にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子８においては、固定磁性層２
４が非磁性中間層２２と第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３からなり、第２固定磁性層２３の磁化方向
が図示Ｙ方向に固定され、第１固定磁性層２１の磁化方
向が図示Ｙ方向の反対方向に固定されているので、第
１、第２固定磁性層２１、２３の磁気モーメントが相互
に打ち消し合う関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚
さが僅かに大きく、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅
かに残る結果となり、この自発磁化が反強磁性層１８と
の交換結合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４
の磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に強固に固定され、
スピンバルブ型薄膜磁気素子８の安定性を向上させるこ
とができる。

【０１３１】また、第２固定磁性層２３と反強磁性薄膜
１８ａとが同時に積層されるので、第２固定磁性層２３
と反強磁性薄膜１８ａの界面に不純物等が混入すること
がなく、この反強磁性薄膜１８ａと反強磁性層１８とが
一体化すれば、第２固定磁性層２３と反強磁性薄膜１８
ａとの界面にて交換結合磁界が容易に発現して第２固定
磁性層２３の磁化方向を図示Ｙ方向に固定することがで
きる。

【０１３２】また、第１、第２フリー磁性層２５、２７
が、反強磁性的に結合されてフェリ磁性状態となり、第
１、第２フリー磁性層の磁気モーメントが相互に打ち消
し合うことになるが、第１フリー磁性層２５と第２フリ
ー磁性層２７の厚さの差分に相当する磁化がフリー磁性
層２８全体の磁化となり、この磁化が小さくなるので、
フリー磁性層２８の磁化方向を外部磁界の変化に対して
感度よく変動させることができ、スピンバルブ型薄膜磁
気素子８の感度を向上させることができる。

【０１３３】（第９の実施形態）図１２に本発明の第９
の実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断面図
を示を示す。尚、図１２において、前述した図１及び図
９に示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を付
し、当該構成要素については簡略に説明する。

【０１３４】図１２に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子
９には、下地層１１とフリー磁性層２８と非磁性導電層
１３と固定磁性層２４とが順次積層されてなる積層体５
０が備えられている。

【０１３５】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１固定磁性層２１の
膜厚が第２固定磁性層２３より大とされている。フリー
磁性層２８は、非磁性中間層２６と、非磁性中間層２６
を挟む第１フリー磁性層２５及び第２フリー磁性層２７
とからなる。また、第１、第２フリー磁性層２５、２７
の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好ましく、図
１２においては、第１フリー磁性層２５の膜厚が第２フ
リー磁性層２７より大とされている。

【０１３６】積層体５０の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積層体
５０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが積
層体５０の上面５０ｂと略同一面を構成し、かつその一
部が積層体５０の傾斜側面５０ａ、５０ａに乗り上げて
いる。よって、図１２に示すバイアス層１６、１６は、
その一部が積層体５０の傾斜側面５０ａに乗り上げてい
るものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のよう
に、図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。

【０１３７】バイアス層１６、１６には中間層１７、１
７が積層され、中間層１７、１７と積層体５０の上面５
０ｂには強磁性薄膜１４ａが積層されている。強磁性薄
膜１４ａには反強磁性層１８と保護層１９が積層されて
いる。また、反強磁性層１８には保護層１９が積層さ
れ、保護層１９上には一対の導電層２０、２０が積層さ
れている。

【０１３８】反強磁性層１８が強磁性薄膜１４ａに接し
て積層されることにより、強磁性薄膜１４ａと反強磁性
層１８との界面にて交換結合磁界が発現する。この強磁
性薄膜１４ａは第２固定磁性層２３に積層されているの
で、強磁性薄膜１４ａと反強磁性層１８との界面にて発
現した交換結合磁界は第２固定磁性層２３に印加されて
その磁化方向が図示Ｙ方向に固定される。また、第１固
定磁性層は、第２固定磁性層２３と反強磁性的に結合し
てその磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。

【０１３９】第１、第２固定磁性層２１、２３の磁化方
向が互いに反平行とされているので、第１、第２固定磁
性層２１、２３の磁気モーメントが相互に打ち消し合う
関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚さが僅かに大き
いために、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅かに残る
結果となり、この自発磁化が反強磁性層１８との交換結
合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４の磁化方
向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。

【０１４０】第１、第２フリー磁性層２５、２７は、交
換結合磁界によって相互に磁気的に結合されてフェリ磁
性状態となる。即ち、第１フリー磁性層２５の磁化方向
はバイアス層１６、１６の磁化によって図示Ｘ1方向に
揃えられ、第２フリー磁性層２７は、第１フリー磁性層
２５と反強磁的に結合してその磁化方向が図示Ｘ1方向
の反対方向に揃えられる。第１、第２フリー磁性層２
５、２７の磁化方向が互いに反平行とされているので、
第１、第２フリー磁性層の磁気モーメントが相互に打ち
消し合う関係にあるが、第１フリー磁性層２５の厚さが
第２フリー磁性層２７より大とされているので、この厚
さの差分に相当する磁化がフリー磁性層２８全体の磁化
となり、フリー磁性層２８の磁化方向が図示Ｘ1方向に
揃えられ、またこの磁化の大きさが小さくなるので、外
部磁界の変化によってフリー磁性層２８の磁化方向が感
度よく変動するものとなる。

【０１４１】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子９は、
基板上に下地層と第１フリー磁性層と非磁性中間膜と第
２フリー磁性層と非磁性導電層と第１固定磁性層と別の
非磁性中間層と第２固定磁性層とが積層されて積層前駆
体が形成される以外は、前述したスピンバルブ型薄膜磁
気素子３と同様にして製造される。

【０１４２】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子９にお
いては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同様
な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述のス
ピンバルブ型薄膜磁気素子９においては、強磁性薄膜１
４ａと反強磁性層１８とが不純物を等を介することなく
互いに密着し、更にこの強磁性薄膜１４ａが第２固定磁
性層２３に接しているので、反強磁性層１８と強磁性薄
膜１４ａとの間で発現した交換結合磁界が第２固定磁性
層２３に印加され、第２固定磁性層２３の磁化方向が図
示Ｙ方向に固定され、これにより第１固定磁性層２１の
磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向とされて、固定磁性層
２４自体の自発磁化が僅かに残る結果となり、この自発
磁化が反強磁性層１８との交換結合磁界によって更に増
幅され、固定磁性層２４の磁化方向を図示Ｙ方向の反対
方向に強固に固定でき、スピンバルブ型薄膜磁気素子９
の安定性をより高めることができる。

【０１４３】また、第１、第２フリー磁性層２５、２７
が、反強磁性的に結合されてフェリ磁性状態となり、第
１、第２フリー磁性層の磁気モーメントが相互に打ち消
し合うことになるが、第１フリー磁性層２５と第２フリ
ー磁性層２７の厚さの差分に相当する磁化がフリー磁性
層２８全体の磁化となり、この磁化が小さくなるので、
フリー磁性層２８の磁化方向を外部磁界の変化に対して
感度よく変動させることができ、スピンバルブ型薄膜磁
気素子９の感度を向上させることができる。

【０１４４】（第１０の実施形態）図１３に本発明の第
１０の実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断
面図を示す。尚、図１３において、前述した図１に示し
た構成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、当該
構成要素については簡略に説明する。

【０１４５】図１３に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子
７０には、下地層１１とフリー磁性層１２と非磁性導電
層１３と固定磁性層１４とが順次積層されてなる積層体
１０が備えられている。積層体１０の図示Ｘ1方向両側
には、バイアス下地層１５、１５を介して一対のバイア
ス層１６、１６が隣接している。バイアス層１６、１６
は、積層体１０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、
１６ｂが積層体１０の上面１０ｂと略同一面を構成し、
かつその一部が積層体１０の傾斜側面１０ａ、１０ａに
乗り上げている。よって、図１３に示すバイアス層１
６、１６は、その一部が積層体１０の傾斜側面１０ａ、
１０ａに乗り上げているものの、従来のスピンバルブ型
薄膜磁気素子のように、図示Ｚ方向に向けて突出した形
状にはならない。

【０１４６】バイアス層１６、１６には中間層１７、１
７が積層され、中間層１７、１７の一部及び積層体１０
の上面１０ｂには反強磁性層３１が積層されている。反
強磁性層３１は、積層体１０と同様に断面視略台形状に
形成されて、反強磁性層３１の図示Ｘ1方向両側は２つ
の傾斜側面３１ａ、３１ａとされている。傾斜側面３１
ａ、３１ａは、基板７から離れる方向、即ち図示Ｚ方向
に向けて互いに接近するように傾斜している。反強磁性
層３１は、その図示Ｘ1方向の長さが積層体１０とほぼ
同じ長さとなるように形成されている。この反強磁性層
３１は、図１における反強磁性層１８と同様の材質から
なるものである。また、反強磁性層３１には、例えばＴ
ａからなる保護層３２が積層されている。

【０１４７】反強磁性層３１の図示Ｘ1方向両側には、
一対の導電層３３、３３が配置されている。この導電層
３３、３３は、中間層１７、１７の上に積層されると共
に、反強磁性層３１の傾斜側面３１ａ、３１ａに接して
形成されている。

【０１４８】次に、上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子
７０の製造方法を図１６〜図２０及び図２４〜図２７を
参照して説明する。尚、ここでの図１６〜図２０の説明
は、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１の製造方法
における図１６〜図２０の説明と全く同一なので、ここ
では図２４〜図２７についてのみ説明する。

【０１４９】図２４に示す工程の前工程は図２０に示し
た通りであり、図２４の説明を容易ならしめるために再
度図２０を説明すると、図２０には、積層体１０の両側
にバイアス下地層１５、１５とバイアス層１６と中間層
１７、１７とを順次積層して第１リフトオフレジスト８
０を除去した後の状態を示している。続いて図２４にお
いて、積層体１０及び中間層１７、１７に、反強磁性層
３１及び保護層３２を積層する。尚、反強磁性層３１を
積層する前に、積層体１０の上面１０ｂをイオンミリン
グまたは逆スパッタ等の手段によりエッチングする必要
がある。これは、先の第１リフトオフレジスト８０の除
去工程をスパッタリング装置等の外部にて行うために、
基板７等が一時的に大気圧雰囲気に曝され、このとき雰
囲気中の酸素等の不純物により積層体１０（固定磁性
層）の上面１０ｂが汚染されるため、この汚染された固
定磁性層１４の上面に反強磁性層１８を積層しても、こ
れらの層の界面では交換結合磁界が発現し得ないので、
反強磁性層１８を積層する前に積層体１０（固定磁性
層）の上面１０ｂをエッチングして不純物を除去する必
要があるからである。

【０１５０】次に、図２５に示すように、保護層３２上
に第３リフトオフレジスト８２を形成し、第３リフトオ
フレジスト８２に覆われていない部分をイオンミリング
法（物理的イオンビームエッチング法）により除去して
中間層１７、１７を露出させて、反強磁性層３１及び保
護層３２を断面視略台形状に加工する。このとき、反強
磁性層３１には傾斜側面３１ａ、３１ａが形成される。
第３リフトオフレジスト８２を積層体１０と重なる位置
に形成することが、積層体１０に接する部分の反強磁性
層３１のみを残存させることができる点で好ましい。

【０１５１】次に、図２６に示すように、中間層１７、
１７、傾斜側面３１ａ、３１ａ及び第３リフトオフレジ
スト８２に導電層３３を積層する。中間層１７、１７上
に積層された導電層３３は、傾斜側面３１ａ、３１ａと
接すると共にその上に乗り上げて積層される。第３リフ
トオフレジスト８２には、導電層３３の構成材料の付着
層８２ａが付着する。そして最後に、図２７に示すよう
に、第３リフトオフレジスト８２を除去して、図１３に
示すスピンバルブ型薄膜磁気素子７０が得られる。

【０１５２】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子７０に
おいては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子１と同
様な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、スピン
バルブ型薄膜磁気素子７０においては、導電層３３、３
３が、中間層１７、１７を介してバイアス層１６、１６
上に積層されると共に、反強磁性層３１の傾斜側壁面３
１ａ、３１ａに接しているので、導電層３３、３３とバ
イアス層１６、１６が中間層１７、１７を介して隣接す
ることになり、このバイアス層１６、１６は非磁性導電
層１３を含む積層体１０と隣接しているので、導電層３
３、３３からの検出電流を、比抵抗の大きい反強磁性層
３１を介さずに非磁性導電層１３に与えることが可能と
なり、外部磁界による磁気抵抗の変化量を大きくしてス
ピンバルブ型薄膜磁気素子７０の検出感度を高くするこ
とができる。また、導電層３３、３３とバイアス層１
６、１６の間に中間層１７、１７が設けられているの
で、後工程であるインダクティブヘッドの製造工程での
熱処理（ＵＶキュア）により起きる導電層２０とバイア
ス層１６の間での熱拡散が防止されて、バイアス層１
６、１６の磁気特性の劣化を防止することができる。

【０１５３】また、上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子
７０の製造方法においては、積層体１０と重なる部分の
反強磁性層３１を残存させ、この反強磁性層３１の両側
に隣接してしかもバイアス層上に積層された導電層３
３、３３を形成するので、導電層３３、３３からの検出
電流を、比抵抗が大きい反強磁性層３２を介さずに非磁
性導電層１３に与えることができ、外部磁界による磁気
抵抗の変化量が大きくなって検出感度が高いスピンバル
ブ型薄膜磁気素子７０を製造することができる。

【０１５４】（第１１の実施形態）図１４に本発明の第
１１の実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断
面図を示す。尚、図１４において、前述した図４及び図
１３に示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を
付し、当該構成要素については簡略に説明する。

【０１５５】図１４に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子
７１には、下地層１１とフリー磁性層１２と非磁性導電
層１３と固定磁性層２４とが順次積層されてなる積層体
３０が備えられている。

【０１５６】積層体３０の図示Ｘ1方向両側には、バイ
アス下地層１５、１５を介して一対のバイアス層１６、
１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積層体
３０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂが積
層体３０の上面３０ｂと略同一面を構成し、かつその一
部が積層体３０の傾斜側面３０ａ、３０ａに乗り上げて
いる。よって、図１４に示すバイアス層１６、１６は、
その一部が積層体３０の傾斜側面３０ａに乗り上げてい
るものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のよう
に、図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならない。

【０１５７】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１、第２固定磁性層
２１、２３の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好
ましく、図１４においては、第１固定磁性層２１の膜厚
が第２固定磁性層２３より大とされている。

【０１５８】バイアス層１６、１６には中間層１７、１
７が積層され、中間層１７、１７の一部及び積層体３０
の上面３０ｂには反強磁性層３１が積層されている。反
強磁性層３１は、積層体３０と同様に断面視略台形状に
形成されて、反強磁性層３１の図示Ｘ1方向両側は２つ
の傾斜側面３１ａ、３１ａとされている。傾斜側面３１
ａ、３１ａは、基板７から離れる方向、即ち図示Ｚ方向
に向けて互いに接近するように傾斜している。また、反
強磁性層３１には、例えばＴａからなる保護層３２が積
層されている。

【０１５９】第２固定磁性層２３の磁化方向は、反強磁
性層３１との交換結合磁界により図示Ｙ方向に固定さ
れ、第１固定磁性層２１は、第２固定磁性層２３と反強
磁性的に結合してその磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向
に固定されている。第１、第２固定磁性層２１、２３の
磁化方向が互いに反平行とされているので、第１、第２
固定磁性層２１、２３の磁気モーメントが相互に打ち消
し合う関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚さが僅か
に大きいために、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅か
に残る結果となり、この自発磁化が反強磁性層３１との
交換結合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４の
磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。

【０１６０】反強磁性層３１の図示Ｘ1方向両側には、
１対の導電層３３、３３が形成されている。この導電層
３３、３３は、反強磁性層３１の傾斜側面３１ａ、３１
ａに接して中間層１７、１７上に積層されている。

【０１６１】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子７１
は、基板上に下地層とフリー磁性層と非磁性導電層と第
１固定磁性層と非磁性中間層と第２固定磁性層とが積層
されて積層前駆体が形成される以外は、前述したスピン
バルブ型薄膜磁気素子７０と同様にして製造される。

【０１６２】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子７１に
おいては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子７０と
同様な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、スピ
ンバルブ型薄膜磁気素子７１においては、固定磁性層２
４が非磁性中間層２２と第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３からなり、第２固定磁性層２３の磁化方向
が図示Ｙ方向に固定され、第１固定磁性層２１の磁化方
向が図示Ｙ方向の反対方向に固定されているので、第
１、第２固定磁性層２１、２３の磁気モーメントが相互
に打ち消し合う関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚
さが僅かに大きく、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅
かに残る結果となり、この自発磁化が反強磁性層３１と
の交換結合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４
の磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に強固に固定され、
スピンバルブ型薄膜磁気素子７１の安定性を向上させる
ことができる。

【０１６３】（第１２の実施形態）図１５に本発明の第
１２の実施形態であるスピンバルブ型薄膜磁気素子の断
面図を示す。尚、図１５において、前述した図５及び図
１３に示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を
付し、当該構成要素については簡略に説明する。

【０１６４】図１５に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子
７２には、下地層１１とフリー磁性層２８と非磁性導電
層１３と固定磁性層２４とが順次積層されてなる積層体
５０が備えられている。積層体５０の図示Ｘ1方向両側
には、バイアス下地層１５を介して一対のバイアス層１
６、１６が隣接している。バイアス層１６、１６は、積
層体５０と同じ階層に位置し、その上面１６ｂ、１６ｂ
が積層体５０の上面５０ｂと略同一面を構成し、かつそ
の一部が積層体５０の傾斜側面５０ａ、５０ａに乗り上
げている。 よって、図１５に示すバイアス層１６、１
６は、その一部が積層体５０の傾斜側面５０ａに乗り上
げているものの、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子の
ように、図示Ｚ方向に向けて突出した形状にはならな
い。

【０１６５】固定磁性層２４は、非磁性中間層２２と、
非磁性中間層２２を挟む第１固定磁性層２１及び第２固
定磁性層２３とからなる。また、第１、第２固定磁性層
２１、２３の厚さは、僅かに異なる厚さとすることが好
ましく、図１５においては、第１固定磁性層２１の膜厚
が第２固定磁性層２３より大とされている。

【０１６６】バイアス層１６、１６には中間層１７、１
７が積層され、中間層１７、１７の一部及び積層体５０
の上面５０ｂには反強磁性層３１が積層されている。反
強磁性層３１は、積層体５０と同様に断面視略台形状に
形成されて、反強磁性層３１の図示Ｘ1方向両側は２つ
の傾斜側面３１ａ、３１ａとされている。傾斜側面３１
ａ、３１ａは、基板７から離れる方向、即ち図示Ｚ方向
に向けて互いに接近するように傾斜している。また、反
強磁性層３１には、例えばＴａからなる保護層３２が積
層されている。

【０１６７】第２固定磁性層２３の磁化方向は、反強磁
性層３１との交換結合磁界により図示Ｙ方向に固定さ
れ、第１固定磁性層２１は、第２固定磁性層２３と反強
磁性的に結合してその磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向
に固定されている。第１、第２固定磁性層２１、２３の
磁化方向が互いに反平行とされているので、第１、第２
固定磁性層２１、２３の磁気モーメントが相互に打ち消
し合う関係にあるが、第１固定磁性層２１の厚さが僅か
に大きいために、固定磁性層２４自体の自発磁化が僅か
に残る結果となり、この自発磁化が反強磁性層３１との
交換結合磁界によって更に増幅され、固定磁性層２４の
磁化方向が図示Ｙ方向の反対方向に固定される。

【０１６８】フリー磁性層２８は、非磁性中間層２６
と、非磁性中間層２６を挟む第１フリー磁性層２５及び
第２フリー磁性層２７とからなる。また、第１、第２フ
リー磁性層２５、２７の厚さは、僅かに異なる厚さとす
ることが好ましく、図１５においては、第１フリー磁性
層２５の膜厚が第２フリー磁性層２７より大とされてい
る。

【０１６９】第１、第２フリー磁性層２５、２７は、交
換結合磁界によって相互に磁気的に結合されてフェリ磁
性状態となる。即ち、第１フリー磁性層２５の磁化方向
はバイアス層１６、１６の磁化によって図示Ｘ1方向に
揃えられ、第２フリー磁性層２７は、第１フリー磁性層
２５と反強磁的に結合してその磁化方向が図示Ｘ1方向
の反対方向に揃えられる。第１、第２フリー磁性層２
５、２７の磁化方向が互いに反平行とされているので、
第１、第２フリー磁性層の磁気モーメントが相互に打ち
消し合う関係にあるが、第１フリー磁性層２５の厚さが
第２フリー磁性層２７より大とされているので、この厚
さの差分に相当する磁化がフリー磁性層２８全体の磁化
となり、フリー磁性層２８の磁化方向が図示Ｘ1方向に
揃えられ、またこの磁化の大きさが小さくなるので、外
部磁界の変化によってフリー磁性層２８の磁化方向が感
度よく変動するものとなる。

【０１７０】反強磁性層３１の図示Ｘ1方向両側には、
１対の導電層３３、３３が形成されている。この導電層
３３、３３は、反強磁性層３１の傾斜側面３１ａ、３１
ａに接して中間層１７、１７上に積層されている。

【０１７１】上記のスピンバルブ型薄膜磁気素子７２
は、基板上に下地層と第１フリー磁性層と非磁性中間膜
と第２フリー磁性層と非磁性導電層と第１固定磁性層と
別の非磁性中間層と第２固定磁性層とが積層されて積層
前駆体が形成される以外は、前述したスピンバルブ型薄
膜磁気素子７０と同様にして製造される。

【０１７２】上述のスピンバルブ型薄膜磁気素子７２に
おいては、前述したスピンバルブ型薄膜磁気素子７１と
同様な効果に加えて以下の効果が得られる。即ち、上述
のスピンバルブ型薄膜磁気素子７２においては、第１、
第２フリー磁性層２５、２７が、反強磁性的に結合され
てフェリ磁性状態となり、第１、第２フリー磁性層２
５、２７の磁気モーメントが相互に打ち消し合うことに
なるが、第１フリー磁性層２５と第２フリー磁性層２７
の厚さの差分に相当する磁化がフリー磁性層２８全体の
磁化となり、この磁化が小さくなるので、フリー磁性層
２８の磁化方向を外部磁界の変化に対して感度よく変動
させることができ、スピンバルブ型薄膜磁気素子７２の
感度を向上させることができる。

【０１７３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
スピンバルブ型薄膜磁気素子においては、積層体に２つ
の傾斜側面が設けられ、バイアス層が前記積層体と同じ
階層に配置されてその一部が前記傾斜側面上に乗り上
げ、かつその上面が前記積層体の上面とほぼ同じ位置に
なるように形成され、前記反強磁性層は、前記バイアス
層の少なくとも一部と前記積層体を覆って積層されてい
るので、従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子のように、
積層体の傾斜側面に乗り上げたバイアス層の断面形状が
突出して尖ったものとはならず、バイアス層からの漏れ
磁界によってフリー磁性層が多磁区化されることがない
ので、フリー磁性層のバルクハウゼンノイズを低減する
ことができる。

【０１７４】また、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子においては、前記反強磁性層が前記反強磁性薄膜に接
して前記反強磁性薄膜と一体となるように構成されてい
るので、これらの界面に不純物が混入することがなく、
この反強磁性薄膜と反強磁性層とが一体化すれば、固定
磁性層と反強磁性薄膜との界面にて交換結合磁界が容易
に発現して固定磁性層の磁化方向を所定の方向に強固に
固定することが可能になる。

【０１７５】また、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子においては、少なくとも前記積層体と前記反強磁性層
との間に、強磁性薄膜が設けられているので、これらの
界面に不純物が混入することがなく、またこの強磁性薄
膜は固定磁性層と接しているので、反強磁性層と強磁性
薄膜との間で交換結合磁界が容易に発現し、この交換結
合磁界が強磁性薄膜を介して固定磁性層に印加されて、
固定磁性層の磁化方向を所定の方向に固定することがで
きる。

【０１７６】また、反強磁性層及び反強磁性薄膜に、Ｘ
−Ｍｎの式で示される合金またはＸ’−Ｐｔ−Ｍｎの式
で示される合金を用いたスピンバルブ型薄膜磁気素子と
することで、反強磁性層に従来から使用されているＮｉ
Ｏ合金、ＦｅＭｎ合金、ＮｉＭｎ合金などを用いたもの
と比較して、交換結合磁界が大きく、またブロッキング
温度が高く、さらに耐食性に優れているなどの優れた特
性を有するスピンバルブ型薄膜磁気素子とすることが可
能になる。

【０１７７】本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子にお
いては、前記一対の導電層が互いに離間して前記反強磁
性層上に積層されているので、検出電流を確実に積層体
に印加することができる。

【０１７８】また、前記一対の導電層は、前記反強磁性
層の両側に隣接して前記バイアス層に積層されてなるも
のであっても良く、この場合には、導電層とバイアス層
が隣接し、バイアス層は非磁性導電層を含む積層体と隣
接しているので、導電層からの検出電流を、比抵抗の大
きい反強磁性層を介さずに非磁性導電層に与えることが
可能となり、外部磁界による磁気抵抗の変化量を大きく
してスピンバルブ型薄膜磁気素子の検出感度を高くする
ことができる。

【０１７９】また、Ｔａ、Ｃｒのような非磁性体からな
る中間層を設けることにより、バイアス層と反強磁性層
との間で磁気結合が発生することなく、フリー磁性層の
単磁区化に必要なバイアス磁界を増大させることができ
る。また、後工程であるインダクティブヘッドの製造工
程での熱処理（ＵＶキュア）により起きる導電層とバイ
アス層の間での熱拡散を防止して、バイアス層の磁気特
性の劣化を防止することができる。更に、体心立方構造
（ｂｃｃ構造）であるＣｒからなるバイアス下地層を設
けることにより、前記バイアス層がバイアス下地層上で
エピタキシャル成長して、バイアス層の磁化容易軸を所
定の方向に揃えることが可能になって、バイアス層の保
磁力および角形比が大きくなり、フリー磁性層の単磁区
化に必要なバイアス磁界を増大させることができる。

【０１８０】また、フリー磁性層が、非磁性中間層を介
して反強磁性的に結合された第１、第２フリー磁性層か
らなる場合、第１、第２フリー磁性層が交換結合磁界に
よって磁気的に結合されてフェリ磁性状態となり、この
時例えば、第１フリー磁性層の厚さを、第２フリー磁性
層よりも僅かに大とすると、第１フリー磁性層の磁化方
向がバイアス層の磁化によって一定方向に揃えられ、第
２フリー磁性層の磁化方向が第１フリー磁性層の磁化方
向の反対方向とされ、第１、第２フリー磁性層の磁気モ
ーメントが相互に打ち消し合うことになるが、第１フリ
ー磁性層の厚さが第２フリー磁性層より大とされている
ので、この厚さの差分に相当する磁化がフリー磁性層の
磁化となり、この磁化が小さくなるので、外部磁界の変
化によってフリー磁性層の磁化方向が感度よく変動し、
スピンバルブ型薄膜磁気素子の検出感度を大きくするこ
とができる。

【０１８１】また、固定磁性層が、非磁性中間層を介し
て反強磁性的に結合された第１、第２固定磁性層からな
る場合、第１、第２固定磁性層が交換結合磁界によって
磁気的に結合されてフェリ磁性状態となり、第１、第２
固定磁性層の厚さを僅かに異ならしめると、第１、第２
固定磁性層の磁気モーメントが相互に打ち消し合って
も、固定磁性層の自発磁化が僅かに残り、この自発磁化
が反強磁性層との交換結合磁界によって更に増幅され、
固定磁性層の磁化方向を強固に固定することが可能とな
って、スピンバルブ型薄膜磁気素子の安定性を高くする
ことができる。

【０１８２】本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法は、基板上に積層体を形成し、この積層体の両側
にバイアス層を形成し、このバイアス層の上面を積層体
の上面とほぼ同じ位置とし、この上に反強磁性層を積層
するので、従来のように積層体の傾斜側面に乗り上げた
バイアス層の断面形状が突出して尖ったものとはなら
ず、バイアス層からの漏れ磁界によってフリー磁性層が
多磁区化されることがなく、フリー磁性層が単磁区化さ
れたスピンバルブ型薄膜磁気素子を製造することができ
る。

【０１８３】また、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法においては、前記積層前駆体を、前記フリ
ー磁性層と前記非磁性導電層と前記固定磁性層と反強磁
性薄膜を積層して形成し、前記反強磁性層を前記反強磁
性薄膜に接して積層しても良く、この場合には、固定磁
性層と反強磁性薄膜とを同時に積層するためにこれらの
界面には酸素等の不純物が混入せず、また反強磁性薄膜
に反強磁性層を積層してこれらを一体化することによっ
て反強磁性薄膜が実質的に反強磁性層に含まれることに
なるので、固定磁性層と反強磁性薄膜との界面にて交換
結合磁界が発現し、この交換結合磁界により磁化方向が
強固に固定された固定磁性層を備えたスピンバルブ型薄
膜磁気素子を製造することができる。

【０１８４】更に、本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素
子の製造方法においては、前記第１リフトオフレジスト
を除去した後に、少なくとも前記積層体上に強磁性薄膜
を形成し、該強磁性薄膜に前記反強磁性層を積層しても
良く、この場合には、強磁性薄膜と反強磁性層とを同時
に形成するためにこれらの界面には酸素等の不純物が混
入せず、強磁性薄膜と反強磁性層との界面にて交換結合
磁界が発現しやすくなり、またこの強磁性薄膜が固定磁
性層上に積層されてこれらが一体化して強磁性薄膜が実
質的に固定磁性層に含まれることになるので、発現した
交換結合磁界が固定磁性層の磁化方向を強固に固定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態であるスピンバルブ
型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合の
構造を示した断面図である。

【図２】 図１に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子のバ
イアス層とフリー磁性層の磁化の方向を説明するための
模式図である。

【図３】 本発明の第１の実施形態であるスピンバルブ
型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッドの斜視図であ
る。

【図４】 図３に示す薄膜磁気ヘッドの要部の断面図で
ある。

【図５】 本発明の第２の実施形態であるスピンバルブ
型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合の
構造を示した断面図である。

【図６】 本発明の第３の実施形態であるスピンバルブ
型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合の
構造を示した断面図である。

【図７】 本発明の第４の実施形態であるスピンバルブ
型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合の
構造を示した断面図である。

【図８】 本発明の第５の実施形態であるスピンバルブ
型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合の
構造を示した断面図である。

【図９】 本発明の第６の実施形態であるスピンバルブ
型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合の
構造を示した断面図である。

【図１０】 本発明の第７の実施形態であるスピンバル
ブ型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合
の構造を示した断面図である。

【図１１】 本発明の第８の実施形態であるスピンバル
ブ型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合
の構造を示した断面図である。

【図１２】 本発明の第９の実施形態であるスピンバル
ブ型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場合
の構造を示した断面図である。

【図１３】 本発明の第１０の実施形態であるスピンバ
ルブ型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場
合の構造を示した断面図である。

【図１４】 本発明の第１１の実施形態であるスピンバ
ルブ型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場
合の構造を示した断面図である。

【図１５】 本発明の第１２の実施形態であるスピンバ
ルブ型薄膜磁気素子を記録媒体との対向面側から見た場
合の構造を示した断面図である。

【図１６】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図１７】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図１８】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図１９】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図２０】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図２１】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図２２】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図２３】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の製
造方法を説明するための工程図である。

【図２４】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の他
の製造方法を説明するための工程図である。

【図２５】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の他
の製造方法を説明するための工程図である。

【図２６】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の他
の製造方法を説明するための工程図である。

【図２７】 本発明のスピンバルブ型薄膜磁気素子の他
の製造方法を説明するための工程図である。

【図２８】 従来のスピンバルブ型薄膜磁気素子を記録
媒体との対向面側から見た場合の構造を示した断面図で
ある。

【図２９】 図２８に示すスピンバルブ型薄膜磁気素子
のバイアス層とフリー磁性層の磁化の方向を説明するた
めの模式図である。

【符号の説明】

１ スピンバルブ型薄膜磁気素子 ７ 基板 １０、３０、５０、６０、６１、６２ 積層体 １１ 下地層 １２、２８ フリー磁性層 １３ 非磁性導電層 １４、２４ 固定磁性層 １４ａ 強磁性薄膜 １５ バイアス下地層 １６ バイアス層 １７ 中間層 １８、３１ 反強磁性層 １８ａ 反強磁性薄膜 １９、３２ 保護層 ２０、３３ 導電層 ８０ 第１リフトオフレジスト ８１ 第２リフトオフレジスト ８２ 第３リフトオフレジスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/39

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にフリー磁性層と非磁性導電層と
   固定磁性層とが少なくとも積層されてなる断面視略台形
   状の積層体と、 前記基板上に設けられ、前記積層体の両側に位置して前
   記フリー磁性層の磁化方向を一方向に揃える一対のバイ
   アス層と、前記積層体及び前記一対のバイアス層上に設
   けられる強磁性薄膜と、 前記強磁性薄膜に接して、交換結合磁界により前記固定
   磁性層の磁化方向を前記フリー磁性層の磁化方向に対し
   て交差する方向に固定する反強磁性層と、 前記フリー磁性層に検出電流を与える一対の導電層とを
   具備してなり、 前記一対のバイアス層が、前記基板を基準として前記積
   層体と同じ階層に位置して設けられるとともに、その上
   面が前記積層体の上面とほぼ同一面を構成するように形
   成され、前記強磁性薄膜及び 前記反強磁性層が、前記バイアス層
   の上面と前記積層体の上面により形成される略同一面上
   に積層されていることを特徴とするスピンバルブ型薄膜
   磁気素子。
2. 【請求項２】 基板上にフリー磁性層と非磁性導電層と
   固定磁性層と反強磁性薄膜とが少なくとも積層されてな
   る断面視略台形状の積層体と、 前記基板上に設けられ、前記積層体の両側に位置して前
   記フリー磁性層の磁化方向を一方向に揃える一対のバイ
   アス層と、 前記反強磁性薄膜に接して、交換結合磁界により前記固
   定磁性層の磁化方向を前記フリー磁性層の磁化方向に対
   して交差する方向に固定する反強磁性層と、 前記フリー磁性層に検出電流を与える一対の導電層とを
   具備してなり、 前記一対のバイアス層が、前記基板を基準として前記積
   層体と同じ階層に位置して設けられるとともに、その上
   面が前記積層体の上面とほぼ同一面を構成するように形
   成され、 前記反強磁性層が、前記バイアス層の上面と前記積層体
   の上面により形成される略同一面上に積層されているこ
   とを特徴とするスピンバルブ型薄膜磁気素子。
3. 【請求項３】 前記反強磁性層が、前記バイアス層全体
   及び前記積層体に積層されていることを特徴とする請求
   項１ないし２のいずれかに記載のスピンバルブ型薄膜磁
   気素子。
4. 【請求項４】 前記反強磁性層が、前記積層体の上面に
   接して前記積層体よりも幅広に形成され、かつ前記一対
   のバイアス層の一部に積層されていることを特徴とする
   請求項１ないし２のいずれかに記載のスピンバルブ型薄
   膜磁気素子。
5. 【請求項５】 前記反強磁性層は、Ｘ−Ｍｎ（ただし、
   Ｘは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちから
   選択される１種の元素を示す。）の式で示される合金か
   らなり、Ｘが３７原子％以上６３原子％以下の範囲であ
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか
   に記載のスピンバルブ型薄膜磁気素子。
6. 【請求項６】 前記反強磁性層は、Ｘ’−Ｐｔ−Ｍｎ
   （ただし、Ｘ’は、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｒ
   ｈ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇのうちから選択される１種または
   ２種以上の元素を示す。）の式で示される合金からな
   り、Ｘ’とＰｔの合計量が３７原子％以上６３原子％以
   下の範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項
   ４のいずれかに記載のスピンバルブ型薄膜磁気素子。
7. 【請求項７】 前記反強磁性薄膜は、Ｘ−Ｍｎ（ただ
   し、Ｘは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうち
   から選択される１種の元素を示す。）の式で示される合
   金からなり、Ｘが３７原子％以上６３原子％以下の範囲
   であることを特徴とする請求項２記載のスピンバルブ型
   薄膜磁気素子。
8. 【請求項８】 前記反強磁性薄膜は、Ｘ’−Ｐｔ−Ｍｎ
   （ただし、Ｘ’は、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｒ
   ｈ、Ｏｓ、Ａｕ、Ａｇのうちから選択される１種または
   ２種以上の元素を示す。）の式で示される合金からな
   り、Ｘ’とＰｔの合計量が３７原子％以上６３原子％以
   下の範囲であることを特徴とする請求項２記載のスピン
   バルブ型薄膜磁気素子。
9. 【請求項９】 前記反強磁性層は、前記バイアス層全体
   及び前記積層体に積層され、前記一対の導電層は、互い
   に離間して前記反強磁性層上に積層されてなることを特
   徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のス
   ピンバルブ型薄膜磁気素子。
10. 【請求項１０】 前記反強磁性層は、前記積層体の上面
    に接して前記積層体よりも幅広に形成され、かつ前記一
    対のバイアス層の一部に積層され、前記一対の導電層
    は、前記反強磁性層の両側に隣接し、かつ前記バイアス
    層に積層されてなることを特徴とする請求項１ないし請
    求項８のいずれかに記載のスピンバルブ型薄膜磁気素
    子。
11. 【請求項１１】 前記バイアス層と前記導電層との間お
    よび／または前記バイアス層と前記反強磁性層との間
    に、ＴａまたはＣｒからなる中間層が設けられたことを
    特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載
    のスピンバルブ型薄膜磁気素子。
12. 【請求項１２】 前記バイアス層と前記積層体との間お
    よび前記バイアス層と前記基板との間に、Ｃｒからなる
    バイアス下地層が設けられたことを特徴とする請求項１
    ないし請求項１０のいずれかに記載のスピンバルブ型薄
    膜磁気素子。
13. 【請求項１３】 前記フリー磁性層は、非磁性中間層
    と、前記非磁性中間層を挟む第１フリー磁性層及び第２
    フリー磁性層とからなり、前記第１フリー磁性層と前記
    第２フリー磁性層が互いに反強磁性的に結合されて、前
    記第１フリー磁性層の磁化方向と前記第２フリー磁性層
    の磁化方向が互いに反平行とされていることを特徴とす
    る請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のスピン
    バルブ型薄膜磁気素子。
14. 【請求項１４】 前記固定磁性層は、別の非磁性中間層
    と、前記別の非磁性中間層を挟む第１固定磁性層及び第
    ２固定磁性層とからなり、前記第１固定磁性層と前記第
    ２固定磁性層が互いに反強磁性的に結合されて、前記第
    １固定磁性層の磁化方向と前記第２固定磁性層の磁化方
    向が互いに反平行とされていることを特徴とする請求項
    １ないし請求項１２のいずれかに記載のスピンバルブ型
    薄膜磁気素子。
15. 【請求項１５】 スライダに請求項１ないし請求項１４
    のいずれかに記載のスピンバルブ型薄膜磁気素子が備え
    られてなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
16. 【請求項１６】 基板上に、少なくともフリー磁性層と
    非磁性導電層と固定磁性層と反強磁性薄膜とを積層して
    積層前駆体を形成し、 前記積層前駆体上に第１リフトオフレジストを形成し、 前記第１リフトオフレジストに覆われていない前記積層
    前駆体を除去して前記基板を露出させることにより断面
    視略台形状の積層体を形成し、 露出された前記基板上であって前記基板を基準として前
    記積層体と同じ階層にバイアス層を積層して、該バイア
    ス層の上面を前記積層体の上面とほぼ同一面とし、 前記第１リフトオフレジストを除去し、前記バイアス層
    及び前記積層体の前記反強磁性薄膜上に反強磁性層を積
    層し、 前記反強磁性層に接触させて一対の導電層を形成するこ
    とを特徴とするスピンバルブ型薄膜磁気素子の製造方
    法。
17. 【請求項１７】 基板上に、少なくともフリー磁性層と
    非磁性導電層と固定磁性層とを積層して積層前駆体を形
    成し、 前記積層前駆体上に第１リフトオフレジストを形成し、 前記第１リフトオフレジストに覆われていない前記積層
    前駆体を除去して前記基板を露出させることにより断面
    視略台形状の積層体を形成し、 露出された前記基板上であって前記基板を基準として前
    記積層体と同じ階層にバイアス層を積層して、該バイア
    ス層の上面を前記積層体の上面とほぼ同一面とし、 前記第１リフトオフレジストを除去し、前記バイアス層
    及び前記積層体の上に強磁性薄膜及び反強磁性層を順次
    積層し、 前記反強磁性層に接触させて一対の導電層を形成するこ
    とを特徴とするスピンバルブ型薄膜磁気素子の製造方
    法。
18. 【請求項１８】 前記反強磁性層上に第２リフトオフレ
    ジストを形成し、 前記第２リフトオフレジストに覆われていない前記反強
    磁性層上に前記一対の導電層を積層し、 前記第２リフトオフレジストを除去することを特徴とす
    る請求項１６または請求項１７に 記載のスピンバルブ型
    薄膜磁気素子の製造方法。
19. 【請求項１９】 前記反強磁性層上に第３リフトオフレ
    ジストを形成し、 前記第３リフトオフレジストに覆われていない前記反強
    磁性層を除去し、 残存した前記反強磁性層の両側に前記一対の導電層を積
    層し、 前記第３リフトオフレジストを除去することを特徴とす
    る請求項１６または請 求項１７に記載 のスピンバルブ型
    薄膜磁気素子の製造方法。