JP3811074B2 - 磁気検出素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主に、ハードディスク装置や磁気センサなどに用いられる磁気検出素子に係り、特に素子の極小化を進めるときに、静電破壊耐性や電気的過負荷耐性（ソフトＥＳＤ耐性）を向上させることのできる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２４は、従来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断面図である。
【０００３】
図２４に示す磁気検出素子は、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（giant magnetoresistive）素子の１種であるスピンバルブ型磁気検出素子と呼ばれるものであり、ハードディスクなどの記録媒体からの記録磁界を検出するものである。
【０００４】
この磁気検出素子は、下から下部シールド層１、下部ギャップ層２、第１反強磁性層３、固定磁性層（ピン（Pinned）磁性層）４、非磁性材料層５、フリー磁性層（Free）６、第２反強磁性層７，７及び電極層８，８、絶縁層９、上部ギャップ層１０、上部シールド層１１とで構成されている。
【０００５】
第１反強磁性層３及び第２反強磁性層７，７にはＰｔ−Ｍｎ（鉄−マンガン）合金膜、固定磁性層４、フリー磁性層６にはＮｉ−Ｆｅ（ニッケル−鉄）合金膜、非磁性材料層５にはＣｕ（銅）膜、また電極層８，８にはＣｒ膜が一般的に使用される。また、下部シールド層１及び上部シールド層１１は、ＮｉＦｅからなり、下部ギャップ層２、絶縁層９、及び上部ギャップ層１０はアルミナからなる。
【０００６】
固定磁性層４の磁化は、第１反強磁性層３との交換異方性磁界によりＹ方向（記録媒体からの漏れ磁界方向；ハイト方向）に単磁区化されている。
【０００７】
また、フリー磁性層６は第２反強磁性層７，７との交換異方性磁界によりＸ方向に単磁区化されている。このように、フリー磁性層６はいわゆるエクスチェンジバイアス方式によってＸ方向に単磁区化されている。エクスチェンジバイアス方式では、光学的トラック幅領域内に磁界を検出できない不感領域が存在しないので、光学的トラック幅と磁気的トラック幅を一致させやすく、またフリー磁性層６内に発生する反磁界を小さくできるという利点がある。
【０００８】
この磁気検出素子では、電極層８，８から、第２反強磁性層７，７を介してフリー磁性層６、非磁性材料層５及び固定磁性層４に検出電流（センス電流）が与えられる。ハードディスクなどの記録媒体の走行方向はＺ方向であり、記録媒体からの洩れ磁界がＹ方向に与えられると、フリー磁性層６の磁化がＸからＹ方向へ向けて変化する。このフリー磁性層６内での磁化の方向の変動と、固定磁性層４の固定磁化方向との関係で電気抵抗が変化し（これを磁気抵抗効果という）、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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図２５は、図２４に示された磁気検出素子の第２反強磁性層７，７及びフリー磁性層６を図の上方向（図示Ｚ方向と反対方向）側から見た平面図である。
【００１０】
エクスチェンジバイアス方式のスピンバルブ型磁気検出素子では、これまで第２反強磁性層７，７及びフリー磁性層６の平面形状、特にハイト方向奥側（図示Ｙ方向）の形状や寸法について考察されることがなかった。
【００１１】
従来は、図２５に示されるように第２反強磁性層７，７のハイト方向後端面７ａ，７ａ及びフリー磁性層６のハイト方向後端面６ａをともにトラック幅方向（図示Ｘ方向）に平行な平面として形成していた。さらに、記録媒体との対向面から第２反強磁性層７，７のハイト方向後端面７ａ，７ａまでの距離と記録媒体との対向面からフリー磁性層６のハイト方向後端面６ａまでの距離は、両方とも同じ大きさｈ１で形成されていた。
【００１２】
しかし、記録媒体との対向面から第２反強磁性層７，７のハイト方向後端面７ａ，７ａまでの距離と、記録媒体との対向面からフリー磁性層６のハイト方向後端面６ａまでの距離が同じであるものでは、狭トラック幅化及び狭ギャップ長化を進めるために磁気検出素子を極小化していく過程で、以下に示すようにＥＳＤ（静電破壊）、特にソフトＥＳＤと呼ばれる問題が無視できないものになってきた。
【００１３】
素子が小さくなると、電流を供給する経路になる反強磁性層７，７も当然小さくなって抵抗値が大きくなり、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときやスイッチング時に過渡電流が流れた場合の、反強磁性層７，７とフリー磁性層６の接合部付近における発熱量が大きくなる。
【００１４】
さらに、図２５に示される磁気検出素子では、過渡電流が流れる方向は、センス電流が流れる方向と同じく、図示Ｘ方向に平行または反平行方向である。従って、過渡電流によって発生する電流磁界は、フリー磁性層６の磁化方向に垂直な方向を向くことになる。
【００１５】
このように、フリー磁性層６の磁化方向に対して垂直方向の電流磁界と発熱のために、反強磁性層７，７とフリー磁性層６間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化し、磁気検出素子が破壊されずとも、出力の対称性が悪化したり出力が低下する。このような現象をソフトＥＳＤと呼ぶ。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、エクスチェンジバイアス方式の磁気検出素子を極小化したときに、磁気検出素子の発熱量を低減でき、出力の対称性が悪化したり出力が低下することを防ぐことの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する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気検出素子は、下から順に積層された第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層、フリー磁性層を有する多層膜が設けられ、
前記フリー磁性層上にはトラック幅方向に間隔をおいて一対の第２反強磁性層が設けられ、前記第２反強磁性層のハイト方向長さは、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きく形成され、
前記第２反強磁性層の上面は、第２反強磁性層を形成する反強磁性材料よりも比抵抗の小さい導電性材料で形成された電極層によって全て覆われ、
トラック幅領域の両側部における前記第２反強磁性層又は前記電極層の膜厚は、前記フリー磁性層のハイト方向後端面よりハイト方向奥側の領域の方が、前記ハイト方向後端面より記録媒体との対向面側の領域に比べて薄くなっていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の磁気検出素子では、前記第１反強磁性層と前記固定磁性層間に生じる交換異方性磁界によって、前記固定磁性層の磁化方向が一方向に固定され、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間に生じる交換異方性磁界によって、前記フリー磁性層が単磁区化され、外部磁界が与えられないときの磁化方向が前記固定磁性層の磁化方向と交叉する方に向くようにされる。
【００１９】
本発明では、前記第２反強磁性層のハイト方向長さを、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きくすることによって、第２反強磁性層の膜面垂直方向の断面積を大きくし、前記第２反強磁性層の膜面平行方向の電気抵抗を小さくしている。
【００２０】
また、本発明では、前記第２反強磁性層の膜面平行方向の面積も大きくなるので、前記第２反強磁性層の放熱性も向上する。
【００２１】
従って、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときやスイッチング時に過渡電流が流れた場合でも、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層の接合部付近における発熱量を小さく抑えることができ、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、本発明では、いわゆるソフトＥＳＤ（静電破壊）耐性が向上し、（磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下を抑えることができる。
【００２２】
さらに、前記第２反強磁性層のハイト方向長さを大きくすることにより、前記第２反強磁性層の体積も増加し、前記フリー磁性層が小さな寸法、例えばハイト方向長さが０．２μｍ以下となるように形成されるときでも、第２反強磁性層内に生成する結晶粒の分断を抑制することができ、第２反強磁性層内に生成する結晶粒の平均結晶粒径が小さくならないので、第２反強磁性層の異方性も大きくなり、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界を強くすることができる。また、第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換結合磁界が失われる温度であるブロッキング温度を上昇させることができ、発熱による前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向の変化を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明では、前記一対の第２反強磁性層の内側端面の少なくとも一部は、トラック幅寸法の間隔をおいてハイト方向に延びる垂直面或いは曲面又は傾斜面であり、前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きいことが好ましい。
【００２４】
なお、前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１μｍ以上であると、後述するヒューマン・ボディ・モデルを用いたソフトＥＳＤ耐性試験を行ったときに、印加する電圧が２０Ｖ以下であれば磁気検出素子のアシンメトリーの変化を１０％以下にできることがわかった。
【００２５】
また、前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さは１０μｍ以下であることが好ましい。前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１０μｍより大きくなると、例えば本発明の磁気検出素子の上層に上部シールド層を形成するときに、前記第２反強磁性層と前記上部シールド層が短絡しやすくなる。
【００２６】
また、本発明では、前記第２反強磁性層に加えて、前記トラック幅領域の両側部における前記フリー磁性層のハイト方向長さが、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きいことが好ましい。
【００２７】
前記トラック幅領域の両側部における前記第２反強磁性層及び前記フリー磁性層のハイト方向長さが、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きいと、前記第２反強磁性層及び前記フリー磁性層の接合面積が大きくなり、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界が大きくなる。なお、前記多層膜のトラック幅領域とは一対の第２反強磁性層によって挟まれる領域のことである。
【００２８】
また、本発明では、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層が重なっている部分の膜面平行方向の電気抵抗が小さくなるので、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときやスイッチング時に過渡電流が流れた場合に、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層の接合部付近における発熱量をさらに小さく抑えることができ、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、本発明では、磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下をさらに抑えることができる。
【００２９】
また、本発明では、前記第２反強磁性層に加えて前記フリー磁性層の膜面平行方向の面積も大きくなるので、前記フリー磁性層の放熱性も向上する。
【００３０】
また、本発明では、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層が重なっている部分におけるセンス電流密度が小さくなるので、センス電流によって発生する磁界も小さくなる。このことによっても、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。
【００３１】
また、磁気検出素子に流されるセンス電流のうち磁界検出に直接関わるのは一対の前記第２反強磁性層の互いに対向している内側端面に挟まれた領域、すなわちトラック幅領域を流れる電流であり、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層の接合部から前記フリー磁性層以下の前記多層膜の側端部に分流する電流は少ない方が好ましい。
【００３２】
本発明では、前記接合部から前記フリー磁性層以下の前記多層膜の側端部に分流する電流を少なくすることができ、磁気検出素子のトラック幅領域の両側部の領域で外部磁界（記録媒体からの洩れ磁界）を検出するサイドリーディングという現象を抑制できる。
【００３３】
また、前記フリー磁性層の、前記トラック幅領域の両側部における内側端面の少なくとも一部は、ハイト方向に延びる垂直面或いは曲面又は傾斜面であり、前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さがトラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きいことが好ましい。
【００３４】
また、前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１μｍ以上であると、後述するヒューマン・ボディ・モデルを用いたソフトＥＳＤ耐性試験を行ったときに、印加する電圧が２０Ｖ以下であれば磁気検出素子のアシンメトリーの変化を１０％以下にできることがわかった。
【００３５】
また、前記フリー磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さは１０μｍ以下であることが好ましい。前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１０μｍより大きくなると、例えば本発明の磁気検出素子の上層に上部シールド層を形成するときに、前記第２反強磁性層や前記フリー磁性層と前記上部シールド層が短絡しやすくなる。
【００３６】
なお、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界をできる限り大きくし、また、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することをできる限り抑えることができるように、前記第２反強磁性層が、前記フリー磁性層のトラック幅領域の両側部の領域を全て覆っていることが好ましい。
【００４０】
また、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、下から順に積層された第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層、フリー磁性層を有する多層膜を形成する工程と、
（ｂ）第１の磁場中アニールを施して、前記第１反強磁性層と固定磁性層間に交換結合磁界を発生させ、前記固定磁性層の磁化方向を固定する工程と、
（ｃ）前記フリー磁性層上に、ハイト方向長さが完成後の磁気検出素子におけるフリー磁性層のハイト方向長さより大きい値に設定された一対の第２反強磁性層を、トラック幅方向に間隔をおいて形成する工程と、
（ｄ）前記第２の反強磁性層の上層に、前記第２反強磁性層を形成する反強磁性材料よりも比抵抗の小さい導電性材料によって電極層を形成し、このとき前記電極層の膜厚を前記多層膜の膜厚よりも大きくする工程と、
（ｅ）第２の磁場中アニールを施し、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間に交換結合磁界を発生させ、前記フリー磁性層の両側端部の磁化を前記固定磁性層の磁化方向と交叉する方向に固定する工程と、
（ｆ）前記電極層上及び前記多層膜のトラック幅領域上をマスクして、マスクされない領域の前記多層膜を除去し、前記電極層のマスクされていない領域を、前記電極層の膜厚より小さい厚さだけ削る工程。
【００４４】
また、前記（ｃ）の工程において、
前記一対の第２反強磁性層の内側端面の少なくとも一部を、トラック幅寸法の間隔をおいてハイト方向に延びる垂直面或いは曲面又は傾斜面とし、
前記（ｆ）工程において、
前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを、前記多層膜のマスクされる領域のハイト方向長さより大きくすることが好ましい。
【００４６】
また、前記（ｃ）工程において、前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを１μｍ以上にすることにより、完成した磁気検出素子の前記第２反強磁性層に形成された前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを１μｍ以上大きくすることができる。
【００４７】
また、前記（ｃ）工程において、前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを１０μｍ以下にすることにより、完成した磁気検出素子の前記フリー磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを１０μｍ以下にすることができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図１は参考例の磁気検出素子を記録媒体との対向面側から見た部分正面図である。
【００４９】
図１に示す磁気検出素子は、記録媒体に記録された外部信号を再生するためのＭＲヘッドである。記録媒体との対向面は、例えば磁気検出素子の構成する薄膜の膜面に垂直で且つ磁気検出素子のフリー磁性層の外部磁界が印加されていないときの磁化方向と平行な平面である。図１では、記録媒体との対向面はＸ−Ｚ平面に平行な平面である。
【００５０】
なお、磁気検出素子が浮上式の磁気ヘッドに用いられる場合、記録媒体との対向面とは、いわゆるＡＢＳ面のことである。
【００５１】
また磁気検出素子は、例えばアルミナ−チタンカーバイト（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）で形成されたスライダのトレーリング端面上に形成される。スライダは、記録媒体との対向面と逆面側で、ステンレス材などによる弾性変形可能な支持部材と接合され、磁気ヘッド装置が構成される。
【００５２】
なお、トラック幅方向とは、外部磁界によって磁化方向が変動する領域の幅方向のことであり、例えば、フリー磁性層の外部磁界が印加されていないときの磁化方向、すなわち図示Ｘ方向である。トラック幅方向のフリー磁性層の幅寸法が磁気検出素子のトラック幅Ｔｗを規定する。
【００５３】
なお、記録媒体は磁気検出素子の記録媒体との対向面に対向しており、図示Ｚ方向に移動する。この記録媒体からの洩れ磁界方向は図示Ｙ方向である。
【００５４】
図１では、基板（図示せず）上に、アルミナなどの絶縁性材料からなる下地層（図示せず）を介して、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２が成膜されており、下部ギャップ層１２上に、第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層、及びフリー磁性層が順に積層されている多層膜Ｔ１が積層されている。
【００５５】
多層膜Ｔ１の構造については後に詳しく述べるが、参考例の多層膜Ｔ１の最上層は前記フリー磁性層または前記フリー磁性層の上層に積層された非磁性層である。
【００５６】
多層膜Ｔ１の上面、すなわち前記フリー磁性層または前記非磁性層の上に、トラック幅方向（図示Ｘ方向）にトラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいて一対の第２反強磁性層１３，１３が設けられ、第２反強磁性層１３，１３の上層に電極層１４，１４が積層されている。多層膜Ｔ１の両側部及び後方部には絶縁層１５が積層されている。
【００５７】
なお、多層膜Ｔ１の第２反強磁性層１３，１３に挟まれている領域がトラック幅領域Ｃであり、トラック幅領域Ｃの両側が両側部Ｓ，Ｓである。
【００５８】
多層膜Ｔ１のトラック幅領域Ｃ、電極層１４，１４、及び絶縁層１５上に、上部ギャップ層１６が形成され、上部ギャップ層１６上に上部シールド層１７が形成されている。
【００５９】
下部シールド層１１及び上部シールド層１７はＮｉＦｅなどの磁性材料を用いて形成される。なお、下部シールド層１１及び上部シールド層１７は磁化容易軸がトラック幅方向（図示Ｘ方向）を向いていることが好ましい。下部シールド層１１及び上部シールド層１７は、スパッタ法や蒸着法或いは電解メッキ法によって形成される。
【００６０】
下部ギャップ層１２、絶縁層１５、上部ギャップ層１６は、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの非磁性無機材料を用いて形成される。
【００６１】
図２に多層膜Ｔ１、第２反強磁性層１３，１３、電極層１４，１４のトラック幅領域Ｃ付近の部分拡大断面図を示す。
【００６２】
図２に示されるように、多層膜Ｔ１は下から順に、下地層２１、第１反強磁性層２２、固定磁性層２３、非磁性材料層２４、フリー磁性層２５が下から順に積層されたものである。また、フリー磁性層２５上に、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいて一対の第２反強磁性層１３，１３が設けられ、第２反強磁性層１３，１３の上層に電極層１４，１４が積層されている。また、フリー磁性層２５上の第２反強磁性層１３，１３の間にＴａなどからなる非磁性保護層２６が形成されている。
【００６３】
下地層２１は、Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種以上で形成されることが好ましい。下地層２１は５０Å以下程度の膜厚で形成される。なおこの下地層２１は形成されていなくても良い。
【００６４】
第１反強磁性層２２及び第２反強磁性層１３，１３は、ＰｔＭｎ合金、または、Ｘ―Ｍｎ（ただしＸは、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）合金で、あるいはＰｔ―Ｍｎ―Ｘ′（ただしＸ′は、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ａｕ，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）合金で形成する。
【００６５】
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。
【００６６】
第１反強磁性層２２の膜厚は８０Å〜３００Å、例えば２００Åである。第２反強磁性層１３，１３の膜厚は８０Å〜５００Åである。第２反強磁性層１３，１３の膜厚が８０Åより小さいとフリー磁性層２５との間に適切な大きさの交換異方性磁界を発生させることができなり、５００Åより厚くなると電気抵抗が大きくなりすぎるので好ましくない。
【００６７】
ここで、第１反強磁性層２２及び第２反強磁性層１３，１３を形成するための、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３７〜６３ａｔ％の範囲であることが好ましい。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、第２反強磁性層１３，１３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、第２反強磁性層１３，１３を得ることができる。
【００７０】
固定磁性層２３は、強磁性材料により形成されるもので、例えばＮｉＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などにより形成されるものであり、特にＣｏＦｅ合金またはＣｏにより形成されることが好ましい。
【００７１】
なお固定磁性層２３は上記したいずれかの磁性材料からなる層とＣｏ層などの拡散防止層の２層構造で形成されていても良い。
【００７２】
非磁性材料層２４は、固定磁性層２３とフリー磁性層２５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，Ｃｒ，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。非磁性材料層は例えば１８〜３０Å程度の膜厚で形成される。
【００７３】
フリー磁性層２５は、強磁性材料により形成されるもので、例えばＮｉＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などにより形成されるものであり、特にＮｉＦｅ合金またはＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金により形成されることが好ましい。
【００７４】
なお、フリー磁性層２５が２層構造で形成され、非磁性材料層２４と対向する側にＣｏ膜またはＣｏＦｅ合金膜が形成されていることが好ましい。これにより非磁性材料層２４との界面での金属元素等の拡散を防止でき、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることができる。
【００７５】
電極層１４，１４は、第２反強磁性層を形成する反強磁性材料よりも比抵抗の小さい導電性材料によって形成されるものであり、例えばＷ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ａｕなどを材料として用いることができる。
【００７６】
図２に示された磁気検出素子は、いわゆるボトム型のスピンバルブ型磁気検出素子であり、第１反強磁性層２２と固定磁性層２３間の交換異方性磁界により、固定磁性層２３の磁化方向が図示Ｙ方向に平行な方向に固定され、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界によりフリー磁性層２５の磁化が図示Ｘ方向に揃えられており、センス電流が流された状態において固定磁性層２３とフリー磁性層２５の磁化が直交関係にある。
【００７７】
外部磁界（記録媒体からの洩れ磁界）が磁気検出素子の図示Ｙ方向に侵入し、フリー磁性層２５の磁化が感度良く変動し、この磁化方向の変動と、固定磁性層２３の固定磁化方向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、外部磁界（記録媒体からの洩れ磁界）が検出される。
【００７８】
なお、磁気検出素子の記録媒体との対向面に対向する記録媒体は、図示Ｚ方向に移動する。
【００７９】
なお、下部ギャップ層１２、下地層２１、第１反強磁性層２２、固定磁性層２３、非磁性材料層２４、フリー磁性層２５、第２反強磁性層１３，１３、電極層１４，１４、絶縁層１５、上部ギャップ層１６はスパッタ法や蒸着法などの薄膜形成プロセスによって形成される。
【００８０】
図３は、図１に示された磁気検出素子から上部シールド層１７、上部ギャップ層１６、及び電極層１４，１４を除いた状態を図１の上方向からみた場合の平面図である。
【００８１】
図３に示されるように、第２反強磁性層１３，１３のハイト方向（図示Ｙ方向）長さＨ１は、フリー磁性層２５のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さＭ１より大きくなっているので、第２反強磁性層１３，１３の膜面平行方向の電気抵抗を小さくすることができる。ここで、第２反強磁性層１３，１３のハイト方向長さＨ１とは、第２反強磁性層１３，１３のトラック幅領域の両側部近傍のハイト方向長さのことである。
【００８２】
また、第２反強磁性層１３，１３の膜面平行方向の面積も大きくなるので、第２反強磁性層１３，１３の放熱性が向上する。
【００８３】
従って、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときやスイッチング時に過渡電流が流れた場合に、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５の接合部付近における発熱量を小さく抑えることができ、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、ソフトＥＳＤ（静電破壊）耐性が向上し、磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下を抑えることができる。
【００８４】
さらに、第２反強磁性層１３，１３のハイト方向長さを大きくすることにより、第２反強磁性層１３，１３の体積も増加し、フリー磁性層２５が小さな寸法、例えばトラック幅領域Ｃにおけるハイト方向長さＭ１が０．２μｍ以下となるように形成されるときでも、第２反強磁性層１３，１３内に生成する結晶粒の分断を抑制することができるので、第２反強磁性層１３，１３の異方性エネルギーも大きくなり、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界を強くすることができる。
【００８５】
また、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層間の交換異方性磁界を失う温度であるブロッキング温度を上昇させることができ、発熱による第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界の大きさや方向の変化を抑制することができる。
【００８６】
さらに、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層２５のハイト方向長さＭ２も、トラック幅領域Ｃのフリー磁性層のハイト方向長さＭ１より大きくなっている。ここで、両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層２５のハイト方向長さＭ２とは、両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層２５の最大のハイト方向長さのことである。
【００８７】
従って、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５の接合面積が大きくなり、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界が大きくなる。
【００８８】
また、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５の接合面積が大きくなると、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５が重なっている部分の膜面平行方向の電気抵抗が小さくなるので、磁気検出素子に過渡電流が流れた場合に、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５の接合部付近における発熱量をさらに小さく抑えることができ、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下を効果的に抑えることができる。
【００８９】
また、第２反強磁性層１３，１３に加えてフリー磁性層２５の面積も大きくなるので、フリー磁性層２５の放熱性も向上する。
【００９０】
さらに、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５が重なっている部分におけるセンス電流密度が小さくなるので、センス電流によって発生する磁界も小さくなる。このことによっても、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。
【００９１】
また、磁気検出素子に流されるセンス電流のうち磁界検出に直接関わるのは一対の第２反強磁性層１３，１３の互いに対向している内側端面１３ａ，１３ａに挟まれた領域を流れる電流であり、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５の接合部からフリー磁性層２５以下の多層膜の両側部に分流する電流は少ない方が好ましい。
【００９２】
前記接合部からフリー磁性層２５以下の多層膜の両側部に分流する電流を少なくすることができ、磁気検出素子のトラック幅領域Ｃの両側部の領域で外部磁界（記録媒体からの洩れ磁界）を検出するサイドリーディングという現象を抑制できる。
【００９３】
図４は、図１に示された磁気検出素子から上部シールド層１７、上部ギャップ層１６、及び電極層１４，１４を除いた状態の斜視図である。
【００９４】
図３及び図４に示される磁気検出素子では、一対の第２反強磁性層１３，１３の互いに対向している内側端面１３ａ，１３ａの記録媒体との対向面側の一部が、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる傾斜面１３ａ１，１３ａ１であり、この傾斜面１３ａ１，１３ａ１のハイト方向長さＨ１がトラック幅領域Ｃのフリー磁性層２５のハイト方向長さＭ１より大きく形成されている。なお、内側端面１３ａ，１３ａはフリー磁性層２５の表面に対する垂直面であってもよいし或いは曲面であってもよい。
【００９５】
また、電極層１４，１４には第２反強磁性層１３，１３の傾斜面１３ａ１，１３ａ１と連続面となる傾斜面１４ａ，１４ａが形成されている。そして、傾斜面１３ａ１，１３ａ１及び傾斜面１４ａ，１４ａは、多層膜Ｔ１の後端縁Ｔ１ｂよりハイト方向奥側に延びている。
【００９６】
また、この参考例では、傾斜面１３ａ１，１３ａ１のハイト方向長さＨ１が１μｍ以上の長さを有していることが好ましい。より好ましくは、ハイト方向長さＨ１が１．５μｍ以上の長さを有していることである。なお、トラック幅領域Ｃのフリー磁性層２５のハイト方向長さＭ１は例えば０．２μｍである。
【００９７】
Ｈ１≧１μｍであると、後述するヒューマン・ボディ・モデルを用いたソフトＥＳＤ耐性試験を行ったときに、印加する電圧が２０Ｖ以下であれば磁気検出素子のアシンメトリーの変化を１０％以下にできることがわかった。
【００９８】
ここで、アシンメトリーとは、再生出力波形の非対称性の度合いを示すものであり、再生出力波形が与えられた場合、波形が対称であればアシンメトリーが小さくなる。従って、アシンメトリーが０％に近づく程再生出力波形が対称性に優れていることになる。
【００９９】
前記アシンメトリーは、外部磁界が与えられていない状態で、フリー磁性層２５の磁化の方向と固定磁性層２３の固定磁化の方向とが直交しているときに０となる。アシンメトリーが大きくずれるとメディアからの情報の読み取りが正確にできなくなり、エラーの原因となる。このため、前記アシンメトリーが小さいものほど、再生信号処理の信頼性が向上することになり、スピンバルブ薄膜磁気素子として優れたものとなる。
【０１００】
また、第２反強磁性層１３，１３の傾斜面１３ａ１，１３ａ１のハイト方向長さＨ１は１０μｍ以下であることが好ましい。傾斜面１３ａ１，１３ａ１のハイト方向長さＨ１が１０μｍより大きくなると、磁気検出素子の上層の上部シールド層１７を形成するときに、第２反強磁性層１３，１３と上部シールド層が短絡しやすくなる。
【０１０１】
なお、第２反強磁性層１３，１３は、フリー磁性層２５のトラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓの領域を全て覆っており、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界をできる限り大きくし、また、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することをできる限り抑えることができるようにしている。
【０１０２】
また、電極層１４，１４は第２反強磁性層１３，１３の上面を全て覆っており、電気抵抗をできる限り小さくしている。
【０１０３】
なお、この参考例では第２反強磁性層１３，１３は、トラック幅方向に延びている部位とハイト方向に斜めに延びている部位を有する「くの字状」に形成されている。また、フリー磁性層２５も第２反強磁性層１３，１３と同じように屈曲している。
【０１０４】
しかし、第２反強磁性層１３，１３は、互いに対向している内側端面の全部が、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる傾斜面１３ｂ，１３ｂであるものでもよい。
【０１０５】
または、第２反強磁性層１３，１３の互いに対向している内側端面の記録媒体との対向面側の一部がトラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいて対向し、残りの部分はトラック幅方向の間隔が徐々に広がるように対向している傾斜面１３ｃ，１３ｃであるものでもよい。
【０１０６】
ここで、第２反強磁性層１３の先端部１３ｄからトラック幅方向に距離ｘだけ離れた位置における、電極層１４、第２反強磁性層１３、及び多層膜Ｔ１のトラック幅方向に垂直な面の断面積をそれぞれＳ_L（ｘ）、Ｓ_A（ｘ）、Ｓ_T（ｘ）とする。（図４参照）
このとき、先端部１３ｄからトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの電極層１４、第２反強磁性層１３、及び多層膜Ｔ１の平均断面積Ｓ_L、Ｓ_A、Ｓ_Tが、それぞれＳ_L≧０．０１５μｍ²、Ｓ_A≧０．０１５μｍ²、Ｓ_T≧０．０２５μｍ²であると、抵抗値を適切な値まで下げることができるので好ましい。
【０１０７】
ここでＳ_Lは（先端部１３ｄからトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの電極層１４の体積（Σ（Ｓ_L（ｘ）・Δｘ）；０≦ｘ≦０．２，Δｘ→０））／０．２、Ｓ_Aは（先端部１３ｄからトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの第２反強磁性層１４の体積（Σ（Ｓ_A（ｘ）・Δｘ）；０≦ｘ≦０．２，Δｘ→０））／０．２、Ｓ_Tは（先端部１３ｄからトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの多層膜Ｔ１の体積（Σ（Ｓ_L（ｘ）・Δｘ）；０≦ｘ≦０．２，Δｘ→０））／０．２である。
【０１０８】
図５は本発明における第１の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正面図である。
【０１０９】
図５の磁気検出素子も図１の磁気検出素子と同様に、基板（図示せず）上に、アルミナなどの絶縁性材料からなる下地層（図示せず）を介して、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２が成膜されており、下部ギャップ層１２上に、第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層、及びフリー磁性層が順に積層されている多層膜Ｔ２が積層されている。
【０１１０】
多層膜Ｔ２の上面Ｔ２ａ、すなわち前記フリー磁性層の上に、トラック幅方向（図示Ｘ方向）にトラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいて一対の第２反強磁性層３１，３１が設けられ、第２反強磁性層３１，３１の上層に電極層３２，３２が積層されている。第２反強磁性層３１，３１の材料と電極層３２，３２と材料は、参考例の磁気検出素子の第２反強磁性層１３，１３の材料と電極層１４，１４と同じである。
【０１１１】
多層膜Ｔ２のトラック幅領域Ｃ、電極層３２，３２、及び下部ギャップ層１２上に、上部ギャップ層１６が形成され、上部ギャップ層１６上に上部シールド層１７が形成されている。
【０１１２】
なお、多層膜Ｔ２の第２反強磁性層３１，３１に挟まれている領域がトラック幅領域Ｃであり、トラック幅領域Ｃの両側が両側部Ｓ，Ｓである。
【０１１３】
多層膜Ｔ２の積層構造は、図２に示された多層膜Ｔ１の積層構造と同じであり、下から順に、下地層、第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層、フリー磁性層が積層されたものである。
【０１１４】
図６は、図５に示された磁気検出素子から上部シールド層１７、上部ギャップ層１６、及び電極層３２，３２を除いた状態を図５の上方向からみた場合の平面図である。また、図７は、図５に示された磁気検出素子から上部シールド層１７、上部ギャップ層１６を除いた状態の斜視図である。
【０１１５】
図６に示されるように、第２反強磁性層３１，３１のハイト方向（図示Ｙ方向）長さＨ３は、多層膜Ｔ２の最上層に形成されるフリー磁性層４１のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さＭ３より大きくなっているので、第２反強磁性層３１，３１の膜面平行方向の電気抵抗を小さくすることができる。ここで、第２反強磁性層３１，３１のハイト方向長さＨ３とは、第２反強磁性層３１，３１のトラック幅領域Ｃ近傍の両側部のハイト方向長さのことである。
【０１１６】
また、第２反強磁性層３１，３１の膜面平行方向の面積も大きくなるので、第２反強磁性層３１，３１の放熱性が向上する。
【０１１７】
従って、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときやスイッチング時に過渡電流が流れた場合に、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１の接合部付近における発熱量を小さく抑えることができ、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、ソフトＥＳＤ（静電破壊）耐性が向上し、磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下を抑えることができる。
【０１１８】
さらに、第２反強磁性層３１，３１のハイト方向長さを大きくすることにより、第２反強磁性層３１，３１の体積も増加し、フリー磁性層４１が小さな寸法、例えばトラック幅領域Ｃにおけるハイト方向長さＭ３が０．２μｍ以下となるように形成されるときでも、第２反強磁性層３１，３１内に生成する結晶粒の分断を抑制することができるので、第２反強磁性層３１，３１の異方性エネルギーも大きくなり、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界を強くすることができる。
【０１１９】
また、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界を失う温度であるブロッキング温度を上昇させることができ、発熱による第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界の大きさや方向の変化を抑制することができる。
【０１２０】
さらに、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層４１のハイト方向長さＭ４及びＭ５も、トラック幅領域Ｃのフリー磁性層４１のハイト方向長さＭ３より大きくなっている。ここで、両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層４１のハイト方向長さＭ４及びＭ５とは、両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層４１の最大のハイト方向長さ及びトラック幅領域Ｃの両側部近傍のハイト方向長さのことである。
【０１２１】
従って、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１の接合面積が大きくなり、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界が大きくなる。
【０１２２】
また、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１の接合面積が大きくなると、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１が重なっている部分の膜面平行方向の電気抵抗が小さくなるので、磁気検出素子に過渡電流が流れた場合に、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１の接合部付近における発熱量をさらに小さく抑えることができ、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下を効果的に抑えることができる。
【０１２３】
また、第２反強磁性層３１，３１に加えてフリー磁性層４１の膜面平行方向の面積も大きくなるので、フリー磁性層４１の放熱性も向上する。
【０１２４】
さらに、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１が重なっている部分におけるセンス電流密度が小さくなるので、センス電流によって発生する磁界も小さくなる。このことによっても、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。
【０１２５】
図６及び図７に示されるように、本実施の形態の磁気検出素子では、一対の第２反強磁性層３１，３１の互いに対向している内側端面３１ａ，３１ａの記録媒体との対向面側の一部が、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる傾斜面３１ａ１，３１ａ１であり、この傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３がトラック幅領域Ｃのフリー磁性層４１のハイト方向長さＭ３より大きく形成されている。なお、傾斜面３１ａ１，３１ａ１はフリー磁性層４１の表面に対する垂直面であってもよいし或いは曲面であってもよい。
【０１２６】
傾斜面３１ａ１，３１ａ１がハイト方向に延びていることにより、第２反強磁性層の膜面垂直方向の断面積を効率的に大きくできる。
【０１２７】
さらに、第２反強磁性層３１，３１だけでなく、第２反強磁性層３１，３１の下層に形成されているフリー磁性層４１の内側端面４１ａ，４１ａの一部もハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる傾斜面４１ａ１，４１ａ１であり、傾斜面４１ａ１，４１ａ１のハイト方向長さＭ５がトラック幅領域Ｃにおけるフリー磁性層４１のハイト方向長さＭ３より大きくなっている。なお、傾斜面４１ａ１，４１ａ１はフリー磁性層４１の表面に対する垂直面であってもよいし或いは曲面であってもよい。
【０１２８】
また、本実施の形態では、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３及び傾斜面４１ａ１，４１ａ１のハイト方向長さＭ５が１μｍ以上の長さを有していることが好ましい。より好ましくは、ハイト方向長さＨ３及びハイト方向長さＭ５が１．５μｍ以上の長さを有していることである。なお、トラック幅領域Ｃにおけるフリー磁性層４１のハイト方向長さＭ３は例えば０．２μｍである。
【０１２９】
傾斜面３１ａ１，３１ａ１及び傾斜面４１ａ１，４１ａ１のハイト方向長さが１μｍ以上であると、後述するヒューマン・ボディ・モデルを用いたソフトＥＳＤ耐性試験を行ったときに、印加する電圧が２０Ｖ以下であれば磁気検出素子のアシンメトリーの変化を１０％以下にできることがわかった。
【０１３０】
また、傾斜面３１ａ１，３１ａ１及び傾斜面４１ａ１，４１ａ１のハイト方向長さは１０μｍ以下であることが好ましい。傾斜面３１ａ１，３１ａ１及び傾斜面４１ａ１，４１ａ１のハイト方向長さが１０μｍより大きくなると、例えば本発明の磁気検出素子の上層に上部シールド層１７を形成するときに、第２反強磁性層３１，３１やフリー磁性層４１と上部シールド層１７が短絡しやすくなる。
【０１３１】
また、後述する製造方法を用いて図５ないし図７に示された磁気検出素子を形成すると、電極層３２，３２には、段差３２ａ，３２ａが形成され、その結果、電極層３２，３２の膜厚は、フリー磁性層４１のトラック幅領域Ｃにおけるハイト方向後端面４１ｂよりハイト方向奥側の領域Ｂの方が、ハイト方向後端面４１ｂより記録媒体との対向面側の領域Ｆより薄くなっている。
【０１３２】
なお、第２反強磁性層３１，３１は、フリー磁性層４１のトラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにある領域を全て覆っており、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界をできる限り大きくし、また、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することをできる限り抑えることができるようにしている。
【０１３３】
また、電極層３２，３２は第２反強磁性層３１，３１の上面を全て覆っており、電気抵抗をできる限り小さくしている。
【０１３４】
また、磁気検出素子に流されるセンス電流のうち磁界検出に直接関わるのは一対の第２反強磁性層３１，３１の互いに対向している内側端面３１ａ，３１ａに挟まれた領域を流れる電流であり、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１の接合部からフリー磁性層４１以下の多層膜の両側部に分流する電流は少ない方が好ましい。
【０１３５】
本発明では、前記接合部からフリー磁性層４１以下の多層膜の両側部に分流する電流を少なくすることができ、磁気検出素子のトラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓの領域で外部磁界（記録媒体からの洩れ磁界）を検出するサイドリーディングを抑制できる。
【０１３６】
なお、本実施の形態では第２反強磁性層３１，３１は、トラック幅方向に延びている部位とハイト方向に斜めに延びている部位を有する「くの字状」に形成されている。また、フリー磁性層４１も第２反強磁性層３１，３１と同じように屈曲している。
【０１３７】
しかし、第２反強磁性層３１，３１は、互いに対向している内側端面の全部が、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる傾斜面３１ｂ，３１ｂであるものでもよい（図６参照）。
【０１３８】
または、第２反強磁性層３１，３１の互いに対向している内側端面の記録媒体との対向面側の一部がトラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいて対向し、残りの部分はトラック幅方向の間隔が徐々に広がるように対向している傾斜面３１ｃ，３１ｃであるものでもよい（図６参照）。
【０１３９】
また、図示はしないが、フリー磁性層４１の互いに対向している内側端面の全部が、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる傾斜面であるものでもよい。または、フリー磁性層４１の互いに対向している内側端面の記録媒体との対向面側の一部がトラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいて対向し、残りの部分はトラック幅方向の間隔が徐々に広がるように対向している傾斜面であるものでもよい。
【０１４０】
第２反強磁性層３１の先端部３１ａ２からトラック幅方向に距離ｘだけ離れた位置における、電極層３２、第２反強磁性層３１、及び多層膜Ｔ２のトラック幅方向に垂直な面の断面積をそれぞれＳ_L（ｘ）、Ｓ_A（ｘ）、Ｓ_T（ｘ）とする。（図７参照）
このとき、先端部３１ａ２からトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの電極層３２、第２反強磁性層３１、及び多層膜Ｔ２の平均断面積Ｓ_L、Ｓ_A、Ｓ_Tが、それぞれＳ_L≧０．０１５μｍ²、Ｓ_A≧０．０１５μｍ²、Ｓ_T≧０．０２５μｍ²であると、抵抗値を適切な値まで下げることができるので好ましい。
【０１４１】
ここでＳ_Lは（先端部３１ａ２からトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの電極層１４の体積（Σ（Ｓ_L（ｘ）・Δｘ）；０≦ｘ≦０．２，Δｘ→０））／０．２、Ｓ_Aは（先端部３１ａ２からトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの第２反強磁性層１４の体積（Σ（Ｓ_A（ｘ）・Δｘ）；０≦ｘ≦０．２，Δｘ→０））／０．２、Ｓ_Tは（先端部３１ａ２からトラック幅方向に０．２μｍ離れたところまでの多層膜Ｔ１の体積（Σ（Ｓ_L（ｘ）・Δｘ）；０≦ｘ≦０．２，Δｘ→０））／０．２である。
【０１４２】
図８ないし図１０は、図２に示される多層膜Ｔ１に代えて、本発明の多層膜として使用できる多層膜Ｔ３ないしＴ５並びに第２反強磁性層４２，４２または４４，４４、電極層４３，４３または４５，４５のトラック幅領域Ｃ付近の部分拡大断面図である。
【０１４３】
図８に示される多層膜Ｔ３は、下から順に、下地層５１、第１反強磁性層５２、第１固定磁性層５３、非磁性中間層５４、第２固定磁性層５５からなるシンセティックフェリピンド型の固定磁性層５６、非磁性材料層５７、第２フリー磁性層５８、非磁性中間層５９、第１フリー磁性層６０からなるシンセティックフェリフリー型のフリー磁性層６１、フリー磁性層６１上にトラック幅寸法の間隔をあけて積層された一対の強磁性層６２，６２、保護層６３が積層されたものである。
【０１４４】
下地層５１、非磁性材料層５７、第２反強磁性層４２，４２、電極層４３，４３の材料は、図２の下地層２１、非磁性材料層２４、第２反強磁性層１３，１３、電極層１４，１４の材料と同じである。
【０１４５】
多層膜Ｔ３の第１固定磁性層５３及び第２固定磁性層５５は、強磁性材料により形成されるもので、例えばＮｉＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などにより形成されるものであり、特にＣｏＦｅ合金またはＣｏにより形成されることが好ましい。また、第１固定磁性層５３及び第２固定磁性層５５は同一の材料で形成されることが好ましい。
【０１４６】
また、非磁性中間層５４は、非磁性材料により形成されるもので、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、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。
【０１４７】
第１固定磁性層５３及び第２固定磁性層５５は、それぞれ１０〜７０Å程度で形成される。また非磁性中間層５４の膜厚は３Å〜１０Å程度で形成で形成される。
【０１４８】
なお固定磁性層５６は上記したいずれかの磁性材料からなる層とＣｏ層などの拡散防止層の２層構造で形成されていても良い。
【０１４９】
第１フリー磁性層６０及び第２フリー磁性層５８は、強磁性材料により形成されるもので、例えばＮｉＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＮｉ合金などにより形成されるものであり、特にＮｉＦｅ合金またはＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金により形成されることが好ましい。
【０１５０】
非磁性中間層５９は、非磁性材料により形成されるもので、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、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。
【０１５１】
第１フリー磁性層６０及び第２フリー磁性層５８は、それぞれ１０〜７０Å程度で形成される。また非磁性中間層５９の膜厚は３Å〜１０Å程度で形成で形成される。
【０１５２】
なお、第２フリー磁性層５８が２層構造で形成され、非磁性材料層５７と対向する側にＣｏ膜が形成されていることが好ましい。これにより非磁性材料層５７との界面での金属元素等の拡散を防止でき、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることができる。
【０１５３】
強磁性層６２は、例えば、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＸ合金やＣｏＦｅＮｉＸ合金（元素Ｘは、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのうち少なくとも１種以上の元素）で形成される。
【０１５４】
保護層６３は、Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうち少なくとも１種以上で形成される。保護層の膜厚は３０Å程度である。
【０１５５】
また本実施の形態では、第１フリー磁性層６０及び第２フリー磁性層５８の少なくとも一方を、以下の組成を有する磁性材料で形成することが好ましい。
【０１５６】
組成式がＣｏＦｅＮｉで示され、Ｆｅの組成比は９原子％以上で１７原子％以下で、Ｎｉの組成比は０．５原子％以上で１０原子％以下で、残りの組成はＣｏ。
【０１５７】
これにより第１フリー磁性層６０と第２フリー磁性層５８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、反平行状態が崩れるときの磁界、すなわちスピンフロップ磁界（Ｈｓｆ）を約２９３（ｋＡ／ｍ）にまで大きくすることができる。
【０１５８】
よって、第１フリー磁性層６０及び第２フリー磁性層５８の磁化を適切に反平行状態にできる。
【０１５９】
なお第１フリー磁性層６０及び第２フリー磁性層５８の双方を前記ＣｏＦｅＮｉ合金で形成することが好ましい。これにより、より安定して高いスピンフロップ磁界を得ることができ、第１フリー磁性層６０と第２フリー磁性層５８とを適切に反平行状態に磁化できる。
【０１６０】
また上記した組成範囲内であると、第１フリー磁性層６０と第２フリー磁性層５８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。
【０１６１】
さらに、フリー磁性層の軟磁気特性の向上、フリー磁性層と非磁性材料層間での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。
【０１６２】
なお、第２フリー磁性層５８と非磁性材料層５７間にＣｏなどからなる拡散防止層を設け、第１フリー磁性層６０及び第２フリー磁性層５８の少なくとも一方をＣｏＦｅＮｉ合金で形成するとき、前記ＣｏＦｅＮｉ合金のＦｅの組成比を７原子％以上で１５原子％以下、Ｎｉの組成比を５原子％以上で１５原子％以下、残りの組成比をＣｏにすることが好ましい。
【０１６３】
また、図８では、磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ；飽和磁化と膜厚の積）が異なる第１固定磁性層５３と第２固定磁性層５５が、非磁性中間層５４を介して積層されたものが、一つの固定磁性層として機能する。
【０１６４】
第１固定磁性層５３は第１反強磁性層５２と接して形成され、磁場中アニールが施されることにより、第１固定磁性層５３と第１反強磁性層５２との界面にて交換結合による交換異方性磁界が生じ、第１固定磁性層５３の磁化方向が図示Ｙ方向に固定される。第１固定磁性層５３の磁化方向が図示Ｙ方向に固定されると、非磁性中間層５４を介して対向する第２固定磁性層５５の磁化方向が、第１固定磁性層５３の磁化方向と反平行の状態で固定される。
【０１６５】
このように、第１固定磁性層５３と第２固定磁性層５５の磁化方向が、反平行となる人工フェリ磁性状態になっていると、第１固定磁性層５３と第２固定磁性層５５とが互いに他方の磁化方向を固定しあうので、全体として固定磁性層の磁化方向を一定方向に強力に固定することができる。
【０１６６】
なお、第１固定磁性層５３の磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ）と第２固定磁性層５５の磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ）を足し合わせた合成の磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ）の方向が固定磁性層の磁化方向となる。
【０１６７】
図１では、第１固定磁性層５３及び第２固定磁性層５５を同じ材料を用いて形成し、さらに、それぞれの膜厚を異ならせることにより、それぞれの磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ）を異ならせている。
【０１６８】
また、第１固定磁性層５３及び第２固定磁性層５５の固定磁化による反磁界（双極子磁界）を、第１固定磁性層５３及び第２固定磁性層５５の静磁界結合同士が相互に打ち消し合うことによりキャンセルできる。これにより、固定磁性層の固定磁化による反磁界（双極子磁界）からの、フリー磁性層の変動磁化への寄与を減少させることができる。
【０１６９】
従って、フリー磁性層の変動磁化の方向を所望の方向に補正することがより容易になり、アシンメトリーの小さい対称性の優れたスピンバルブ型薄膜磁気素子を得ることが可能になる。
【０１７０】
ここで、アシンメトリーとは、再生出力波形の非対称性の度合いを示すものであり、再生出力波形が与えられた場合、波形が対称であればアシンメトリーが小さくなる。従って、アシンメトリーが０に近づく程再生出力波形が対称性に優れていることになる。
【０１７１】
また、固定磁性層５６の固定磁化による反磁界（双極子磁界）は、フリー磁性層６１の素子高さ方向において、その端部で大きく中央部で小さいという不均一な分布を持ち、フリー磁性層６１内における単磁区化が妨げられる場合があるが、固定磁性層を上記の積層構造とすることにより双極子磁界を小さくすることができ、これによってフリー磁性層６１内に磁壁ができて磁化の不均一が発生しバルクハウゼンノイズなどが発生することを防止することができる。
【０１７２】
フリー磁性層６１は、磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ；飽和磁化と膜厚の積）の大きさが異なる第２フリー磁性層５８と第１フリー磁性層６０が、非磁性中間層５９を介して積層され、第２フリー磁性層５８と第１フリー磁性層６０の磁化方向が反平行となる人工フェリ磁性状態である。
【０１７３】
図８の磁気検出素子では、第１フリー磁性層６０の上に、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をあけて、一対の強磁性層６２，６２が積層され、強磁性層６２，６２に重なって第２反強磁性層４２，４２及び電極層４３，４３が積層されている。
【０１７４】
すなわち、第２反強磁性層４２，４２と強磁性層６２，６２間の交換異方性磁界によって強磁性層６２，６２の磁化方向がトラック幅方向（図示Ｘ方向）に向けられ、強磁性層６２，６２と第１フリー磁性層６０間の強磁性結合によって、第１フリー磁性層６０が単磁区化され磁化方向がトラック幅方向に向けられる。このとき、第２フリー磁性層５８の磁化方向は、第１フリー磁性層６０の磁化方向と１８０度反対方向（図示Ｘ方向と反平行方向）に向いた状態になる。
【０１７５】
第２フリー磁性層５８と第１フリー磁性層６０の磁化方向が１８０度異なる反平行のフェリ磁性状態になると、フリー磁性層の膜厚を薄くすることと同等の効果が得られ、単位面積あたりの実効的な磁気モーメントが小さくなり、フリー磁性層の磁化が変動しやすくなって、磁気検出素子の磁界検出感度が向上する。
【０１７６】
第２フリー磁性層５８の磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ）と第１フリー磁性層６０の磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ）を足し合わせた合成の磁気的膜厚（Ｍｓ×ｔ）の方向がフリー磁性層の磁化方向となる。
【０１７７】
ただし、固定磁性層５６の磁化方向との関係で出力に寄与するのは第２フリー磁性層５８の磁化方向のみである。
【０１７８】
図９に示される多層膜Ｔ４は、フリー磁性層６１上に非磁性層７１が積層され、非磁性層７１上にトラック幅寸法Ｔｗの間隔をあけて一対の第２反強磁性層４４，４４が積層され、第２反強磁性層４４，４４の上に電極層４５，４５が形成されている点で図８の多層膜Ｔ３と異なっている。
【０１７９】
第２反強磁性層４４，４４、電極層４５，４５の材料は、図２の第２反強磁性層４２，４２、電極層４３，４３の材料と同じである。
【０１８０】
非磁性層７１は、例えば、Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅのうち１種あるいは２種以上の合金で形成される。また、非磁性層７１がＲｕによって形成されるときには、膜厚は０．８〜１．１ｎｍで形成される。
【０１８１】
第２反強磁性層４４，４４の下層に非磁性層７１を介して形成された第１フリー磁性層６０の両側部の磁化方向が、第２反強磁性層４４，４４とのＲＫＫＹ相互作用によって、第１フリー磁性層６０が単磁区化され磁化方向がトラック幅方向に向けられる。このとき、第２フリー磁性層５８の磁化方向が第１フリー磁性層６０の磁化方向と１８０度反対方向（図示Ｘ方向と反平行方向）に向いた状態になる。
【０１８２】
なお、第２反強磁性層４４，４４の下面にトラック幅寸法Ｔｗの間隔をあけて一対の強磁性層が設けられ、この強磁性層の下に非磁性層７１が設けられる構造でもよい。
【０１８３】
図１０に示される多層膜Ｔ５は、フリー磁性層６１の上面に第３反強磁性層７２が積層され、前記第３反強磁性層７２の上にＲｕなどの非磁性層７３を介してトラック幅寸法Ｔｗの間隔をあけて一対の第２反強磁性層４４，４４が積層され、第２反強磁性層４４，４４の上に電極層４５，４５が形成されている点で図８の多層膜Ｔ３と異なっている。
【０１８４】
なお、第３反強磁性層７２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。
【０１８５】
第３反強磁性層７２が５０Å以下の薄い膜厚で形成されているため、第３反強磁性層７２のトラック幅領域Ｃの部分は非反強磁性の性質を帯びており、トラック幅領域Ｃでは第３反強磁性層７２と第１フリー磁性層６０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、トラック幅領域Ｃの第１フリー磁性層６０の磁化が、固定磁性層５６と同じように強固に固定されることがない。
【０１８６】
また、非磁性層７３の第２反強磁性層４４，４４と重なる両側端部７３ａ，７３ａは、３Å以下の薄い膜厚であり（非磁性層７３の両側端部７３ａ，７３ａはイオンミリングによってすべて除去されていてもよい）、両側端部７３ａ，７３ａ上に形成された第２反強磁性層４４，４４と第３反強磁性層７２の両側部Ｓ，Ｓ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、第２反強磁性層４４，４４と第３反強磁性層７２の両側部Ｓ，Ｓを一体の反強磁性層として機能させることができるのである。
【０１８７】
このように、本発明には、トラック幅領域Ｃ上に反強磁性を有しない程度の膜厚の反強磁性材料からなる部位があり、その上にトラック幅寸法の間隔をおいて形成された反強磁性を有する部位である一対の第２反強磁性層が形成されているものも含まれる。
【０１８８】
図８から図１０に示された多層膜Ｔ３ないしＴ５並びに第２反強磁性層４２，４２または４４，４４、電極層４３，４３または４５，４５を有する磁気検出素子も、第２反強磁性層４２，４２または４４，４４のハイト方向（図示Ｙ方向）長さが、フリー磁性層６１のトラック幅領域Ｃにおけるハイト方向長さより大きくなっている。
【０１８９】
さらに、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層６１のハイト方向長さも、トラック幅領域Ｃのフリー磁性層のハイト方向長さより大きくなっている。
【０１９０】
また、第２反強磁性層４２，４２または４４，４４及びフリー磁性層６１の、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓの内側端面の一部もハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる傾斜面、垂直面または曲面であり、この傾斜面、垂直面または曲面のハイト方向長さがトラック幅領域Ｃのフリー磁性層６１のハイト方向長さより大きくなっている。
【０１９１】
従って、第２反強磁性層４２，４２または４４，４４とフリー磁性層６１間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下を効果的に抑えることができる。
【０１９２】
図１１から図１６は、図１ないし図４に示した磁気検出素子の製造方法を示す工程図である。なお特に明示しない限り、各図の上図は、部分平面図を、下図は上図を一点鎖線から切断し矢印方向から見た部分断面図を示している。
【０１９３】
なお、図１ないし図４と符号が一致する層は、同一の材料からなる層である。図１１に示す工程では、まず、基板上に、下部シールド層１１及び下部ギャップ層１２、図２に示される積層構造の多層膜Ｔ１を積層する。
【０１９４】
図２に示されるように、多層膜Ｔ１は下から下地層２１、第１反強磁性層２２、固定磁性層２３、非磁性材料層２４、及びフリー磁性層２５が順に積層されたものである。多層膜Ｔ１の積層後、第１の磁場中アニールを施して、第１反強磁性層２２と固定磁性層２３間に交換結合磁界を発生させ、固定磁性層２３の磁化方向をハイト方向（図示Ｙ方向）に固定する。
【０１９５】
なお、各層の成膜はスパッタ法や蒸着法などの薄膜形成プロセスによって形成される。
【０１９６】
スパッタ法としては、例えばマグネトロンスパッタ、ＲＦ２極スパッタ、ＲＦ３極スパッタ、イオンビームスパッタ、対向ターゲット式スパッタ等の既存するスパッタ装置を用いたスパッタ法によって形成することができる。また本発明では、スパッタ法や蒸着法の他に、ＭＢＥ（モレキュラー−ビーム−エピタキシー）法、ＩＣＢ（イオン−クラスター−ビーム）法などの成膜プロセスが使用可能である。
【０１９７】
次に、多層膜Ｔ１の上にリフトオフ用のレジスト層Ｒ１を形成する。レジスト層Ｒ１は両側部Ｒｓ，Ｒｓのハイト方向長さＨ５が中央部Ｒｃのハイト方向長さＨ６よりも大きくなるように形成されている。そして、レジスト層Ｒ１に覆われていない、多層膜Ｔ１の領域をイオンミリングなどで除去する。
【０１９８】
これにより、多層膜Ｔ１も、レジスト層Ｒ１の平面形状に相似な形状に削られ、多層膜Ｔ１の両側部のハイト方向長さが中央部のハイト方向長さよりも大きくなる。すなわち、フリー磁性層２５の両側部のハイト方向長さが中央部のハイト方向長さよりも大きくなる。なお、フリー磁性層２５を含む多層膜Ｔ１の中央部の一部が後の工程で、トラック幅領域Ｃになる。
【０１９９】
次に、図１２に示す工程では、多層膜Ｔ１の両側部及び後方部に絶縁層１５，１５を多層膜Ｔ１と同じ程度の厚さで積層する。
【０２００】
次に、レジスト層Ｒ１を除去して、多層膜Ｔ１の上面Ｔ１ａを露出させた後、多層膜Ｔ１及び絶縁層１５上に、リフトオフ用のレジストＲ２を成膜する。
【０２０１】
さらに、図１３に示されるように、レジストＲ２に、トラック幅領域Ｃを除いた多層膜Ｔ１の上面（フリー磁性層２５の上面）が全て露出する開口部Ｒ２ａを設ける。なお、開口部Ｒ２ａに露出した多層膜Ｔ１の上面（フリー磁性層２５の上面）が酸化した場合にはイオンミリングなどで削って除去する。
【０２０２】
次に、図１４に示されるように、多層膜Ｔ１の上面（フリー磁性層２５の上面）を全て覆うように第２反強磁性層１３，１３を成膜し、さらに第２反強磁性層１３，１３の上面を全て覆うように電極層１４，１４を連続成膜する。なお、図１４の上図では、電極層１４，１４を除いた状態の平面図を示している。
【０２０３】
図１４工程によって、第２反強磁性層１３，１３のハイト方向（図示Ｙ方向）長さＨ７は、多層膜Ｔ１のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さ（フリー磁性層２５のハイト方向長さ）Ｍ６より大きくなる。
【０２０４】
さらに、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにおける多層膜Ｔ１のハイト方向長さ（フリー磁性層２５のハイト方向長さ）Ｍ７も、多層膜Ｔ１のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さＭ６より大きくなる。
【０２０５】
また、レジストＲ２に、トラック幅領域Ｃ上の側面Ｒ２ｓ，Ｒ２ｓは、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向（トラック幅方向に対する垂直方向；図示Ｙ方向）に延びる垂直面であるので、第２反強磁性層１３，１３に、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向に延びる傾斜面１３ａ１，１３ａ１が形成され、この傾斜面１３ａ１，１３ａ１のハイト方向長さＨ８がトラック幅領域Ｃの多層膜Ｔ１（フリー磁性層２５）のハイト方向長さＭ６より大きくなっている。
【０２０６】
電極層１４，１４を成膜した後、レジスト層Ｒ２を除去し、上部ギャップ層１６及び上部シールド層１７を成膜する。
【０２０７】
上部シールド層１７の成膜後に、第２の磁場中アニールを施し、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間に交換結合磁界を発生させ、フリー磁性層２５の両側端部の磁化を固定磁性層２３の磁化方向と交叉する方向に固定する。
【０２０８】
さらに、磁気検出素子を記録媒体との対向面側から研磨していき、直流抵抗値を所定の値に調節する。
【０２０９】
なお、第２の磁場中アニールでは、印加磁界を第１反強磁性層２２と固定磁性層２３間の交換異方性磁界よりも小さく、しかも熱処理温度を、第１反強磁性層２２のブロッキング温度よりも低くする。これによって第１反強磁性層２２と固定磁性層２３間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、第２反強磁性層１３，１３とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界をトラック方向（図示Ｘ方向）に向けることができる。
【０２１０】
従って、図１４における第２反強磁性層１３，１３のハイト方向長さＨ８、Ｈ７は、それぞれ図３における第２反強磁性層１３，１３のハイト方向長さＨ１、Ｈ２より大きく、また、図１４における多層膜Ｔ１（フリー磁性層２５）のハイト方向長さＭ６、Ｍ７を、それぞれ図３における多層膜Ｔ１（フリー磁性層２５）のハイト方向長さＭ１、Ｍ２より大きくする必要がある。
【０２１１】
磁気検出素子の研磨工程が終了すると、図１ないし図４に示された磁気検出素子が得られる。
【０２１２】
なお、第２反強磁性層１３，１３の内側端面を図３の２点鎖線１３ｂ，１３ｂで示された形状や３点鎖線１３ｃ，１３ｃで示された形状にするときには、図１３の工程において、開口部Ｒ２ａの内側面Ｒ２ｂ，Ｒ２ｂの形状を、２点鎖線Ｒ２ｃ，Ｒ２ｃで示された形状や３点鎖線Ｒ２ｄ，Ｒ２ｄで示された形状にすればよい。
【０２１３】
また、レジストＲ２のトラック幅領域Ｃ上の側面Ｒ２ｓ，Ｒ２ｓのハイト方向長さを設定することにより、第２反強磁性層１３，１３の内側端面１３ａ，１３ａの傾斜面１３ａ１，１３ａ１のハイト方向長さを調節できる。
【０２１４】
図１５から図１８は、図５ないし図７に示した磁気検出素子の製造方法を示す工程図である。なお特に明示しない限り、各図の上図は、部分平面図を、下図は上図を一点鎖線から切断し矢印方向から見た部分断面図を示している。
【０２１５】
なお、図５ないし図７と符号が一致する層は、同一の材料からなる層である。
図１６に示す工程では、まず、基板上に、下部シールド層１１及び下部ギャップ層１２、多層膜Ｔ２を積層する。
【０２１６】
多層膜Ｔ２は、下から下地層８０、第１反強磁性層８１、固定磁性層８２、非磁性材料層８３、及びフリー磁性層４１が順に積層されたものである（図７参照）。
【０２１７】
多層膜Ｔ２の積層後、第１の磁場中アニールを施して、第１反強磁性層８１と固定磁性層８２間に交換結合磁界を発生させ、固定磁性層８２の磁化方向をハイト方向（図示Ｙ方向）に固定する。
【０２１８】
なお、各層の成膜は前述したスパッタ法や蒸着法などの薄膜形成プロセスによって形成される。
【０２１９】
次に、多層膜Ｔ１の上にリフトオフ用のレジスト層Ｒ３を形成し、開口部Ｒ３ａ，Ｒ３ａを設ける。開口部Ｒ３ａ，Ｒ３ａに挟まれた中央部Ｒ３Ａは、多層膜Ｔ２のトラック幅領域Ｃ上を覆っており、中央部Ｒ３Ａの側面Ｒ３ｓ，Ｒ３ｓはハイト方向に延びる多層膜Ｔ２の上面に対する垂直面になっている。
【０２２０】
また、開口部Ｒ３ａ．Ｒ３ａに露出した多層膜Ｔ２の上面（フリー磁性層４１の上面）が酸化した場合にはイオンミリングなどで削って除去する。
【０２２１】
さらに、図１６に示すように、開口部Ｒ３ａ．Ｒ３ａ内の多層膜Ｔ２の上面（フリー磁性層４１の上面）に第２反強磁性層３１，３１を成膜し、第２反強磁性層３１，３１の上面を全て覆うように電極層３２，３２を連続成膜する。電極層３２，３２の膜厚は多層膜Ｔ２の膜厚よりも大きくする。具体的には電極層３２，３２の膜厚を１０００Å〜１５００Åまたは５００Å〜１５００Åにする。なお、図１６の上図では、電極層３２，３２を除いた状態の平面図を示している。
【０２２２】
上述のように、中央部Ｒ３Ａの側面Ｒ３ｓ，Ｒ３ｓはハイト方向に延びる多層膜Ｔ２の上面に対する垂直面であるので、第２反強磁性層３１，３１には、トラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいてハイト方向に延びる傾斜面３１ａ１，３１ａ１が形成される。
【０２２３】
スパッタ成膜時に、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さを１μｍ以上１０μｍ以下にする。ただし、磁気検出素子の製造工程の最終段階で磁気検出素子を記録媒体との対向面側から削って、磁気検出素子の直流抵抗値を調節する工程があるので、この削り量を考慮にいれた上で、第２反強磁性層３１，３１成膜時における傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さを規定することが好ましい。
【０２２４】
レジスト層Ｒ３を除去すると、トラック幅方向にトラック幅寸法Ｔｗの間隔をおいて一対の第２反強磁性層３１，３１が形成される。
【０２２５】
第２反強磁性層３１，３１及び電極層３２，３２の成膜後に、第２の磁場中アニールを施して第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間に交換結合磁界を発生させ、フリー磁性層４１の両側端部の磁化を固定磁性層８２の磁化方向と交叉する方向に固定する。
【０２２６】
なお、第２の磁場中アニールでは、印加磁界を第１反強磁性層２２と固定磁性層２３間の交換異方性磁界よりも小さく、しかも熱処理温度を、第１反強磁性層２２のブロッキング温度よりも低くする。これによって第１反強磁性層２２と固定磁性層２３間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、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層４１間の交換異方性磁界をトラック方向（図示Ｘ方向）に向けることができる。
【０２２７】
次に、図１７に示すように、電極層３２，３２の上面及びフリー磁性層４１のトラック幅領域Ｃ上にレジスト層Ｒ４をパターン形成する。レジスト層Ｒ４の電極層３２，３２上の部分は、電極層３２，３２と同じ形かまたは、電極層３２，３２の領域内に形成される。また、第２反強磁性層３１，３１の傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ９を、トラック幅領域Ｃ上のレジスト層Ｒ４のハイト方向長さＭ８（フリー磁性層のマスクされる領域のハイト方向長さ）より大きくする。
【０２２８】
次に、図１８に示すように、レジスト層Ｒ４によってマスクされない領域の多層膜Ｔ２（下地層８０、第１反強磁性層８１、固定磁性層８２、非磁性材料層８３、フリー磁性層４１）をイオンミリングによって除去する。
【０２２９】
このとき、多層膜Ｔ２の電極層３２，３２及び第２反強磁性層３１，３１によって覆われていない領域は完全に除去される。
【０２３０】
また、電極層３２，３２のレジスト層Ｒ４によって覆われていない領域３２ａはその一部が削られて段差３２ｂが形成される。電極層３２，３２に覆われている領域の第２反強磁性層３１，３１及び多層膜Ｔ２は、電極層３２，３２によって保護されるため、イオンミリングによって膜厚が減少することはない。
【０２３１】
従って、図７に示されるように、第２反強磁性層３１，３１の下層に形成されているフリー磁性層４１のトラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓの内側端面４１ａ，４１ａの一部もハイト方向に延びる傾斜面４１ａ１，４１ａ１とすることができる。
【０２３２】
図１８工程によって、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにおける第２反強磁性層３１，３１のハイト方向（図示Ｙ方向）長さＨ９は、多層膜Ｔ２のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さ（フリー磁性層４１のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さ）Ｍ８より大きくなる。
【０２３３】
さらに、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにおける多層膜Ｔ２のハイト方向長さ（フリー磁性層４１のハイト方向長さ）Ｈ９も、多層膜Ｔ２のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さＭ８より大きくなる。
【０２３４】
また、第２反強磁性層３１の傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ９は、トラック幅領域Ｃの多層膜Ｔ２（フリー磁性層４１）のハイト方向長さＭ８より大きくなっている。
【０２３５】
イオンミリング後、レジスト層Ｒ４を除去し、上部ギャップ層１６及び上部シールド層１７を成膜する。なお、イオンミリング後、イオンミリングで除去した部分をアルミナなどの絶縁材料で埋め戻してからレジスト層Ｒ４を除去してもよい。
【０２３６】
上部シールド層１７の成膜後、磁気検出素子を記録媒体との対向面側から研磨していき、直流抵抗値を所定の値に調節する。
【０２３７】
従って、図１８における第２反強磁性層３１，３１のハイト方向長さＨ９、Ｈ１０は、それぞれ図６における第２反強磁性層３１，３１のハイト方向長さＨ３、Ｈ４より大きく、また、図１８における多層膜Ｔ２のハイト方向長さ（フリー磁性層４１のハイト方向長さ）Ｍ８、Ｍ９は、それぞれ図６における多層膜Ｔ２のハイト方向長さ（フリー磁性層２５のハイト方向長さ）Ｍ３、Ｍ４より大きくされる必要がある。
【０２３８】
磁気検出素子の研磨工程が終了すると、図５ないし図７に示された磁気検出素子が得られる。
【０２３９】
なお、第２反強磁性層３１，３１の内側端面を図６の２点鎖線３１ｂ，３１ｂで示された形状や３点鎖線３１ｃ，３１ｃで示された形状にするときには、図１５〜図１６の工程において、開口部Ｒ３ａの側端面Ｒ３ｂ，Ｒ３ｂの形状を、２点鎖線Ｒ３ｃ，Ｒ３ｃで示された形状や２点鎖線Ｒ３ｄ，Ｒ３ｄで示された形状にすればよい。
【０２４０】
また、レジストＲ３のトラック幅領域Ｃ上の側面Ｒ３ｓ，Ｒ３ｓのハイト方向長さを設定することにより、第２反強磁性層３１，３１の内側端面３１ａ，３１ａの傾斜面３１ａ１，３１ａ１及びフリー磁性層４１の内側端面４１ａ，４１ａの傾斜面４１ａ１，４１ａ１のハイト方向長さを調節できる。
【０２４１】
図１９は参考例の磁気検出素子の記録媒体との対向面側から見た部分正面図である。
【０２４２】
図１９に示される磁気検出素子の、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２、多層膜Ｔ１、絶縁層１５までの構造は図１に示された磁気検出素子と同じである。
【０２４３】
多層膜Ｔ１の上（フリー磁性層２５の上）には、一対の第２反強磁性層９１，９１が積層されている。第２反強磁性層９１，９１の内側端面９１ａ，９１ａの一部がハイト方向（図示Ｙ方向）に延びる、第２反強磁性層９１，９１の上面９１ｂ，９１ｂに対する垂直面９１ａ１，９１ａ１である。
【０２４４】
図１９の磁気検出素子では、垂直面９１ａ１，９１ａ１の間にも反強磁性材料からなる層９２が存在しているが、この層９２の膜厚は、２０Å以上５０Å以下、より好ましくば３０Å以上４０Å以下であり反強磁性を示さないので、この部分でフリー磁性層２５の磁化方向は固定されない。なお、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにある第２反強磁性層９１，９１の膜厚は、８０Å以上５００Åである。
【０２４５】
第２反強磁性層９１，９１は、多層膜Ｔ１の上面に８０Å以上５００Åの範囲の均一な膜厚の反強磁性材料層を、多層膜Ｔ１の上面（フリー磁性層２５の上面）を完全に覆う広さで積層した後、トラック幅領域Ｃの範囲のみ多層膜Ｔ１の上面に対する垂直方向に掘り込むことにより形成される。
【０２４６】
第２反強磁性層９１，９１の上には一対の電極層９３，９３が形成され、さらに上部ギャップ層１６、及び上部シールド層１７が積層されている。なお、第２反強磁性層９１，９１及び電極層９３，９３の材料は、それぞれ図１ないし図４に示される磁気検出素子の第２反強磁性層１３，１３及び電極層１４，１４と同じである。
【０２４７】
図２０は、図１９に示された磁気検出素子から上部シールド層１７、上部ギャップ層１６、及び電極層９３，９３を除いた状態を図１９の上方向からみた場合の平面図である。
【０２４８】
図２０でも、垂直面９１ａ１，９１ａ１のハイト方向長さＨ１１がトラック幅領域Ｃのフリー磁性層２５のハイト方向長さＭ１より大きくなっている。
【０２４９】
図２０でも、垂直面９１ａ１，９１ａ１のハイト方向長さＨ１１が１μｍ以上の長さを有していることが好ましい。より好ましくは、ハイト方向長さＨ１１が１．５μｍ以上の長さを有していることである。なお、トラック幅領域Ｃのフリー磁性層２５のハイト方向長さＭ１は例えば０．２μｍである。
【０２５０】
また、第２反強磁性層９１，９１のハイト方向（図示Ｙ方向）長さＨ１２は、多層膜Ｔ１の最上層にあるフリー磁性層２５のトラック幅領域Ｃのハイト方向長さＭ１より大きくなっている。
【０２５１】
さらに、トラック幅領域Ｃの両側部Ｓ，Ｓにおけるフリー磁性層２５のハイト方向長さＭ２も、トラック幅領域Ｃのフリー磁性層のハイト方向長さＭ１より大きくなっている。
【０２５２】
従って、図１９に示される磁気検出素子も、図１に示される磁気検出素子と同様の効果を奏することができる。
【０２５３】
また、図５ないし図７に示される第１の実施の形態のように、第２反強磁性層９１，９１の下層に形成されているフリー磁性層の内側端面の一部がハイト方向（図示Ｙ方向）に延びる、第２反強磁性層９１，９１の上面９１ｂ，９１ｂに対する、垂直面であってもよい。
【０２５４】
また、本発明の磁気検出素子の上部シールド層１７上にインダクティブヘッドが積層された複合型磁気ヘッドを形成してもよい。
【０２５５】
【実施例】
第１の実施の形態の磁気検出素子では、一対の第２反強磁性層３１，３１の内側端面３１ａ、３１ａにハイト方向に延びる傾斜面３１ａ１，３１ａ１が、また傾斜面３１ａ１，３１ａ１の下の、フリー磁性層４１の内側端面４１ａ、４１ａにもハイト方向に延びる傾斜面４１ａ１，４１ａ１が形成されている。
【０２５６】
この傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３と磁気検出素子のソフトＥＳＤ耐性及びサイドリーディングの関係を調べた。
【０２５７】
図２１は、第２反強磁性層３１，３１の傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を変化させて、磁気検出素子のソフトＥＳＤ耐性を測定した結果を示すグラフである。
【０２５８】
ソフトＥＳＤ（静電破壊）とは、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときやスイッチング時に過渡電流が流れ、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層の接合部付近が発熱し、さらに前記過渡電流によって電流磁界が発生することによって、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化し、磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下することである。
【０２５９】
ソフトＥＳＤ耐性を調べるために、ヒューマン・ボディ・モデルを用いたソフトＥＳＤ耐性試験を行った。
【０２６０】
このソフトＥＳＤ耐性試験は、コンデンサＣを帯電させた後、磁気検出素子と直流抵抗ＲとコンデンサＣを直列接続させることによって磁気検出素子にパルス電流を流すことにより、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときや、スイッチング時に過渡電流が流れる状態と同等の状態を作り出し、磁気検出素子のアシンメトリーの変化を測定するものである。いわゆる、ヒューマン・ボディ・モデルでは、直流抵抗Ｒの抵抗値を１．５ｋΩとし、コンデンサＣの静電容量を１００ｐＦとして、瞬間最大電流数１０ｍＡ、パルス半値幅０．１〜１μｓｅｃのパルス電流を供給する。。
【０２６１】
図２１のグラフは、測定対象の磁気検出素子に上述のパルス電流を供給して、磁気検出素子のアシンメトリーの変化が１０％以下に収まる帯電電圧の大きさを測定した結果を示すものである。
【０２６２】
図２１のグラフによれば、第２反強磁性層３１，３１の傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３が１μｍより小さい範囲では、ハイト方向長さＨ３が大きくなるほど、アシンメトリーの変化を１０％以下にできる帯電電圧の大きさも大きくなる。すなわち、ソフトＥＳＤ耐性が向上する。
【０２６３】
さらに、ハイト方向長さＨ３が１μｍ以上になると、アシンメトリーの変化を１０％以下にできる印加電圧の大きさが最大値の２０Ｖになる。
【０２６４】
この結果から、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を１μｍ以上にすることにより、ソフトＥＳＤ耐性を最大にできることが分かる。
【０２６５】
図２２は、第２反強磁性層３１，３１の傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を変化させて、磁気検出素子のトラック幅領域Ｃ以外の領域で磁界を検出するサイドリーディングの割合を測定した結果を示すグラフである。
【０２６６】
図２２のグラフは、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界の大きさを１６（ｋＡ／ｍ）にした状態で、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を変化させたときの、フリー磁性層２５の両側部Ｓ，Ｓにおける電圧変化量Ｖｐｐとフリー磁性層２５のトラック幅領域Ｃにおける電圧変化量Ｖｐｐ（０）の比を測定した結果である。
【０２６７】
図２２のグラフから傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を大きくする程、フリー磁性層２５のトラック幅領域Ｃにおける電圧変化量に対するフリー磁性層２５の両側部Ｓ，Ｓにおける電圧変化量が小さくなり、サイドリーディングの割合が小さくなることがわかる。
【０２６８】
磁気検出素子の分野では、一般に、サイドリーディングの比が−２５ｄＢ以下であることが実用上好ましいとされている。ここで、トラック幅領域Ｃにおける電圧変化量に対してフリー磁性層２５の両側部Ｓ，Ｓにおける電圧変化量が０．０５６以下のときに、サイドリーディング比が−２５ｄＢ以下になり、図２２によれば、このとき、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３が１μｍ以上である。
【０２６９】
すなわち、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を１μｍ以上にすれば、磁気検出素子におけるサイドリーディングの比を−２５ｄＢ以下にすることができることがわかる。
【０２７０】
図２３は、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を０．１５μｍに固定した状態で、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界の大きさを変化させたときの、フリー磁性層２５の両側部Ｓ，Ｓにおける電圧変化量とフリー磁性層２５のトラック幅領域Ｃにおける電圧変化量の比を測定した結果を示すグラフである。
【０２７１】
図２３をみると、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３が０．１５μｍのとき、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界が１６（ｋＡ／ｍ）であると、フリー磁性層２５の両側部Ｓ，Ｓにおける電圧変化量Ｖｐｐとフリー磁性層２５のトラック幅領域Ｃにおける電圧変化量Ｖｐｐ（０）の比は０．４となり、サイドリーディングの比が−２５ｄＢよりも著しく大きくなって実用にならないことが分かる。
【０２７２】
これに対して、図２２に示された実験結果から分かるように、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を大きくして１μｍ以上にすると、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界が１６（ｋＡ／ｍ）であっても、磁気検出素子におけるサイドリーディングの比を−２５ｄＢ以下にすることができる。
【０２７３】
すなわち、本願発明のように、傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さＨ３を大きくすると、第２反強磁性層３１，３１とフリー磁性層２５間の交換異方性磁界を小さくしても、サイドリーディングの比が小さい実用的な磁気検出素子を得ることができることがわかる。
【０２７４】
なお、図７をみれば明らかなように、第２反強磁性層３１，３１の傾斜面３１ａ１，３１ａ１のハイト方向長さが１μｍ以上のときは、フリー磁性層４１の傾斜面４１ａ１，４１ａ１ハイト方向長さも１μｍ以上である。
【０２７５】
以上本発明をその好ましい実施例に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。
【０２７６】
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【０２７７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明では、前記第２反強磁性層のハイト方向長さが、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きくなっているために、前記第２反強磁性層の膜面垂直方向の断面積が大きくなるので、膜面平行方向の電気抵抗を小さくすることができる。
【０２７８】
また、本発明では、前記第２反強磁性層の膜面平行方向の面積も大きくなるので、前記第２反強磁性層の放熱性も向上する。
【０２７９】
従って、磁気検出素子が静電荷を帯びたものに触れたときやスイッチング時に過渡電流が流れたときに、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層の接合部付近における発熱量を小さく抑えることができ、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。すなわち、本発明では、いわゆるソフトＥＳＤ（静電破壊）耐性が向上し、（磁気検出素子の出力の対称性の悪化や出力の低下を抑えることができる。
【０２８０】
さらに、前記第２反強磁性層のハイト方向長さを大きくすることにより、前記第２反強磁性層の体積も増加し、前記フリー磁性層が小さな寸法、例えばハイト方向長さが０．２μｍ以下となるように形成されるときでも、第２反強磁性層内に生成する結晶粒の分断を抑制することができるので、第２反強磁性層の異方性エネルギーも大きくなり、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界を強くすることができる。また、第２反強磁性層とフリー磁性層間の交換異方性磁界を失う温度であるブロッキング温度を上昇させることができ、発熱による前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向の変化を抑制することができる。
【０２８１】
また、本発明は、前記一対の第２反強磁性層の、互いに対向している内側端面の少なくとも一部を、トラック幅寸法の間隔をおいてハイト方向に延びる垂直面或いは曲面又は傾斜面とし、前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きい１μｍ以上にすることにより、ヒューマン・ボディ・モデルを用いたソフトＥＳＤ耐性試験を行ったときに、印加する電圧が２０Ｖ以下であれば磁気検出素子のアシンメトリーの変化を１０％以下にできるものである。
【０２８２】
また、本発明では、前記第２反強磁性層に加えて、前記トラック幅領域の両側部における前記フリー磁性層のハイト方向長さを、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きくすることにより、トラック幅領域の両側部の前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層が重なっている部分の膜面平行方向の電気抵抗を小さくできる。
【０２８３】
さらに、前記第２反強磁性層及び前記フリー磁性層の接合面積を大きくできるので、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界が大きくすることができる。
【０２８４】
また、本発明では、トラック幅領域の両側部の前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層が重なっている部分におけるセンス電流密度が小さくなるので、センス電流によって発生する磁界も小さくなる。このことによっても、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間の交換異方性磁界の大きさや方向が変化することを抑えることができる。
【０２８５】
また、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層の接合部から前記フリー磁性層に以下の多層膜のトラック幅領域の両側部に分流する電流を少なくすることができ、サイドリーディングを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例の磁気検出素子を記録媒体との対向面側から見た部分正面図、
【図２】図１の磁気検出素子の多層膜Ｔ１の拡大部分正面図、
【図３】図１の磁気検出素子の部分平面図、
【図４】図１の磁気検出素子の部分斜視図、
【図５】本発明における第１の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正面図、
【図６】図５の磁気検出素子の多層膜Ｔ２の部分平面図、
【図７】図５の磁気検出素子の部分斜視図、
【図８】多層膜Ｔ３の拡大部分断面図、
【図９】多層膜Ｔ４の拡大部分断面図、
【図１０】多層膜Ｔ５の拡大部分断面図、
【図１１】図１ないし図４に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分平面図及び部分断面図、
【図１２】図１ないし図４に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分平面図及び部分断面図、
【図１３】図１ないし図４に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分平面図及び部分断面図、
【図１４】図１ないし図４に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分平面図及び部分断面図、
【図１５】図５ないし図７に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分断面図、
【図１６】図５ないし図７に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分平面図及び部分断面図、
【図１７】図５ないし図７に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分平面図及び部分断面図、
【図１８】図５ないし図７に示される磁気検出素子の製造方法の一工程を示す部分平面図及び部分断面図、
【図１９】参考例の磁気検出素子を示す部分正面図、
【図２０】図１９の磁気検出素子の部分平面図、
【図２１】第２反強磁性層に形成された傾斜面のハイト方向長さとソフトＥＳＤ耐性との関係を示すグラフ、
【図２２】第２反強磁性層に形成された傾斜面のハイト方向長さとサイドリーディングとの関係を示すグラフ、
【図２３】第２反強磁性層とフリー磁性層の交換異方性磁界とサイドリーディングとの関係を示すグラフ、
【図２４】従来の磁気検出素子を示す部分断面図、
【図２５】従来の磁気検出素子を示す部分平面図、
【符号の説明】
１１ 下部シールド層
１２ 下部ギャップ層
１３、３１、４２、４４、９１ 第２反強磁性層
１３ａ、３１ａ 内側端面
１３ａ１、３１ａ１ 傾斜面
１４、３２、４３、４５ 電極層
１５ 絶縁層
１６ 上部ギャップ層
１７ 上部シールド層
２１、５１、８０ 下地層
２２、５２、８１ 第１反強磁性層
２３、５６、８２ 固定磁性層
２４、５７ 非磁性材料層
２５、４１、６１ フリー磁性層
６２ 強磁性層
７１ 非磁性層
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、 多層膜
Ｃ トラック幅領域
Ｓ 両側部
Ｔｗ トラック幅寸法

Claims (13)

1. 下から順に積層された第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層、フリー磁性層を有する多層膜が設けられ、
   前記フリー磁性層上にはトラック幅方向に間隔をおいて一対の第２反強磁性層が設けられ、前記第２反強磁性層のハイト方向長さは、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きく形成され、
   前記第２反強磁性層の上面は、第２反強磁性層を形成する反強磁性材料よりも比抵抗の小さい導電性材料で形成された電極層によって全て覆われ、
   トラック幅領域の両側部における前記第２反強磁性層又は前記電極層の膜厚は、前記フリー磁性層のハイト方向後端面よりハイト方向奥側の領域の方が、前記ハイト方向後端面より記録媒体との対向面側の領域に比べて薄くなっていることを特徴とする磁気検出素子。
2. 前記一対の第２反強磁性層の内側端面の少なくとも一部は、トラック幅寸法の間隔をおいてハイト方向に延びる垂直面或いは曲面又は傾斜面であり、前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きい請求項１記載の磁気検出素子。
3. 前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１μｍ以上である請求項２記載の磁気検出素子。
4. 前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１０μｍ以下である請求項２または３記載の磁気検出素子。
5. 前記トラック幅領域の両側部における前記フリー磁性層のハイト方向長さが、トラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きい請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気検出素子。
6. 前記フリー磁性層の、前記トラック幅領域の両側部における内側端面の少なくとも一部は、ハイト方向に延びる垂直面或いは曲面又は傾斜面であり、前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さがトラック幅領域における前記フリー磁性層のハイト方向長さより大きい請求項５記載の磁気検出素子。
7. 前記フリー磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１μｍ以上である請求項６記載の磁気検出素子。
8. 前記フリー磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さが１０μｍ以下である請求項６または７記載の磁気検出素子。
9. 前記第２の反強磁性層は、前記フリー磁性層のトラック幅領域の両側部の領域を全て覆っている請求項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）基板上に、下から順に積層された第１反強磁性層、固定磁性層、非磁性材料層、フリー磁性層を有する多層膜を形成する工程と、
    （ｂ）第１の磁場中アニールを施して、前記第１反強磁性層と固定磁性層間に交換結合磁界を発生させ、前記固定磁性層の磁化方向を固定する工程と、
    （ｃ）前記フリー磁性層上に、ハイト方向長さが完成後の磁気検出素子におけるフリー磁性層のハイト方向長さより大きい値に設定された一対の第２反強磁性層を、トラック幅方向に間隔をおいて形成する工程と、
    （ｄ）前記第２の反強磁性層の上層に、前記第２反強磁性層を形成する反強磁性材料よりも比抵抗の小さい導電性材料によって電極層を形成し、このとき前記電極層の膜厚を前記多層膜の膜厚よりも大きくする工程と、
    （ｅ）第２の磁場中アニールを施し、前記第２反強磁性層と前記フリー磁性層間に交換結合磁界を発生させ、前記フリー磁性層の両側端部の磁化を前記固定磁性層の磁化方向と交叉する方向に固定する工程と、
    （ｆ）前記電極層上及び前記多層膜のトラック幅領域上をマスクして、マスクされない領域の前記多層膜を除去し、前記電極層のマスクされていない領域を、前記電極層の膜厚より小さい厚さだけ削る工程。
11. 前記（ｃ）の工程において、
    前記一対の第２反強磁性層の内側端面の少なくとも一部を、トラック幅寸法の間隔をおいてハイト方向に延びる垂直面或いは曲面又は傾斜面とし、
    前記（ｆ）工程において、
    前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを、前記多層膜のマスクされる領域のハイト方向長さより大きくする請求項１０記載の磁気検出素子の製造方法。
12. 前記（ｃ）工程において、前記第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを１μｍ以上にする請求項１１記載の磁気検出素子の製造方法。
13. 前記（ｃ）工程において、第２反強磁性層の前記垂直面或いは曲面又は傾斜面のハイト方向長さを１０μｍ以下にする請求項１１または１２記載の磁気検出素子の製造方法。

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