JP3872958B2 - 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
磁気抵抗効果素子、例えばスピンバルブ型薄膜素子は、反強磁性層と、固定磁性層と、非磁性導電層と、フリー磁性層とを有する多層膜のトラック領域の両側領域に、バイアス層と電極層とを備えている。このスピンバルブ型薄膜素子では、固定磁性層の磁化とフリー磁性層の磁化とがほぼ交叉する方向に設定されており、フリー磁性層の磁化は記録媒体からの漏れ磁束によって変動することにより、固定磁性層との磁化の関係で電気抵抗が変化し、これにより漏れ磁界が再生される。
【０００３】
図１２は、従来のスピンバルブ型薄膜素子を記録媒体の対向面(ＡＢＳ面)側から見た断面図である。同図に示すスピンバルブ型薄膜素子（第１従来例）は、下地層１０１の上に形成される反強磁性層１０２が図示するトラック幅Ｔｗ方向（Ｘ方向）に長く形成され、トラック幅領域の中心（以下、便宜的にＸ方向の中央ということがある）では反強磁性層１０２が高さ寸法ｄ１だけ突出して形成されている。そして、この突出した反強磁性層１０２上に、固定磁性層１０３、非磁性導電層１０４、フリー磁性層１０５及び保護層１０６が形成されており、下地層１０１から保護層１０６までの積層体が多層膜１０７を構成している。
【０００４】
この第１従来例のスピンバルブ型薄膜素子では、反強磁性層１０２がＰｔ−Ｍｎ（白金−マンガン）合金膜などにより形成される。固定磁性層１０３の磁化は反強磁性層１０２との界面で発生する交換結合磁界により、ハイト方向（図示Ｙ方向）に固定される。固定磁性層１０３及びフリー磁性層１０５は、Ｎｉ−Ｆｅ(ニッケル−鉄)合金、Ｃｏ(コバルト)、Ｆｅ−Ｃｏ(鉄−コバルト)合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金などで形成されている。非磁性導電層１０４は、Ｃｕ(銅)などの電気抵抗の低い非磁性導電材料で形成されている。Ｚ方向は、薄膜の積層方向である。
【０００５】
そして、図中Ｘ方向に延ばされて形成された反強磁性層１０２上から、及び多層膜１０７の側面にかけて、Ｃｒ（クロム）などで形成された緩衝膜及び配向膜となるバイアス下地層１０８が形成されており、このバイアス下地層１０８上には、例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金などで形成したハードバイアス層（硬磁性層）１０９が積層されている。
【０００６】
このハードバイアス層１０９は、図中Ｘ方向（トラック幅方向）に着磁されており、このハードバイアス層１０９からＸ方向へのバイアス磁界により、フリー磁性層１０５の磁化は同一のＸ方向に揃えられている。バイアス下地層１０８は、ハードバイアス層１０９から発生するバイアス磁界を増大させる。
【０００７】
さらに、このハードバイアス層１０９の上には、Ｃｒ（クロム），Ａｕ（金），Ｔａ（タンタル），Ｗ（タングステン）などで形成された電極層１１１が積層されている。
【０００８】
上述したように、反強磁性層１０２及び多層膜１０７の側面にかけて設けたバイアス下地層１０８の存在により、ハードバイアス層１０９から発生するバイアス磁界を増大できるようになっている。
ところで、このハードバイアス層１０９は、フリー磁性層１０５の磁化方向を揃えるためのものであるが、フリー磁性層１０５付近においてこのハードバイアス層（硬磁性層）１０９から発生するバイアス磁界を増大させることが必要である。
【０００９】
しかしながら、このようなスピンバルブ型薄膜素子では、つまり、反強磁性層１０２を中央部の他に両側領域にも残して、その両側の反強磁性層１０２上にバイアス下地層１０８及びハードバイアス層１０９を積層させる構成のものにあっては、反強磁性層１０２上のハードバイアス層１０９の結晶配向が好ましくない方向になるといった現象を起こし、ハードバイアス層１０９の磁気特性が劣化するトラブルを生じている。その結果、再生波形の直線性や安定性の劣化をもたらしている。
【００１０】
即ち、ハードバイアス層１０９のバイアス特性は、これを形成する際のバイアス下地層１０８の配向構造に非常に強く依存しているが、このバイアス下地層１０８は、例えばＣｒの場合（体心立方格子の（１１０）、（２００）、（２１１）が優先配向するのが好ましい）、本来の結晶配向から、その直下にある反強磁性層１０２との積層構造により、この反強磁性層１０２の結晶配向に拘束されて変化するのではないか、と考えられている。このため、そのバイアス下地層１０８上に積層されたハードバイアス層１０９の保磁力が低下してしまうわけである。
【００１１】
そこで、例えば図１３に示すように、下部シールド層１１２及び下部ギャップ層１１３の上に、多層膜１０７を形成後、電極層１１１及びハードバイアス層１０９形成の際に、前処理ミリングを過剰に行い、多層膜１０７に形成された反強磁性層１０２において、この両側に延出する部分さらにその直下にある下部ギャップ層１１３の一部までオーバエッチによって取り除いた後に、バイアス下地層１０８を積層させたスピンバルブ型薄膜素子（第２従来例）も知られている。
【００１２】
このような構成のスピンバルブ型薄膜素子では、良好なハードバイアス特性が得られるが、多層膜１０７の側面においてバイアス層１０９が先細りの状態（フリー層１０５近傍でのバイアス層１０９の膜厚が減少してしまう）を呈している。そのため、フリー磁性層１０５の側面付近では、バイアス層１０９が所望の膜厚を形成することが不可能な状態である。従って、フリー磁性層１０５付近において、ハードバイアス層（硬磁性層）１０９から発生するバイアス磁界をより有効に印加させることが困難であった。
【００１３】
従って、所要の保磁力を発揮するためには、多層膜１０７の両側領域での前処理ミリング量については、少なくとも多層膜１０７の全てを除去するか、それより深くイオンミリングすること（オーバーエッチ）が好ましい。ところが、このように多層膜を全て除去し、若しくはそれより深くイオンミリングすると、バイアス層１０９が先細りの状態となり、フリー磁性層１０５に有効なバイアス磁界を印加することが難しくなり、再生波形の直線性や安定性が欠如してしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、上記した事情に鑑み、再生波形の直線性や安定性に優れた磁気抵抗効果素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【発明の概要】
本発明は、基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層上に下から順に積層された反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、反強磁性層は、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層の両側端面よりも外側に延びた両側領域を有し、この反強磁性層の両側領域上に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されていることを特徴としている。
【００１７】
前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、３層の固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的に固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層した構成とする。
【００１８】
前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフロー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的にフリー磁性層は、強磁性層、非磁性層、強磁性層を積層した構成とする。
【００１９】
アモルファス絶縁層が、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ またはＳｉＯ ₂ で形成されているのが好ましい。
【００２０】
前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することが好ましい。
【００２１】
前記バイアス下地層が、ｂｃｃ構造膜であることが好ましい。
【００２２】
前記ギャップ層の下に、下部シールド層を積層することができる。ギャップ層上面と反強磁性層との間には、シード層が形成されていることが好ましい。
【００２３】
本発明は、別の態様によれば、基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層の上に下から順に積層されたシード層、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、シード層は、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層の両側端面よりも外側に延びた両側領域を有し、このシード層の両側領域上に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されていることを特徴としている。
【００２５】
前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、３層の固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的に固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層した構成とする。
【００２６】
前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及び３層のフリー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的にフリー磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層した構成とする。
【００２７】
前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ またはＳｉＯ ₂ で形成されていることが好ましい。
【００２８】
前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することが好ましい。
【００２９】
前記バイアス下地層が、ｂｃｃ構造膜であることがこのましい。
【００３０】
前記ギャップ層の下に、下部シールド層を積層してもよい。本発明は、さらに別の態様によれば、基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層の上に下から順に積層されたシード層、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、シード層と反強磁性層は、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層の両側端面よりも外側に延びた両側領域を有し、この反強磁性層の両側領域上に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されていることを特徴としている。
【００３１】
本発明は、製造方法の態様によれば、基板上にギャップ層を形成し、このギャップ層上に、多層膜を構成する少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を下から順に積層し、ギャップ層上の多層膜の両側領域を、反強磁性層の一部まで堀り削る前処理を行い、多層膜の両側領域の反強磁性層上に、アモルファス絶縁層、バイアス下地層、バイアス層及び電極層を下から順に積層し、多層膜の両側領域の反強磁性層上に、アモルファス絶縁層を積層し、このアモルファス絶縁層の上に前記バイアス下地層、バイアス層、電極層を積層することを特徴としている。
【００３３】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、３層の固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的に固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層した構成とする。
【００３４】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及び３層のフリー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的に固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層した構成とする。
【００３５】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ₂Ｏ₃ またはＳｉＯ ₂ で形成されているのが好ましい。
【００３６】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することが好ましい。
【００３７】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記バイアス下地層が、ｂｃｃ構造膜であることが好ましい。ギャップ層上面と反強磁性層との間には、シード層を形成することが好ましい。
【００３８】
本発明は、別の製造方法の態様によれば、基板上にギャップ層を形成し、このギャップ層上に、多層膜を構成する少なくともシード層、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を下から順に積層し、ギャップ層上の多層膜の両側領域を、シード層の一部の深さまで、或いは反強磁性層全て若しくは一部の深さまで堀り削る前処理を行い、多層膜の両側領域のシード層上あるいは反強磁性層上に、アモルファス絶縁層、バイアス下地層、バイアス層及び電極層を下から順に積層させることを特徴としている。
【００３９】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、３層の固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的に固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層した構成とする。
【００４０】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記多層膜が、下から順に、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及び３層のフリー磁性層を積層した構成であってもよい。具体的にフリー磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層した構成とする。
【００４１】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ またはＳｉＯ ₂ で形成されているのが好ましい。
【００４２】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することが好ましい。
【００４３】
前記磁気抵抗効果素子の製造方法において、前記バイアス下地層が、ｂｃｃ構造膜であることが好ましい。
【００４４】
本発明の製造方法は、別の表現によると、基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層上に下から順に積層された反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、多層膜の両側端面よりも外側の両側領域に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されており、該アモルファス絶縁層の内側端面は反強磁性層の両側領域または反強磁性層と固定磁性層の一部の両側領域に接していることを特徴としている。
【００４５】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１、図２は、本発明における第１の実施形態の薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）側から見た部分断面図である。
【００４６】
この第１の実施形態の薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に記録された外部信号を再生するための巨大磁気抵抗効果ヘッド（以下、ＧＭＲヘッドと呼ぶ）を有している。図１にはこのＧＭＲヘッドのみが開示されているが、このＧＭＲヘッドの上（Ｚ方向）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。このインダクティブヘッドは、磁性材料で形成したコア層とコイル層とを有して構成される。
【００４７】
この薄膜磁気ヘッドは、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。このスライダは、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。
【００４８】
このＧＭＲヘッドは、基板Ｂ上に、ＮｉＦｅ合金やセンダストなどの磁性材料からなる下部シールド層２１を有し、この下部シールド層２１上に、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの絶縁材料を用いて下部ギャップ層２２が形成されているとともに、下部ギャップ層２２上に磁気抵抗効果素子２０が形成される。
【００４９】
この磁気抵抗効果素子２０は、いわゆるスピンバルブ型薄膜素子と呼ばれるものである。以下、この磁気抵抗効果素子２０を構成する各層について説明する。
【００５０】
まず、下部ギャップ層２２の上面（磁気抵抗効果素子の形成面α）には、反強磁性層２６が形成される。この反強磁性層２６は、ＰｔＭｎ（プラチナマンガン）からなっているが、例えば、元素Ｘ（ただしＸは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうち１種または２種以上の元素である）とＭｎとを含有する反強磁性材料、あるいは、元素Ｘと元素Ｘ′合金（ただし元素Ｘ′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ａｕ，Ｐｂ及び希土類元素のうち１種または２種以上の元素である）とＭｎを含有する反強磁性材料により形成することができる。
【００５１】
これらの反強磁性材料は、耐食性に優れ、しかもブロッキング温度も高く、次に説明する固定磁性層２７との界面で大きな交換結合磁界を発生し得る。
【００５２】
次に、この反強磁性層２６の上には固定磁性層２７が形成されている。この固定磁性層２７は、反強磁性層１０２との界面で発生する交換結合磁界により、磁化方向がハイト方向（図示Ｙ方向）に固定されており、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金などにより形成される。この固定磁性層２７が積層された後、ハイト方向（図示Ｙ方向）への磁場中アニールを施すことで、固定磁性層２７と反強磁性層２６との界面で発生する交換結合磁界により、固定磁性層２７の磁化はハイト方向（図示Ｙ方向）に強固に固定される。この固定磁性層２７は、例えば、２０Å以上で６０Å以下程度の膜厚で形成される。
【００５３】
この固定磁性層２７の上には非磁性導電層２８が形成されている。この非磁性導電層２８は、例えばＣｕなどの電気抵抗の低い導電性材料によって形成される。この非磁性導電層２８は例えば２５Å程度の膜厚で形成される。
【００５４】
次に、前記非磁性導電層２８の上にはフリー磁性層２９が形成される。このフリー磁性層２９は、磁化の方向が記録媒体からの漏れ磁束によって変動するものであり、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金などによって形成される。また、このフリー磁性層２９は、Ｘ方向の幅が磁気的な読取領域、トラック幅（Ｔｗ）を構成するものであり、ここではフリー磁性層２９の積層方向の中間厚さ部分におけるＸ方向の長さ寸法としている。また、このフリー磁性層２９は、２０Å以上で４０Å以下程度の膜厚で形成される。またこのフリー磁性層２９は、非磁性導電層２８と対向する側にＣｏ又はＣｏＦｅ膜などを有してもよい。これにより、非磁性導電層２８との界面での金属元素等の拡散を防止でき、抵抗変化率（ΔＧＭＲ）を大きくすることができる。
【００５５】
次に，フリー磁性層２９の上には保護層３０が形成される。この保護層３０はＴａなどで形成される。この保護層３０の膜厚は３０Å程度である。
【００５６】
上記した反強磁性層２６から保護層３０の各層で構成される、即ちＡＢＳ面方向から見たときの断面形状が略台形形状を有する領域、具体的には、図１においてＸ１〜Ｘ２の間の幅を有する各層からなる領域（以下、これをトラック領域とよぶ）にある多層膜３１は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側端面３１ａ，３１ａが、反強磁性層２６の上面部側から前記保護層３０の上面まで連続した傾斜面となっている。なお、このトラック領域は、後述するアモルファス絶縁膜３２の厚さｔ１（図２参照）に応じて変化する。例えば、図１において、アモルファス絶縁膜３２が最大厚さ（ｔ大）のときにはトラック領域がＸ１である。また、例えば、アモルファス絶縁膜３２の上面が反強磁性層２６の上面よりも高い場合、トラック領域がＸ１´となる。そして、反強磁性層２６がフリー磁性層２９のトラック幅よりもトラック幅方向の両側に延びている。
【００５７】
多層膜３１は、まず各層を磁気抵抗効果素子の形成面α上に成膜した後、この多層膜３１の中央部分上にのみリフトオフ用のレジスト層を形成し、このレジスト層に覆われていない多層膜３１の両側領域がイオンミリングなどでエッチングして除去される。
【００５８】
この実施形態では、多層膜３１の両側端面３１ａ、３１ａよりも外側にある、即ち、トラック領域よりもトラック幅方向の外側からトラック領域を臨むように位置し、Ｘ０，Ｚ０を同時に満足する領域（以下、両側領域とよぶ）にある各層について、反強磁性層２６の一部のみを残しその上側の各層全てを除去し、例えば、図１に示すような台形状に形成する。残された多層膜３１の両側端面３１ａの形成面αに対する傾きは、この両側領域の多層膜を、例えばリフトオフ法でエッチングして除去することにより、所望の角度で形成できる。従って、反強磁性層２６の両側領域が、反強磁性層２６のトラック領域よりも薄くなる。
【００５９】
なお、この実施形態では、反強磁性層の上部を前処理ミリングによって一部除去しているが、必ずしもこれを除去する必要はない。つまり、多層膜３１の両側領域にある反強磁性層２６をそのまま残しておくことも可能である。
また、後述するように、この多層膜の両側領域について、例えば図３に示すように、反強磁性層を含むその上側の各層を全て除去して形成面αを露出させるようにしてもよい。
【００６０】
このように台形状にした多層膜３１の両側領域には、下から順にアモルファス絶縁膜３２、バイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６、及び保護層３７がそれぞれ積層されている。各層については主に図２を参照しながら説明する。
【００６１】
図２は、図１に示す薄膜磁気ヘッドの右側部分のみを拡大した部分断面図である。この図２に示すように、アモルファス絶縁膜３２は、多層膜３１の両側領域の形成面α上方の反強磁性層２６上に形成され、このアモルファス絶縁膜３２の多層膜３１側の端面３２ａは、多層膜３１の両側端面３１ａと接して形成される。
このアモルファス絶縁膜３２は、この上に形成されるバイアス下地層３３及びハードバイアス層３４の配向状態について、このアモルファス絶縁膜３２直下にある反強磁性層２６からの配向特性が悪影響をもたらさぬようにするためのものであって、結晶構造が規則化されていないアモルファス状態のものを介在させることで、反強磁性層２６の配向がバイアス下地層３３の配向に悪影響を与えないように機能している。
【００６２】
しかも、このアモルファス絶縁膜３２は、バイアス下地層３３及びハードバイアス層の底上げ用の基材としても機能しており、これを介して形成されるハードバイアス層３４を多層膜３１の両側領域内で高い位置に形成し、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることができる。
さらに、このアモルファス絶縁膜３２は、絶縁機能を有するので、出力（ＧＭＲ効果）には寄与しない反強磁性材料にセンス電流が分流することを抑制する（シャントロスを抑制する）ので、出力（ＧＭＲ効果）を大きくすることもできる。なお、このアモルファス絶縁膜の膜厚ｔ１は、バイアス下地層３３の配向に悪影響を与えないようにするため、６５Å以上であることが好ましい。
【００６３】
後述する製造方法で説明するように、このアモルファス絶縁膜３２は、スパッタの際、形成面α上の反強磁性層２６に対してほぼ垂直方向からのスパッタ粒子の入射・堆積により成膜される。特に、このアモルファス絶縁膜３２は、イオンビームスパッタ法、ロングスロースパッタ法、コリメーションスパッタ法などを用いて成膜されている。これにより、図２に示すように、アモルファス絶縁膜３２の上面３２ｂは、形成面αとほぼ平行な方向に形成されている。このため、このアモルファス絶縁膜３２には、多層膜３１の両側端面３１ａ上において保護層３０方向に向けて斜め上方に長く延びる延出部は形成されない。
【００６４】
なお、アモルファス絶縁膜３２の上面３２ｂは、反強磁性層２６の下面２６ａよりも上側（図示Ｚ方向）に位置していることが好ましい。これによって、ハードバイアス層３４を、多層膜３１の両側領域内において高い位置で形成でき、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが可能である。
【００６５】
次に、アモルファス絶縁膜３２上から多層膜３１の両側端面３１ａ上にかけてバイアス下地層３３が形成されている。このバイアス下地層３３は、アモルファス絶縁膜３２上に形成された平坦部３３ａと、多層膜３１の両側端面３１ａ上に沿って保護層３０方向に延びる延出部３３ｂとで構成される。
【００６６】
後述する製造方法で説明する通り、バイアス下地層３３を形成するときの形成面αの垂直方向に対するスパッタ粒子入射角度は、アモルファス絶縁膜３２の形成時のスパッタ粒子入射角度よりも大きい。これによって、バイアス下地層３３は、アモルファス絶縁膜３２上のみならず多層膜３１の両側端面３１ａ上にも形成する。
【００６７】
なお、多層膜３１の両側領域に形成されるバイアス下地層３３の下には、直接には反強磁性層２６が形成されない。このため、バイアス下地層３３が反強磁性層２６の結晶配向の影響を強く受けることはない。よって、バイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力を大きくすることが可能である。
【００６８】
また、前述したように、形成面αの上の反強磁性層２６上でのアモルファス絶縁膜３２は、この形成面α上において、バイアス下地層３３を底上げさせる機能も有している。これによって、バイアス下地層３３上に積層されるハードバイアス層３４を多層膜３１の両側領域内より高い位置に形成でき、フリー磁性層２９の両側に一層十分な体積を有して対向させることができる。
【００６９】
次に、このバイアス下地層３３上にはハードバイアス層３４が形成される。この実施形態では、形成面α上の反強磁性層２６の上にアモルファス絶縁膜３２及びバイアス下地層３３を介した位置、すなわちバイアス下地層３３の平坦部３３ａ上における、ハードバイアス層３４の下面３４ａは、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも図示下側（図示Ｚ方向の逆方向）に位置し、かつ、平坦部３３ａ上におけるハードバイアス層３４の上面３４ｂは、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも図示上側（図示Ｚ方向）に位置することが好ましい。これによって、ハードバイアス層３４を、フリー磁性層２９の両側に十分な大きさの体積を有して対向させることが可能である。
【００７０】
バイアス下地層３３の平坦部３３ａ上におけるハードバイアス層３４の上面３４ｂは、フリー磁性層２９の上面２９ｂと同一面上に位置するか、あるいはフリー磁性層２９の上面２９ｂよりも図示上側（図示Ｚ方向）に位置することがさらに好ましい。これによってフリー磁性層２９の下面２９ａ及び上面２９ｂから、形成面αと平行な方向に仮想線Ｄ，Ｅを引いた時、多層膜３１の両側領域における２本の仮想線Ｄ，Ｅ内には、バイアス下地層３３の延出部３３ｂとハードバイアス層３４のみが存在することになるため、ハードバイアス層３４からより十分なバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給することが可能になる。
【００７１】
このように、ハードバイアス層３４とフリー磁性層２９との間に、膜厚の薄いバイアス下地層３３の延出部３３ｂのみが介在すると、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界は極端に小さくならず、十分な大きさのバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給できる。
【００７２】
上記した構成であれば、ハードバイアス層３４からフリー磁性層２９に適切な大きさのバイアス磁界を供給でき、これによりフリー磁性層２９の磁化を図示Ｘ方向に適切に単磁区化することが可能である。
【００７３】
そして、このハードバイアス層３４上には、電極層３６が形成され、さらに電極層３６上にはＴａなどで形成された保護層３７が形成される。
【００７４】
次に、アモルファス絶縁層３２及びバイアス下地層３３の材質について、以下に説明する。
アモルファス絶縁層３２は、前述したように、そのアモルファス（非晶質）の性質により、直下に反強磁性層２６が存在してもこの配向特性の影響を絶ち切る作用があり、同時に出力（ＧＭＲ効果）に寄与しない反強磁性層２６にセンス電流が分流することを抑制するために、電気的絶縁性が要求される。このようなアモルファスで電気絶縁性のアモルファス絶縁層３２としては、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）が用いられているが、これ以外にも、例えばＳｉＯ₂などが使用可能である。また、Ａｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂等とを積層する多層膜であってもよい。
一方、バイアス下地層３３は、結晶構造が体心立方構造（ｂｃｃ構造）の金属膜で形成されることが好ましい。なお、このときバイアス下地層３３の結晶配向は（１１０），（２００），（２１１）面が優先配向する。
【００７５】
上記のように、バイアス下地層３３の下に、直接、反強磁性層２６が形成されていないため、バイアス下地層の結晶構造を体心立方構造（ｂｃｃ構造）に適正に調整できる。このような結晶構造及び結晶配向性を有する金属膜によってバイアス下地層３３を形成する理由は、このバイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力と角型比を高めるためである。
【００７６】
また、ハードバイアス層３４は、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などで形成される。これら合金の結晶構造は、稠密六方構造（ｈｃｐ）となっている。
【００７７】
ここで、金属膜で形成された（ｂｃｃ）構造のバイアス下地層３３とハードバイアス層３４を構成するＣｏＰｔ系合金の（ｈｃｐ）構造は、その格子のマッチングの関係で、例えばハードバイアス層３４の（ｈｃｐ）構造のｃ軸は、膜面内に配向する。これは、膜面内に着磁しているハードバイアス層３４として非常に有利な膜構造である。このため、より大きな保磁力と良好な角型比を併せ持つことができる。
【００７８】
バイアス下地層３３は結晶構造が体心立方構造（ｂｃｃ構造）を有するため、その金属膜は、Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔａのいずれか１種または２種以上の元素で形成されることが好ましいが、特に、Ｃｒ膜で形成されることが好ましい。このＣｒ膜は、ハードバイアス層３４の結晶配向を整える機能に優れ、ハードバイアス層３４の保磁力を適切に大きくすることができるからである。
【００７９】
形成面α上に形成された以上の磁気抵抗効果素子２０の上には、図１に示すように、絶縁材料を使用して上部ギャップ層３８が形成され、この上部ギャップ層３８の上には磁性材料を使用して上部シールド層３９が形成される。
【００８０】
＜第２実施形態＞
次に、この発明の第２の実施形態について、図３を参照しながら説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）側から見た部分断面図である。
【００８１】
この薄膜磁気ヘッドも、記録媒体に記録された外部信号を再生するためのＧＭＲヘッドである。図３には、このＧＭＲヘッドのみが開示されているが、第１の実施形態と同様に、ＧＭＲヘ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。
【００８２】
この実施形態の第１の実施形態と異なる部分は、多層膜３１の下部及びその両側領域に、シードレイヤ層２５を有する点である。
即ち、この実施形態では、下部シールド２１の上の下部ギャップ層２２の上面（磁気抵抗効果素子の形成面α）に、シードレイヤ層２５が形成されている。このシードレイヤ層２５は、下地層２３と、反強磁性層２６との界面と平行な方向に面心立方晶の（１１１）面あるいは体心立方晶の（１１０）面が優先配向した、非磁性材料あるいは磁性材料で形成された配向層２４とで構成される。
【００８３】
シードレイヤ層２５は、一層の非磁性材料あるいは磁性材料で形された配向層２４のみで構成されていてもよいが、配向層２４の結晶配向を整えるためには下地層２３が形成されている方が好ましい。
【００８４】
下地層２３は、Ｔａ（タンタル），Ｈｆ（ハフニウム），Ｎｂ（ニオブ），Ｚｒ（ジルコニウム），Ｔｉ（チタン），Ｍｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン）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。また、配向層２４は、上記のように磁性材料あるいは非磁性材料で形成されるが、特に高抵抗材料で形成することが好ましい。この配向層２４は、例えばＮｉＦｅＹ合金（ただしＹは、Ｃｒ，Ｒｈ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉから選ばれる少なくとも１種以上）で形成されることが好ましい。このうち、配向層２４はＮｉＦｅＣｒ合金で形成されることがより好ましい。この配向層２４の（１１１）面を、より適切に反強磁性層２６との界面と平行な方向に優先配向させることができ、さらに高比抵抗にできるからである。
【００８５】
配向層２４が高比抵抗であると、後述する電極層３６から流れるセンス電流のシードレイヤ層２５への分流を抑制することが可能である。これによって抵抗変化率（ΔＭＲ）を向上させることができ、またバルクハウゼンノイズを減少させることができる。
【００８６】
なお、シードレイヤ層２５のうち下地層２３は、０Å以上で５０Å以下程度の膜厚で、配向層２４は１０Å以上で１００Å以下程度の膜厚で形成される。
【００８７】
次に、このシードレイヤ層２５の上には反強磁性層２６が形成されるが、これは先の第１の実施形態のものと同様の構成である。即ち、この反強磁性層２６は、耐食性に優れ、しかもブロッキング温度も高く、次に説明する固定磁性層２７との界面で大きな交換結合磁界を発生し得る。また、この反強磁性層２６は５０Å以上で２５０Å以下の膜厚で形成されることが好ましい。
【００８８】
上記したように、シードレイヤ層２５は、反強磁性層２６との界面と平行な方向に面心立方晶の（１１１）面あるいは体心立方晶の（１１０）面が優先配向していることで、シードレイヤ層２５上に形成される反強磁性層２６の（１１１）面、さらには反強磁性層２６上に形成される各層の（１１１）面を界面と平行な方向に優先配向させることが可能であり、これによって結晶粒径が大きくなり抵抗変化率（ΔＭＲ）を向上させることが可能である。
【００８９】
固定磁性層２７は、２０Å以上で６０Å以下程度の膜厚で形成されることが好ましい。一方、非磁性導電層２８は例えば２５Å程度の膜厚で形成される。フリー磁性層２９は、２０Å以上で４０Å以下程度の膜厚で形成されることが好ましい。また、フリー磁性層２９は、２層構造で形成され、非磁性導電層２８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、非磁性導電層２８との界面での金属元素等の拡散を防止でき、抵抗変化率（ΔＧＭＲ）を大きくすることができる。フリー磁性層２９の上の保護層３０はＴａなどで形成され、その膜厚は３０Å程度である。
【００９０】
この第３の実施形態でも、シードレイヤ層２５から保護層３０の各層で構成される多層膜３１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側端面３１ａ，３１ａが、シードレイヤ層２５の下面から保護層３０の上面まで連続した傾斜面となっている。
【００９１】
多層膜３１は、先の第１の実施形態と同様に、まず各層を磁気抵抗効果素子２０の形成面α上に成膜した後、多層膜３１の中央部上にのみリフトオフ用のレジスト層を形成し、レジスト層に覆われていない多層膜３１の両側領域をエッチングで除去する。
【００９２】
この多層膜３１の両側領域は、形成面αが露出するまで深くエッチングせず、シードレイヤー層２５の一部を残すか、若しくは反強磁性層２６の一部を残すような構成である。
【００９３】
なお、多層膜３１の両側領域には、先の第１の実施形態と同様に、下から順にアモルファス絶縁層３２、バイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６、及び保護層３７がそれぞれ積層されている。
【００９４】
アモルファス絶縁層３２は、多層膜３１の両側領域の形成面α上より上面に（高い位置に）形成されるが、アモルファス絶縁層３２の多層膜３１側の端面３２ａは、多層膜３１の両側端面３１ａと接して形成される。アモルファス絶縁層３２上にバイアス下地層３３を介して形成されるハードバイアス層３４は、多層膜３１の両側領域内で高い位置に形成され、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向される。
この形成面α上より上面（高い位置）に形成されるアモルファス絶縁層３２の膜厚ｔ２は、６５Å以上であることが好ましい。また、バイアス下地層３３の膜厚Ｈ２は、３５Å以上で７５Å以下であることが好ましい。
【００９５】
この実施形態でも、アモルファス絶縁層３２は、スパッタの際、形成面αに対してほぼ垂直方向からスパッタ粒子の入射・堆積により成膜される。このため、底上げ層３２には、多層膜３１の両側端面３１ａ上に沿って保護層３０方向に長く延びる延出部は形成されない。即ち、図３に示すように、底上げ層３２の上面３２ｂは、形成面αとほぼ平行な方向に形成されている。
【００９６】
なお、アモルファス絶縁層３２の上面３２ｂは、反強磁性層２６の下面２６ａよりも上側（図示Ｚ方向）に位置していることが好ましい。これによって、ハードバイアス層３４を、多層膜３１の両側領域内において高い位置で形成でき、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが可能である。
【００９７】
この実施形態では、多層膜３１の両側領域に形成されるバイアス下地層３３の下には、アモルファス絶縁層３２が存在し、その下方にシードレイヤ層２５及び反強磁性層２６が存在する。このため、バイアス下地層３３がシードレイヤ層２５及び反強磁性層２６の結晶配向の影響を受けることはない。よって、バイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力を大きくすることが可能である。しかも、バイアス下地層３３の下にアモルファス絶縁層３２を介在させ、バイアス下地層３３やハードバイアス層３４の底上げを図っているので、ハードバイアス層３４が先細りした状態となってこれらの体積が低下するといった不都合を解消することができる。
【００９８】
バイアス下地層３３の平坦部３３ａ上における、ハードバイアス層３４の下面３４ａは、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも図示下側（図示Ｚ方向の逆方向）に位置し、かつ、平坦部３３ａ上におけるハードバイアス層３４の上面３４ｂは、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも図示上側（図示Ｚ方向）に位置することが好ましい。
【００９９】
さらに、この実施形態では、上記の構成に加えて、バイアス下地層３３の平坦部３３ａ上におけるハードバイアス層３４の上面３４ｂは、フリー磁性層２９の上面２９ｂと同一面上に位置するか、あるいはフリー磁性層２９の上面２９ｂよりも図示上側（図示Ｚ方向）に位置することがさらに好ましい。これによって、フリー磁性層２９の下面２９ａ及び上面２９ｂから、それぞれ形成面αと平行な方向に仮想線（図略）を引いたとき、多層膜３１の両側領域における２本の仮想線内には、バイアス下地層３３の延出部３３ｂとハードバイアス層３４のみが存在することになるため、ハードバイアス層３４からより十分なバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給することが可能になる。
【０１００】
さらに、この実施形態では、先の実施形態のように、ハードバイアス層３４とフリー磁性層２９との間には、膜厚の薄いバイアス下地層３３の延出部３３ｂのみが介在するため、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界は極端に小さくならず、十分な大きさのバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給できる。
【０１０１】
この実施形態では、バイアス下地層３３の下には、アモルファス絶縁層３２が存在し、その下方にシードレイヤ層２５及び反強磁性層２６が存在している。そのため、バイアス下地層の結晶構造を体心立方構造（ｂｃｃ構造）に適正に調整できる。また、先の実施形態と同様に、バイアス下地層３３は、結晶構造が体心立方構造（ｂｃｃ構造）の金属膜で形成されることが好ましく、バイアス下地層３３の結晶配向は（１１０），（２００），（２１１）面が優先配向する。
【０１０２】
この実施形態のハードバイアス層３４も、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などで形成され、これら合金の結晶構造は、稠密六方構造となっている。
【０１０３】
この実施形態でも、上記の金属膜で形成されたｂｃｃ構造のバイアス下地層３３とハードバイアス層３４を構成するＣｏＰｔ系合金のｈｃｐは、その格子のマッチングの関係で、ハードバイアス層３４のｈｃｐ構造のｃ軸は、膜面内に配向する。その結果、膜面内に着磁して用いるハードバイアス層３４として、非常時有利な構造である。即ち、より大きな保磁力（Ｈｃ）と良好な角型比を併せ持つことができるようになる。
【０１０４】
また、この実施形態でも、アモルファス絶縁層３２を絶縁材料によって形成することで、多層膜３１の両側領域では、バイアス下地層３３と下部シールド層２１と間の絶縁膜（ギャップ）を挿入することになり、その部位の絶縁耐圧を向上させることが可能である。なお、この実施形態でも、下部ギャップ層２２とアモルファス絶縁層３２とを別々の絶縁材料によって形成しても良いし、同じ絶縁材料によって形成してもよい。
【０１０５】
なお、この実施形態でも、図３に示すように、形成面α上に形成された磁気抵抗効果素子２２の上には、絶縁材料を使用して上部ギャップ層３８が形成され、この上部ギャップ層３８の上には磁性材料を使用して上部シールド層３９が形成される。
【０１０６】
従って、この第２の実施形態によれば、最下層にシードレイヤ層２５を形成し、さらにその上に反強磁性層２６を形成することで、反強磁性層２６の結晶配向が整えられ、磁気抵抗効果素子２０の抵抗変化率を向上させることができる。
また、この実施形態によれば、多層膜３１の両側に形成されるバイアス下地層３３の下側には、アモルファス絶縁層３２が存在し、その下方にシードレイヤ層２５が存在するため、バイアス下地層３３を適切な結晶構造及び結晶配向を有して形成することができる。これによって、バイアス下地層３３の上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力を高めることができる。
【０１０７】
＜第３実施形態＞
次に、この発明の第３の実施形態について、図４を参照しながら説明する。
図４は、本発明における第３の実施形態の薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）側から見た部分断面図である。
【０１０８】
この薄膜磁気ヘッドも、記録媒体に記録された外部信号を再生するためのＧＭＲヘッドである。図４には、このＧＭＲヘッドのみが開示されているが、第１の実施形態と同様に、ＧＭＲヘ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。
【０１０９】
図４の第３の実施形態と図１の第１の実施形態との相違点は、固定磁性層２７及びフリー磁性層２９の構造にある。図１では固定磁性層２７及びフリー磁性層２９は共に単層で形成されていたが、図４では固定磁性層２７及びフリー磁性層２９が共に３層で形成されている。なお、他の実施形態では、アモルファス絶縁層３２の直下にシード層２５が形成されていてもよい。
【０１１０】
固定磁性層２７は、磁性層４０、中間層４１及び磁性層４２で構成されている。磁性層４０と４２は、例えばＣｏ(コバルト)で形成され、中間層４１は、例えばＲｕ（ルテニウム）などの非磁性層で形成される。この３層構成により、磁性層４０と磁性層４２の磁化方向は互いに反平行状態にされる。これはいわゆるフェリ状態と呼ばれるものであり、固定磁性層２７の磁化を安定した状態にでき、また固定磁性層２７と反強磁性層２６との界面で発生する交換結合磁界を大きくすることができる。
【０１１１】
同様に、フリー磁性層２９は、Ｃｏなどで形成した磁性層４３、磁性層４５と、この磁性層４３，４５間のＲｕなどの非磁性層で形成される中間層４４とで構成されている。これにより、磁性層４３，４５の磁化は互いに反平行にされ、フリー磁性層２９の磁化を安定した状態に保持でき、各磁性層４３，４５の磁気的な膜厚を薄く形成できる。その結果、フリー磁性層の磁化は、磁性層４３，４５が外部磁界に対し反平行を保ちながら反転しやすくなり、再生特性の向上を図ることができる。このフェリ構造は、固定磁性層２７及びフリー磁性層２９のどちらか一方において形成されていてもよい。
【０１１２】
この磁性層４０，４２および磁性層４３，４５の膜厚はそれぞれ１０〜７０Å程度で形成される。また中間層４１，４４の膜厚は３Å〜１０Å程度で形成で形成される。
【０１１３】
この第３の実施形態においても、多層膜４６の最下層及びその両側領域はシードレイヤ層２５であり、また多層膜４６のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面４６ａ，４６ａは、シードレイヤ層２５の下面から保護層３０の上面にまで連続する傾斜面となっている。
また、バイアス下地層３３の下側には、アモルファス絶縁層３２が存在し、その下方にシードレイヤ層２５及び反強磁性層２６が存在することから、バイアス下地層３３を所定の結晶配向に保つことができる。
【０１１４】
しかも、前記多層膜４６の両側領域には、アモルファス絶縁層３２を形成することで、保磁力の大きいハードバイアス層３４をフリー磁性層２９の両側に十分な膜厚を有して対向させることができる。また、このフリー磁性層２９とハードバイアス層３４間に介在するバイアス下地層３３の膜厚も薄く形成できることから、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界をフリー磁性層２９に十分に供給でき、フリー磁性層２９の単磁区化を促進させることができる。
【０１１５】
さらに、固定磁性層２７の中間層４１の上面までアモルファス絶縁層３２を積層することが好ましい。即ち、固定磁性層２７の中間層４１、磁性層４０、反強磁性層２６へのセンス電流の流れ込みを少なくすることで、シャントロスが低減し出力を大きくすることができる。
【０１１６】
次に、図５ないし図１０は、図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す工程図である。なお、各図は記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）側から見た部分断面図である。
【０１１７】
（１）図５に示す工程では、基板Ｂ上に、パーマロイやセンダストなどの磁性材料で形成された下部シールド層２１を形成し、この下部シールド層２１の上に、アルミナなどの絶縁材料で形成された下部ギャップ層２２を形成する。
【０１１８】
（２）次に、下部ギャップ層２２上の全面に、磁気抵抗効果素子２０を構成する多層膜３１の各層を成膜する。即ち、まず、下部ギャップ層２２上にＰｔＭｎ合金などで形成された反強磁性層２６を形成する。さらに、この反強磁性層２６の上に、ＮｉＦｅ合金などの磁性材料で形成された固定磁性層２７、Ｃｕなどで形成された非磁性導電層２８、ＮｉＦｅ合金などで形成されたフリー磁性層２９、及びＴａなどで形成された保護層３０を形成する。
【０１１９】
また、図３に示すシードレイヤ層２５を形成するには、まず、下部ギャップ層２１上にＴａなどの下地層２３及びＮｉＦｅＣｒ合金などの非磁性材料層２４で構成されるシードレイヤ層２５を形成する。次に、そのシードレイヤ層２５の上にＰｔＭｎ合金などで形成された反強磁性層２６を形成する。
また図４に示す多層膜４６を成膜するには、固定磁性層２７及びフリー磁性層２９をフェリ状態にして形成する。
【０１２０】
（３）次に、図５に示すように、保護層３０の上の中央部部分にリフトオフ用のレジスト層Ｒを塗布工程・露光現像工程により形成する。同図に示すように、このレジスト層Ｒの下面５７ｂには、切り込み部５７ａ，５７ａが設けられる。
【０１２１】
（４）次に、図６に示す工程では、レジスト層Ｒによって覆われていない多層膜３１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側領域３１ｂ，３１ｂをエッチングにより除去する。
【０１２２】
この実施形態では、多層膜３１の両側領域３１ｂ，３１ｂを、下部ギャップ層２２の上面（磁気抵抗効果素子の形成面α）が露出する事のない程度の深さまで浅く反強磁性膜２６の一部をエッチングにより削り込む。これにより、残された多層膜３１の両側端面３１ａ，３１ａは、反強磁性膜２６の上面から保護層３０の上面にまで連続した傾斜面となり、多層膜３１はほぼ台形状となる。
【０１２３】
（５）次に、多層膜３１の両側領域３１ｂに露出した表面上にアモルファス絶縁層３２をスパッタ成膜する。なお、このとき、このアモルファス絶縁層３２の多層膜３１側の端面３２ａが多層膜３１の両側端面３１ａに接するようにする。図７に示すように、アモルファス絶縁層３２のスパッタ成膜は、形成面αの垂直方向（図示Ｚ方向）に対して、第１のスパッタ粒子入射角度θ１を有して行なわれる。この第１のスパッタ粒子入射角度θ１は、具体的には、０°以上で１０°以下であることが好ましい。
【０１２４】
即ち、アモルファス絶縁層３２は、前記形成面αに対してほぼ垂直方向からスパッタ成膜される。具体的には、ロングスロースパッタ法（ＬＴＳ），イオンビームスパッタ法（ＩＢＤ），コリメーションスパッタ法などにより行うことが好ましい。これにより、図７に示すように、アモルファス絶縁層３２の上面３２ｂは、形成面αとほぼ平行に形成され、上面３２ｂよりも上側に位置する多層膜３１の両側端面３１ａにアモルファス絶縁層３２が付着しない。
【０１２５】
アモルファス絶縁層３２は、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの絶縁材料によって形成する。この場合、アモルファス絶縁層３２で、バイアス下地層３３と下部シールド層２１間の絶縁性を図ることが可能になるため絶縁耐圧を向上させることが可能である。
【０１２６】
アモルファス絶縁層３２の上面３２ｂは、反強磁性層２６の下面２６ａよりも上側に位置するようにアモルファス絶縁層３２を成膜することが好ましい。なお、アモルファス絶縁層３２の膜厚は、６５Å以上であることが好ましい。
【０１２７】
また、以下の工程で成膜されるバイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６、及び保護層３７もまた上記のスパッタ技術によって成膜することが好ましい。
【０１２８】
また、この実施形態では、バイアス下地層３３を、結晶構造が（ｂｃｃ）構造の金属膜で形成することが好ましい。この金属膜にはＣｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔａを挙げることができ、これら１種以上あるいは２種以上の元素を選択することが可能であるが、この実施形態では特にＣｒ膜でバイアス下地層３３をスパッタ成膜することが好ましい。
【０１２９】
（６）次に、図８に示す工程では、アモルファス絶縁層３２の上面３２ｂから多層膜３１の両側端面３１ａにかけてバイアス下地層３３をスパッタ成膜する。同図に示すように、バイアス下地層３３は、形成面αの垂直方向（図示Ｚ方向）に対して、第２のスパッタ粒子入射角度θ２を有してスパッタ成膜されるが、第２のスパッタ粒子入射角度θ２は、第１のスパッタ粒子入射角度θ１よりも大きいことが好ましい。この第２のスパッタ粒子入射角度θ２は、具体的には１５°以上で６０°以下であることが好ましい。より好ましくは３０°以上で６０°以下である。
【０１３０】
即ち、バイアス下地層３３は、アモルファス絶縁層３２の形成のときよりも、形成面αの垂直方向に対してより傾いた方向からスパッタ成膜される。このため、同図に示すように、バイアス下地層３３は、アモルファス絶縁層３２上のみならず、多層膜３１の両側端面３１ａ上にも成膜されやすい。
なお、このように、バイアス下地層３３が多層膜３３の両側端面３１ａ上に延出形成されるときは、バイアス下地層３３はフリー磁性層２９の両側端面にまで延出形成されることが好ましいが、バイアス下地層３３がフリー磁性層２９の両側端面の下側までしか延出していなくてもかまわない。また、バイアス下地層３３は、多層膜３３の両側端面上に延出せずアモルファス絶縁層３２上にのみ形成されていてもよい。
【０１３１】
また、この形成面α上におけるバイアス下地層３３の上面３３ｃが、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも下側に位置するように、図７での工程時におけるアモルファス絶縁層３２及び図８での工程時におけるバイアス下地層３３の膜厚を適切に調整しながらスパッタ成膜することが好ましい。これによって、ハードバイアス層３４をフリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが可能である。
【０１３２】
また、この実施形態では、前述したように、バイアス下地層３３を、結晶構造が（ｂｃｃ）構造の金属膜で形成することが好ましく、そのような金属膜としてはＣｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔａのうちいずれか１種以上を選択できる。このうちＣｒ膜でバイアス下地層３３を形成することが好ましい。このＣｒ膜は、次の工程で形成されるハードバイアス層３４をｈｃｐ構造の[１００]の配向、即ち、ｃ軸が膜面内に配向し、ハードバイアス層３４の保磁力を大きくすることができるからである。
【０１３３】
（７）次に、図９に示す工程では、バイアス下地層３３上にＣｏＰｔＣｒ合金などによるハードバイアス層３４をスパッタ成膜する。この実施形態では、上記したように、多層膜３１の両側領域３１ｂにアモルファス絶縁層３２を形成しており、これによってアモルファス絶縁層３２上にバイアス下地層３３を介して形成されるハードバイアス層３４を、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが可能である。
【０１３４】
したがって、この実施形態の製造方法によって形成された薄膜磁気ヘッドによれば、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界を適切にフリー磁性層２９に供給でき、フリー磁性層２９の磁化を適切に単磁区化することが可能になっている。
また、この実施形態では、バイアス下地層３３の下に、直接、反強磁性層２６が形成されていないため、バイアス下地層３３の結晶配向を適切に整えることができ、よってバイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力を高めることができる。
【０１３５】
また、この実施形態では、図９に示す工程時において、ハードバイアス層３４の上面３４ｂが、フリー磁性層２９の上面２９ｂよりも上側に位置するように、ハードバイアス層３４を成膜することが好ましい。
【０１３６】
さらに、ハードバイアス層３４の下面３４ａが、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも下側に位置していれば、フリー磁性層２９の両側には、形成面αと平行な方向におけるフリー磁性層２９の膜厚範囲内にバイアス下地層３３を介してハードバイアス層３４のみが対向するため、ハードバイアス層３４からフリー磁性層２９に、より十分なバイアス磁界を供給でき、より適切にフリー磁性層２９の磁化の単磁区化を促進させることができる。
【０１３７】
（８）次に、図１０に示す工程では、ハードバイアス層３４上にＣｒやＡｕなどの電極層３６をスパッタ成膜した後、電極層３６の上にＴａなどの保護層３７をスパッタ成膜する。
【０１３８】
（９）そして、同図に示すリフトオフ用のレジスト層Ｒを除去し、続いて磁気抵抗効果素子２０上に、図示外の上部ギャップ層３８及び上部シールド層３９を形成すると、図１に示す薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１３９】
以上のように、この実施形態では、多層膜３１上に一つのリフトオフ用のレジスト層Ｒを用いることで、多層膜３１の両側領域３１ｂのエッチング工程及び両側領域３１ｂ上でのアモルファス絶縁層３２、バイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６及び保護層３７のスパッタ成膜を連続して行うことができる。このため、上記の製造方法を用いればこの実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを容易に製造することができる。
【０１４０】
また、この実施形態では、アモルファス絶縁層３２の形成時における第１のスパッタ粒子入射角度θ１をバイアス下地層３３の形成時における第２のスパッタ粒子入射角度θ２よりも小さくすることで、アモルファス絶縁層３２及びバイアス下地層３３を容易に所定の形状で形成できる。さらにこの製造方法によれば、ハードバイアス層３４をフリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが容易に行える。
【０１４１】
【実施例】
この実施例では、先ず比較例として、スピンバルブ型薄膜素子の膜構成と同様になるように積層膜を基板上のＡｌ₂Ｏ₃からなる絶縁性層上に成膜し、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層などをイオンミリングで除去した。上記膜構成を詳述すると、ＮｉＦｅＣｒからなるシード層を５５Å、ＰｔＭｎからなる反強磁性層を２００Å、基板上のＡｌ₂Ｏ₃からなる絶縁層上にそれぞれ成膜した。これを比較例１とする。
【０１４２】
次に、比較例１の膜構成の替わりに、上述した本願発明の磁気抵抗効果素子の製造方法で説明したイオンミリングによりエッチングし、反強磁性層の各膜厚が２００Åから１５０Åとした試料（これを比較例２とする）、１００Åとした試料（これを比較例３とする）、５０Åとした試料（これを比較例４とする）をそれぞれ作成した。
【０１４３】
また、さらに、イオンミリングによりエッチングし、反強磁性層を全てなくした試料（５５Åのシード層のみの場合）（これを比較例５とする）、シード層を４５Åとした試料（これを比較例６とする）、シード層を２０Åとした試料（これを比較例７とする）及びシード層全てなくした試料（これを比較例８とする）をそれぞれ作成した。
【０１４４】
次に、上記比較例１〜８の試料上に、Ｃｒからなるバイアス下地層を５０Å形成し、ＣｏＰｔからなるハードバイアス層を２００Å成膜し、比較例１〜８の試料に積層した。
【０１４５】
このようにして完成した比較例１〜８に対して、保磁力及び角形比を測定した。このときの測定結果を、次の表１及び図１１に示す。なお、この角形比とは、ヒステリシス曲線において、残留磁化ｒと飽和磁束磁化Ｒとの比、つまりｒ／Ｒのことをいう。
【０１４６】
【表１】

【０１４７】
一方、先の第２の実施形態で詳述した磁気抵抗効果素子である、所謂スピンバルブ型薄膜素子の台形状に形成した多層膜の両側領域の膜構成と同様になるように、基板上のＡｌ₂Ｏ₃からなる絶縁層上に、積層膜を成膜するようにした。この積層膜の膜構成を詳述すると、基板上のＡｌ₂Ｏ₃からなる絶縁層上に、ＮｉＦｅＣｒからなるシード層を５５Å、ＰｔＭｎからなる反強磁性層を２００Å、順に積層させるようにした。
【０１４８】
次に、この実施形態の膜構成のものを、上述した本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法で説明したイオンミリングによりエッチングし、反強磁性層が１５０Åの膜厚とされた基板を作成した。次に、上記基板上に、上述した本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法で説明した方法により、アモルファス絶縁層を２５Å成膜した試料（これを実施例１とする）、５０Å成膜した試料（これを実施例２とする）、１００Å成膜した試料（これを実施例３とする）をそれぞれ作成する。
次に、この実施例１〜３の試料に、それぞれ、Ｃｒからなるバイアス下地層を５０Å形成した後、ＣｏＰｔからなるハードバイアス層を２００Å形成して、実施例１〜３の試料を完成させた。
【０１４９】
そして、これら実施例１〜３の試料について、保磁力及び角形比を測定した。この結果を表２に示す。
次に、表１及び２と図１１とを参照しながら、本実施例１〜３と、比較例１〜８とについて検討すると以下のような知見が得られた。
【０１５０】
先ず、表１及び図１１により、比較例については、比較例１〜４のものが角形比が約０．５５程度であり、反強磁性層がない比較例５のものに比べて角形比が低くなっている。この結果により、反強磁性層の結晶構造に拘束されて、バイアス下地層が変化し、ハードバイアス層の特性が低下していることが分かる。
【０１５１】
また、表１及び図１１から、比較例については、比較例１〜５の保磁力が約６４ＫＡ／ｍ程度である。また、比較例６〜８の保磁力がシード層の膜厚が薄くなるに従い、保磁力が大きくなっている。この結果により、反強磁性層またはシード層に拘束されて、バイアス下地層が変化してハードバイアス層の特性が低下していることが分かる。
【０１５２】
また、表１及び図１１から、比較例１〜８の中で最も高い保磁力及び角形比を有するものは比較例８の試料であり、スピンバルブ形薄膜素子とした場合に、十分なバイアスをフリー層に及ぼすことができるので、再生波形の直線性や安定性を良好に保つものと考えられる。しかしながら、この比較例８の構成のものを、実際のスピンバルブ形薄膜素子へ適用すると、図１３に示すように、フリー層のトラック側方向の両側領域では、ハードバイアス層に先細りが生じて、フリー層に十分なバイアス磁界を発生させるためのハードバイアス層の体積を確保することが難しい。
【０１５３】
これに対して、次の表２に示す実施例１〜２については、比較例１〜７よりも保磁力が大きい。また、この実施例１〜２は、角形比も比較例１〜４よりも大きく、比較例５〜８と略同様であった。さらに、実施例３については、比較例８と略同等の保磁力、つまり１９６．８ｋＡ／ｍを有しており、優れた角形比を発揮していることが確認された。
【０１５４】
【表２】

【０１５５】
この結果により、多層膜の両側領域の反強磁性層上にアモルファス絶縁層を介してバイアス下地層、バイアス層を積層することにより、反強磁性層上に直接バイ層下地層が形成されないように構成された本実施例によれば、反強磁性層の配向の影響がバイアス層へ及ぼされ難くなることが分かる。
【０１５６】
また、本実施例１〜３を図１〜４に示すような本発明の磁気抵抗効果素子、所謂スピンバルブ型薄膜磁気ヘッドに適用した場合、フリー層のトラック幅よりもトラック幅方向両側に反強磁性層が延び、両側領域に延びた反強磁性層の上にアモルファス絶縁層と、バイアス下地層とが積層されるので、バイアス層を高い位置に配置することができる。
【０１５７】
従って、この発明によれば、上述の本実施例１〜３で示すような優れた磁気特性を有するハードバイアス層を十分な体積で、フリー層のトラック幅方向の両側領域に配置することができるので、再生波形の直線性や安定性を良好に保つことが可能な磁気抵抗効果型磁気ヘッドであるスピンバルブ型薄膜素子が実現できる。なお、本実施例では、さらに詳細な実験を行い、アモルファス絶縁層の厚さが６５Å以上であれば、本実施例３のように、保磁力及び角形比を比較例８と同等又はそれ以上に達成できることが分かった。
【０１５８】
【発明の効果】
この発明によれば、多層膜の両側領域の反強磁性層上に、アモルファス絶縁層を介してバイアス下地層、バイアス層及び電極層が下から順に積層されており、反強磁性層の上に直接バイアス下地層が形成されないように構成されているから、反強磁性層の強力な配向特性がバイアス下地層やバイアス層に直接影響を及ぼすのをアモルファス絶縁層で防止できるようになり、良好で安定したハード膜特性が発揮できるようになる。
【０１５９】
しかも、本発明によれば、アモルファス絶縁層がバイアス下地層やバイアス層の底上げ機能を果たしているから、バイアス下地層の上に形成されるバイアス層を多層膜の両側領域内で高い位置に形成でき、フリー磁性層の両側に十分な体積を有して対向させることができる。
【０１６０】
このように、この発明によれば、ハード膜の先細りを防止することもできるようになり、十分な体積のハード膜がフリー磁性層に対向できるので、バイアス層からのバイアス磁界をフリー磁性層に適切に供給でき、フリー磁性層の磁化の単磁区化を促進させることができる。これにより、トラック幅の狭い記録媒体に対しても安定した再生特性が得られる。
【０１６１】
さらに、この発明によれば、アモルファス絶縁層がこのアモルファス絶縁層よりも積層方向の下方にある多層膜にセンス電流が流れるのを防ぐので、シャントロスが低減して出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施形態の薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【図２】図１に示す薄膜磁気ヘッドの右側形状を拡大した部分断面図である。
【図３】本発明における第２の実施形態の薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【図４】本発明における第３の実施形態の薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【図５】図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図である。
【図６】図５に示す工程の次に行われる一工程図である。
【図７】図６に示す工程の次に行われる一工程図である。
【図８】図７に示す工程の次に行われる一工程図である。
【図９】図８に示す工程の次に行われる一工程図である。
【図１０】図９に示す工程の次に行われる一工程図である。
【図１１】比較例における保磁力と角形比の特性を示すグラフである。
【図１２】第１従来例の薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【図１３】第２従来例の薄膜磁気ヘッドを記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【符号の説明】
２０ 磁気抵抗効果素子
２１ 下部シールド層
２２ 下部ギャップ層
２５ シードレイヤ層
２６ 反強磁性層
２７ 固定磁性層
２８ 非磁性導電層
２９ フリー磁性層
３０ 保護層
３１ 多層膜
３１ａ （多層膜の）両側端面
３１ｂ トラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側領域
３２ アモルファス絶縁層
３３ バイアス下地層
３４ ハードバイアス層
３６ 電極層
３８ 上部ギャップ層
３９ 上部シールド層
４６ 多層膜
４６ａ （多層膜の）両側端面
α 形成面
Ｂ 基板
Ｔｗ トラック幅
Ｒ レジスト層
Ｘ トラック幅方向
Ｙ ハイト方向
Ｚ 積層（高さ）方向

Claims (36)

1. 基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層上に下から順に積層された反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、
   前記反強磁性層は、前記固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層の両側端面よりも外側に延びた両側領域を有し、
   この反強磁性層の両側領域上に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されていることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
2. 前記固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層したことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
3. 前記フリー磁性層は、強磁性層、非磁性層、強磁性層を積層したことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
4. 前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ₂Ｏ₃またはＳｉＯ₂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
5. 前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
6. 前記バイアス下地層が、（ｂｃｃ）構造膜であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
7. 前記ギャップ層の下に、下部シールド層を積層したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
8. 前記ギャップ層上面と前記反強磁性層との間に、シード層が形成されている請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
9. 基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層の上に下から順に積層されたシード層、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、
   前記シード層は、前記反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層の両側端面よりも外側に延びた両側領域を有し、
   このシード層の両側領域上に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されていることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
10. 前記固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層したことを特徴とする請求項９記載の磁気抵抗効果素子。
11. 前記フリー磁性層は、強磁性層、非磁性層、強磁性層を積層したことを特徴とする請求項９記載の磁気抵抗効果素子。
12. 前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ₂Ｏ₃またはＳｉＯ₂で形成されていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
13. 前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
14. 前記バイアス下地層が、（ｂｃｃ）構造膜であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
15. 前記ギャップ層の下に、下部シールド層を積層したことを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
16. 基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層の上に下から順に積層されたシード層、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、
    前記シード層と前記反強磁性層は、前記固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層の両側端面よりも外側に延びた両側領域を有し、この反強磁性層の両側領域上に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されていることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
17. 基板上にギャップ層を形成し、
    このギャップ層上に、多層膜を構成する少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を下から順に積層し、
    前記ギャップ層上の多層膜の両側領域を、反強磁性層の一部まで堀り削る前処理を行い、
    前記多層膜の両側領域の反強磁性層上に、アモルファス絶縁層、バイアス下地層、バイアス層及び電極層を下から順に積層することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
18. 前記固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層したことを特徴とする請求項１７記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
19. 前記フリー磁性層は、強磁性層、非磁性層、強磁性層を積層したことを特徴とする請求項１７に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
20. 前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ₂Ｏ₃またはＳｉＯ₂で形成されていることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
21. 前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
22. 前記バイアス下地層が、（ｂｃｃ）構造膜であることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
23. 前記ギャップ層上面と前記反強磁性層との間に、シード層を形成する請求項１７記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
24. 基板上にギャップ層を形成し、
    このギャップ層上に、前記多層膜を構成する少なくともシード層、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を下から順に積層し、
    前記ギャップ層上の多層膜の両側領域を、シード層の一部の深さまで、或いは反強磁性層全て若しくは一部の深さまで堀り削る前処理を行い、
    前記多層膜の両側領域のシード層上あるいは反強磁性層上に、アモルファス絶縁層、バイアス下地層、バイアス層及び電極層を下から順に積層させることを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
25. 前記固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層したことを特徴とする請求項２４記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
26. 前記フリー磁性層は、強磁性層、非磁性層、強磁性層を積層したことを特徴とする請求項２４記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
27. 前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ₂Ｏ₃またはＳｉＯ₂で形成されていることを特徴とする請求項２４乃至２６のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
28. 前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
29. 前記バイアス下地層が、（ｂｃｃ）構造膜であることを特徴とする請求項２４乃至２８のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
30. 基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層上に下から順に積層された反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有する多層膜とを備えた磁気抵抗効果素子であって、
    前記多層膜の両側端面よりも外側の両側領域に、下から順にアモルファス絶縁層、バイアス下地層及びバイアス層が積層されており、該アモルファス絶縁層の内側端面は、前記反強磁性層の両側領域または前記反強磁性層と前記固定磁性層の一部の両側領域に接していることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
31. 前記固定磁性層は、強磁性層と、非磁性層と、強磁性層とを積層したことを特徴とする請求項３０記載の磁気抵抗効果素子。
32. 前記フリー磁性層は、強磁性層、非磁性層、強磁性層を積層したことを特徴とする請求項３０記載の磁気抵抗効果素子。
33. 前記アモルファス絶縁層が、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ またはＳｉＯ ₂ で形成されていることを特徴とする請求項３０乃至３２のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
34. 前記アモルファス絶縁層が、６５Å以上の膜厚を有することを特徴とする請求項３０乃至３３のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
35. 前記バイアス下地層が、（ｂｃｃ）構造膜であることを特徴とする請求項３０乃至３４のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
36. 前記ギャップ層の下に、下部シールド層を積層したことを特徴とする請求項３０乃至３５のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。

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