JPH08139388A - 磁気抵抗効果素子とその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果素子とその製造方法Info
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- JPH08139388A JPH08139388A JP6271032A JP27103294A JPH08139388A JP H08139388 A JPH08139388 A JP H08139388A JP 6271032 A JP6271032 A JP 6271032A JP 27103294 A JP27103294 A JP 27103294A JP H08139388 A JPH08139388 A JP H08139388A
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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- Thin Magnetic Films (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高感度の磁記抵抗効果（ＭＲ）素子を提供
し、高感度で高信頼性のＭＲヘッドを可能にする。 【構成】 ソフト膜バイアス法を用いたＭＲ素子におい
て、ＭＲ層の横バイアス方向の膜厚を中央部付近では厚
くし、両端部付近では薄くなるような構成とする。 【効果】 ＭＲ素子の面内における横バイアス量のばら
つきを少なくする事ができ、常に安定した磁気抵抗効果
が得られる。その結果、非常に信頼性の高いＭＲ素子を
提供することが可能となる。
し、高感度で高信頼性のＭＲヘッドを可能にする。 【構成】 ソフト膜バイアス法を用いたＭＲ素子におい
て、ＭＲ層の横バイアス方向の膜厚を中央部付近では厚
くし、両端部付近では薄くなるような構成とする。 【効果】 ＭＲ素子の面内における横バイアス量のばら
つきを少なくする事ができ、常に安定した磁気抵抗効果
が得られる。その結果、非常に信頼性の高いＭＲ素子を
提供することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気信号を高感度で、且
つ安定して再生する事が可能な磁気抵抗効果素子とその
製造方法に関する。
つ安定して再生する事が可能な磁気抵抗効果素子とその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果材料を利用して磁気信号を
再生する磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と称する）で
は、磁気抵抗材料の磁化方向をある角度回転させ、ＭＲ
素子の抵抗変化が外部からの磁気信号に対して線形的に
作動するように横バイアス層を設けるのが一般的であ
る。横バイアス層の構成はその方式によって異なる。最
も一般的な方式としては軟磁性膜（一般にソフト膜と称
する）を用いたソフト膜バイアス方式が挙げられる。ソ
フト膜バイアス方式とはＭＲ素子を流れる電流により発
生する磁場によりその近傍に設けられたソフト膜が磁化
され、その磁化されたソフト膜からの漏れ磁束を利用し
てＭＲ素子に横バイアスを与えようとするものである。
再生する磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と称する）で
は、磁気抵抗材料の磁化方向をある角度回転させ、ＭＲ
素子の抵抗変化が外部からの磁気信号に対して線形的に
作動するように横バイアス層を設けるのが一般的であ
る。横バイアス層の構成はその方式によって異なる。最
も一般的な方式としては軟磁性膜（一般にソフト膜と称
する）を用いたソフト膜バイアス方式が挙げられる。ソ
フト膜バイアス方式とはＭＲ素子を流れる電流により発
生する磁場によりその近傍に設けられたソフト膜が磁化
され、その磁化されたソフト膜からの漏れ磁束を利用し
てＭＲ素子に横バイアスを与えようとするものである。
【０００３】図２に従来より用いられているソフト膜バ
イアス方式のＭＲ素子を用いた薄膜磁気ヘッドの模式断
面図を示す。基板１上に軟磁性材料からなるソフト膜層
２が形成され、その上に電気的に非常に抵抗が高く且つ
非磁性材料からなるスペーサー層３が積層される。スペ
ーサー層３上には磁気抵抗効果を示すＭＲ層４が積層し
て形成される。最後にＭＲ層４の両端部上にＭＲ層４に
検出電流を流すための一対の電極５が形成される。この
構造のものは特公昭５６−４０４０６に示されており、
ここではソフト膜層２とＭＲ層４にＮｉＦｅ、スペーサ
ー層３にＴｉを使用している。
イアス方式のＭＲ素子を用いた薄膜磁気ヘッドの模式断
面図を示す。基板１上に軟磁性材料からなるソフト膜層
２が形成され、その上に電気的に非常に抵抗が高く且つ
非磁性材料からなるスペーサー層３が積層される。スペ
ーサー層３上には磁気抵抗効果を示すＭＲ層４が積層し
て形成される。最後にＭＲ層４の両端部上にＭＲ層４に
検出電流を流すための一対の電極５が形成される。この
構造のものは特公昭５６−４０４０６に示されており、
ここではソフト膜層２とＭＲ層４にＮｉＦｅ、スペーサ
ー層３にＴｉを使用している。
【０００４】また特開昭６２−４０６１０では、スペー
サー層３として高抵抗で熱安定性の高いＴａを使用し、
ソフト膜層２には高抵抗であり且つ磁気抵抗効果の少な
い材料であるＮｉＦｅＲｈを使用するなど、ソフト膜バ
イアス構造をなす各々の層に利用される材料を最適化す
ることによって、より高感度で信頼性の高いＭＲ素子を
開示している。
サー層３として高抵抗で熱安定性の高いＴａを使用し、
ソフト膜層２には高抵抗であり且つ磁気抵抗効果の少な
い材料であるＮｉＦｅＲｈを使用するなど、ソフト膜バ
イアス構造をなす各々の層に利用される材料を最適化す
ることによって、より高感度で信頼性の高いＭＲ素子を
開示している。
【０００５】また特開平３−１１６５１０では、ＭＲ層
４の膜厚と飽和磁束密度の積とソフト膜層２の膜厚と飽
和磁束密度の積との磁性比を１．７〜１．９５にするこ
とによって、高感度なＭＲ素子を提供できることを開示
している。
４の膜厚と飽和磁束密度の積とソフト膜層２の膜厚と飽
和磁束密度の積との磁性比を１．７〜１．９５にするこ
とによって、高感度なＭＲ素子を提供できることを開示
している。
【０００６】日本応用磁気学会誌（Ｖｏｌ．１８，Ｎ
ｏ．２，１９９４，１２１−１２４）では、ソフト膜バ
イアスを用いたＭＲ素子において、ＭＲ素子の長さと幅
とが横バイアスに及ぼす影響について検討した結果を報
告している。
ｏ．２，１９９４，１２１−１２４）では、ソフト膜バ
イアスを用いたＭＲ素子において、ＭＲ素子の長さと幅
とが横バイアスに及ぼす影響について検討した結果を報
告している。
【０００７】以上に挙げたように、これまでのソフト膜
バイアスを用いたＭＲ素子では、材料や膜厚もしくは形
状の最適化を行うことにより、高感度で且つ高信頼性を
もったＭＲ素子を得てきた。しかしＭＲ素子の断面形状
に注目して、高感度・高信頼性に取り組んだものは従来
には無かった。
バイアスを用いたＭＲ素子では、材料や膜厚もしくは形
状の最適化を行うことにより、高感度で且つ高信頼性を
もったＭＲ素子を得てきた。しかしＭＲ素子の断面形状
に注目して、高感度・高信頼性に取り組んだものは従来
には無かった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図３は従来のソフト膜
バイアス方式によるＭＲ素子への横バイアスの掛かり方
を示した図である。従来より、ＭＲ素子の材料・膜厚・
形状の検討は多くなされてきたが、そのほとんどは横バ
イアスがＭＲ素子全体に一様に作用することを前提とし
て検討がなされたものである。しかし実際には図３に示
した様にＭＲ素子に作用する横バイアス磁界はＭＲ素子
の面内において一様ではなく、ＭＲ素子中央付近で大き
く、ＭＲ素子の稜線付近で小さくなる。この横バイアス
磁界のばらつき傾向は、そのＭＲ素子の材料やそのＭＲ
素子を流れる電流の大きさが変わっても変わらない。ま
たＭＲ素子の膜厚が均一であれば、膜厚が変わってもこ
の傾向は同じである。ＭＲ素子の形状を変えればこの横
バイアス磁界の分布は大きく変えることができるが、形
状異方性や磁区制御に影響を及ぶすので従来から採用さ
れている矩形形状を変えることはできない。
バイアス方式によるＭＲ素子への横バイアスの掛かり方
を示した図である。従来より、ＭＲ素子の材料・膜厚・
形状の検討は多くなされてきたが、そのほとんどは横バ
イアスがＭＲ素子全体に一様に作用することを前提とし
て検討がなされたものである。しかし実際には図３に示
した様にＭＲ素子に作用する横バイアス磁界はＭＲ素子
の面内において一様ではなく、ＭＲ素子中央付近で大き
く、ＭＲ素子の稜線付近で小さくなる。この横バイアス
磁界のばらつき傾向は、そのＭＲ素子の材料やそのＭＲ
素子を流れる電流の大きさが変わっても変わらない。ま
たＭＲ素子の膜厚が均一であれば、膜厚が変わってもこ
の傾向は同じである。ＭＲ素子の形状を変えればこの横
バイアス磁界の分布は大きく変えることができるが、形
状異方性や磁区制御に影響を及ぶすので従来から採用さ
れている矩形形状を変えることはできない。
【０００９】ＭＲ素子に一様な横バイアス磁界が掛から
ない状態では当然の如くＭＲ層内での横バイアス量も一
様の大きさにはならない。そのためＭＲ素子に同じ大き
さの外部磁界が掛かってもＭＲ素子内において場所によ
って異なった抵抗変化を起こすことになる。この様な状
態は外部磁界に対しての感度を弱め、ＭＲ素子の信頼性
を劣化させる。
ない状態では当然の如くＭＲ層内での横バイアス量も一
様の大きさにはならない。そのためＭＲ素子に同じ大き
さの外部磁界が掛かってもＭＲ素子内において場所によ
って異なった抵抗変化を起こすことになる。この様な状
態は外部磁界に対しての感度を弱め、ＭＲ素子の信頼性
を劣化させる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するために、ＭＲ層の横バイアス方向の厚みを中
央部付近では厚く両端部付近では薄くすることによっ
て、両端部付近では磁束を集中させることにより磁束密
度を高め、逆に中央部付近では磁束密度を低くしてい
る。
を解決するために、ＭＲ層の横バイアス方向の厚みを中
央部付近では厚く両端部付近では薄くすることによっ
て、両端部付近では磁束を集中させることにより磁束密
度を高め、逆に中央部付近では磁束密度を低くしてい
る。
【００１１】また、本発明ではＭＲ層の横バイアス方向
の両端を薄くするために、両端付近には所定の斜角をな
すような傾斜部をイオン入射角が所定の角度に設定され
た斜めからのイオンミリングによって形成している。
の両端を薄くするために、両端付近には所定の斜角をな
すような傾斜部をイオン入射角が所定の角度に設定され
た斜めからのイオンミリングによって形成している。
【００１２】
【作用】横バイアス磁界の弱いＭＲ素子の横バイアス方
向の両端部付近ではＭＲ素子の厚みが薄いため磁束が集
中し磁束密度が高まり、逆に横バイアス磁界の強いＭＲ
素子中央部付近ではＭＲ層の厚みが厚いため磁束密度が
低くなる。その結果、ＭＲ素子の面内における横バイア
ス量のばらつきを少なくする事ができる。
向の両端部付近ではＭＲ素子の厚みが薄いため磁束が集
中し磁束密度が高まり、逆に横バイアス磁界の強いＭＲ
素子中央部付近ではＭＲ層の厚みが厚いため磁束密度が
低くなる。その結果、ＭＲ素子の面内における横バイア
ス量のばらつきを少なくする事ができる。
【００１３】ＭＲ素子に掛かる横バイアス磁界のばらつ
きが少なくなることによって、ＭＲ素子内のいかなる場
所においても同じ大きさだけ抵抗変化を示すので常に安
定した磁気抵抗効果が得られる。その結果、非常に信頼
性の高いＭＲ素子を可能とする。
きが少なくなることによって、ＭＲ素子内のいかなる場
所においても同じ大きさだけ抵抗変化を示すので常に安
定した磁気抵抗効果が得られる。その結果、非常に信頼
性の高いＭＲ素子を可能とする。
【００１４】またＭＲ素子に掛かる横バイアス磁界のば
らつきが少なくなることによって、一定の大きさの外部
磁界の変化に対して、ＭＲ素子の抵抗変化量が大きくな
るため、高感度のＭＲ素子が得られる。またＭＲ素子の
抵抗変化率自体も多少大きくすることができる。
らつきが少なくなることによって、一定の大きさの外部
磁界の変化に対して、ＭＲ素子の抵抗変化量が大きくな
るため、高感度のＭＲ素子が得られる。またＭＲ素子の
抵抗変化率自体も多少大きくすることができる。
【００１５】
（実施例１）図１は本発明のＭＲ素子の第１の実施例の
概略図である。従来からのソフト膜バイアス型ＭＲ素子
と同様に、軟磁性膜からなるソフト膜層２上に非磁性で
且つ高抵抗材料からなるスペーサー層３と磁気抵抗効果
をもつＭＲ層４とがそれぞれ積層しており、３層とも平
面形状は矩形形状をなしている。ソフト膜層２とスペー
サー層３は従来から用いられているソフト膜バイアス型
ＭＲ素子と同様に均一な膜厚の層で構成されている。従
来のソフト膜バイアス型ＭＲ素子と異なる点はＭＲ層４
の断面形状である。ＭＲ層４の厚みはＭＲ素子の横バイ
アス方向において、中央部付近で厚く両端に近づくに従
い徐々に厚みは薄くなっており、断面形状としては傾斜
部のある蒲鉾状の形状をしている。
概略図である。従来からのソフト膜バイアス型ＭＲ素子
と同様に、軟磁性膜からなるソフト膜層２上に非磁性で
且つ高抵抗材料からなるスペーサー層３と磁気抵抗効果
をもつＭＲ層４とがそれぞれ積層しており、３層とも平
面形状は矩形形状をなしている。ソフト膜層２とスペー
サー層３は従来から用いられているソフト膜バイアス型
ＭＲ素子と同様に均一な膜厚の層で構成されている。従
来のソフト膜バイアス型ＭＲ素子と異なる点はＭＲ層４
の断面形状である。ＭＲ層４の厚みはＭＲ素子の横バイ
アス方向において、中央部付近で厚く両端に近づくに従
い徐々に厚みは薄くなっており、断面形状としては傾斜
部のある蒲鉾状の形状をしている。
【００１６】本第１の実施例ではＭＲ素子の長さｌを２
０μｍ、幅ｂを３μｍとした。本第１の実施例のように
形状が矩形であり、且つ、ソフト膜層２，スペーサー層
３のそれぞれの膜厚が均一なソフト膜バイアス型ＭＲ素
子の場合、ＭＲ層４には横バイアス磁界は均一には掛か
らず、素子中央付近が最も強くなり稜線に近づくにした
がい磁界の強さは弱まる。このような横バイアス磁界の
大きさのばらつき傾向は、主にソフト膜層２及びスペー
サー層３の形状に起因するもので、ＭＲ素子を形成する
材料の種類やＭＲ層４に流れる電流の大きさには関わら
ないことがわかっている。また、矩形形状をより細長く
した場合においても形状異方性が強くなるため横バイア
スは掛かりずらくはなるが、ばらつき傾向は不変であ
る。
０μｍ、幅ｂを３μｍとした。本第１の実施例のように
形状が矩形であり、且つ、ソフト膜層２，スペーサー層
３のそれぞれの膜厚が均一なソフト膜バイアス型ＭＲ素
子の場合、ＭＲ層４には横バイアス磁界は均一には掛か
らず、素子中央付近が最も強くなり稜線に近づくにした
がい磁界の強さは弱まる。このような横バイアス磁界の
大きさのばらつき傾向は、主にソフト膜層２及びスペー
サー層３の形状に起因するもので、ＭＲ素子を形成する
材料の種類やＭＲ層４に流れる電流の大きさには関わら
ないことがわかっている。また、矩形形状をより細長く
した場合においても形状異方性が強くなるため横バイア
スは掛かりずらくはなるが、ばらつき傾向は不変であ
る。
【００１７】一方、ＭＲ層４の膜内を流れる磁束の密度
という点に関していえば、ＭＲ層４の膜厚に大きく影響
を受ける。同じ大きさの磁界中に磁性材料をおいた場合
には、その磁界方向と交差する磁性材料の断面積が小さ
いほどそこに磁束は集中し磁束密度は高くなる。このこ
とは本実施例のＭＲ素子にも当てはめることができる。
膜厚の薄いＭＲ層４の稜線部付近では磁束密度は密にな
り、逆に膜厚の厚い中央部付近では磁束密度が疎になる
ことになる。但し上記に述べたようにＭＲ層４に掛かる
横バイアス磁界は稜線部付近で弱く、中央部付近で強い
ので、ＭＲ層４をこのような蒲鉾状の形状にする事によ
ってお互い相殺することになり、その結果ＭＲ層４に生
じる横バイアス量を一様の大きさにすることができる。
という点に関していえば、ＭＲ層４の膜厚に大きく影響
を受ける。同じ大きさの磁界中に磁性材料をおいた場合
には、その磁界方向と交差する磁性材料の断面積が小さ
いほどそこに磁束は集中し磁束密度は高くなる。このこ
とは本実施例のＭＲ素子にも当てはめることができる。
膜厚の薄いＭＲ層４の稜線部付近では磁束密度は密にな
り、逆に膜厚の厚い中央部付近では磁束密度が疎になる
ことになる。但し上記に述べたようにＭＲ層４に掛かる
横バイアス磁界は稜線部付近で弱く、中央部付近で強い
ので、ＭＲ層４をこのような蒲鉾状の形状にする事によ
ってお互い相殺することになり、その結果ＭＲ層４に生
じる横バイアス量を一様の大きさにすることができる。
【００１８】図４は本第１の実施例で作製したＭＲ素子
の幅方向（横バイアス方向）の断面図である。図５は本
第１の実施例で作製したＭＲ素子と従来のＭＲ素子との
幅方向の各位置における横バイアス量を示した図であ
る。ソフト膜層２の膜厚は０．０４μｍ、スペーサー層
３の膜厚は０．０２μｍ、ＭＲ層４は最も厚い中央付近
で０．０４μｍ、最も薄い両端部で０．０１μｍであ
る。ＭＲ層４の傾斜部の角度は積層面に対して約２度に
設定した。
の幅方向（横バイアス方向）の断面図である。図５は本
第１の実施例で作製したＭＲ素子と従来のＭＲ素子との
幅方向の各位置における横バイアス量を示した図であ
る。ソフト膜層２の膜厚は０．０４μｍ、スペーサー層
３の膜厚は０．０２μｍ、ＭＲ層４は最も厚い中央付近
で０．０４μｍ、最も薄い両端部で０．０１μｍであ
る。ＭＲ層４の傾斜部の角度は積層面に対して約２度に
設定した。
【００１９】図５は本第１の実施例で作製したＭＲ素子
と従来のＭＲ素子との幅方向の各位置における横バイア
ス量を示した図である。図５に示すように、従来のＭＲ
素子では、ＭＲ素子幅１０〜４５Oeのばらつきがあっ
た。従来のＭＲ素子では中央部付近のばらつきは非常に
少ないが両端に近づくにしたがってばらつきが大きくな
る。特に両端部から中央に向かって０．９μｍの位置ま
でのばらつきが非常に大きいことがわかる。本第１の実
施例では、両端から中央に向かって約０．９μｍの範囲
にわたって約２度の傾斜部を設けており、これによりに
より横バイアス量のばらつきを２５〜３５Oeに抑えるこ
とができた。尚、従来のＭＲ素子と本第一の実施例のＭ
Ｒ素子との違いはＭＲ層４の断面形状のみであり、従来
のＭＲ素子のＭＲ層４の膜厚が均一であり、その厚みは
０．０４μｍに設定した。本第一の実施例のＭＲ素子と
従来のＭＲ素子との比較において、横バイアス量のばら
つきの他に、本第１の実施例のＭＲ素子を用いた場合の
方が、従来のＭＲ素子に比べ、約５％抵抗変化率が大き
いこともわかった。
と従来のＭＲ素子との幅方向の各位置における横バイア
ス量を示した図である。図５に示すように、従来のＭＲ
素子では、ＭＲ素子幅１０〜４５Oeのばらつきがあっ
た。従来のＭＲ素子では中央部付近のばらつきは非常に
少ないが両端に近づくにしたがってばらつきが大きくな
る。特に両端部から中央に向かって０．９μｍの位置ま
でのばらつきが非常に大きいことがわかる。本第１の実
施例では、両端から中央に向かって約０．９μｍの範囲
にわたって約２度の傾斜部を設けており、これによりに
より横バイアス量のばらつきを２５〜３５Oeに抑えるこ
とができた。尚、従来のＭＲ素子と本第一の実施例のＭ
Ｒ素子との違いはＭＲ層４の断面形状のみであり、従来
のＭＲ素子のＭＲ層４の膜厚が均一であり、その厚みは
０．０４μｍに設定した。本第一の実施例のＭＲ素子と
従来のＭＲ素子との比較において、横バイアス量のばら
つきの他に、本第１の実施例のＭＲ素子を用いた場合の
方が、従来のＭＲ素子に比べ、約５％抵抗変化率が大き
いこともわかった。
【００２０】本第１の実施例のＭＲ素子の製造方法は以
下の通りである。
下の通りである。
【００２１】（１）まず、非磁性の基板上にソフト膜層
２とスペーサー層３をスパッタ法や蒸着法などの一般に
よく使われる真空成膜法を用いて成膜する。ソフト膜層
２は高透磁率で高抵抗で低い磁気抵抗効果を示す軟磁性
材料から選ばれる。本第１の実施例では飽和磁束密度９
６００カ゛ウス、抵抗率８０μΩcm、抵抗変化率Ｏ．３％以
下のＮｉＦｅＲｈを使用し、膜厚は０．０４μｍとし
た。一方、スペーサー層３は高抵抗で非磁性の材料の中
から選ばれ、本第１の実施例では抵抗率１５０μΩcmの
Ｔａを使用した。スペーサー層３の膜厚は０．０２μｍ
に設定した。本第１の実施例ではソフト膜層２，スペー
サー層３ともにスパッタ法を用いて成膜した。
２とスペーサー層３をスパッタ法や蒸着法などの一般に
よく使われる真空成膜法を用いて成膜する。ソフト膜層
２は高透磁率で高抵抗で低い磁気抵抗効果を示す軟磁性
材料から選ばれる。本第１の実施例では飽和磁束密度９
６００カ゛ウス、抵抗率８０μΩcm、抵抗変化率Ｏ．３％以
下のＮｉＦｅＲｈを使用し、膜厚は０．０４μｍとし
た。一方、スペーサー層３は高抵抗で非磁性の材料の中
から選ばれ、本第１の実施例では抵抗率１５０μΩcmの
Ｔａを使用した。スペーサー層３の膜厚は０．０２μｍ
に設定した。本第１の実施例ではソフト膜層２，スペー
サー層３ともにスパッタ法を用いて成膜した。
【００２２】（２）次に、その２層上にＭＲ層４を続け
て成膜する。本第１の実施例では飽和磁束密度８５００
カ゛ウス、抵抗率２０μΩcm、抵抗変化率２％のＮｉＦｅを
スパッタ法にて０．０４μｍの膜厚で成膜した。
て成膜する。本第１の実施例では飽和磁束密度８５００
カ゛ウス、抵抗率２０μΩcm、抵抗変化率２％のＮｉＦｅを
スパッタ法にて０．０４μｍの膜厚で成膜した。
【００２３】（３）その後、一般に知られているレジス
トコーティング技術とフォトリソグラフィー技術を用い
て、ＭＲ層上にレジストをパターンニングし、次にイオ
ンミリングによって、レジストに覆われていない部分の
み３層とも取り除いた。この時多少レジストもミリング
されるがレジストを十分に厚くしておけば無くなること
はない。またこの時のイオン入射方向は基板面の垂直方
向に対して３０°以内の角度に設定した。
トコーティング技術とフォトリソグラフィー技術を用い
て、ＭＲ層上にレジストをパターンニングし、次にイオ
ンミリングによって、レジストに覆われていない部分の
み３層とも取り除いた。この時多少レジストもミリング
されるがレジストを十分に厚くしておけば無くなること
はない。またこの時のイオン入射方向は基板面の垂直方
向に対して３０°以内の角度に設定した。
【００２４】（４）次に、レジストを剥離液などを用い
取り除いた後、再度イオンミリングを行う。この時、イ
オン入射方向は基板面の垂直方向に対して８５°に設定
し、基板を回転させてミリングを行った。イオン入射角
を８５°に設定することにより、ＭＲ層４が斜めからイ
オンミリングされるが再付着の影響もあり、図４に示す
ようにＭＲ層４の傾斜部は約２度の角度で形成された。
取り除いた後、再度イオンミリングを行う。この時、イ
オン入射方向は基板面の垂直方向に対して８５°に設定
し、基板を回転させてミリングを行った。イオン入射角
を８５°に設定することにより、ＭＲ層４が斜めからイ
オンミリングされるが再付着の影響もあり、図４に示す
ようにＭＲ層４の傾斜部は約２度の角度で形成された。
【００２５】（実施例２）図６は本発明のＭＲ素子の第
２の実施例の断面図と各位置における横バイアス量を示
す図である。本第２の実施例ではＭＲ層４に傾斜部を設
けず、ＭＲ層４の横バイアス方向において中央付近の厚
みと両端付近の厚みを２段階に変えた形状とした。中央
付近の膜厚は０．０４μｍとし、両端から０．９μｍの
位置までを０．０２μｍとした。ソフト膜層２，スペー
サー層３の膜厚は本第１の実施例と同様にそれぞれ０．
０４μｍ，０．０２μｍとした。尚、ＭＲ素子の平面形
状は本第１の実施例と同じく３μｍ×２０μｍの矩形を
成している。本第２の実施例において、横バイアス量の
ばらつきは２５〜４０Oeであり、従来のＭＲ素子よりも
横バイアス量のばらつきを抑えることができた。
２の実施例の断面図と各位置における横バイアス量を示
す図である。本第２の実施例ではＭＲ層４に傾斜部を設
けず、ＭＲ層４の横バイアス方向において中央付近の厚
みと両端付近の厚みを２段階に変えた形状とした。中央
付近の膜厚は０．０４μｍとし、両端から０．９μｍの
位置までを０．０２μｍとした。ソフト膜層２，スペー
サー層３の膜厚は本第１の実施例と同様にそれぞれ０．
０４μｍ，０．０２μｍとした。尚、ＭＲ素子の平面形
状は本第１の実施例と同じく３μｍ×２０μｍの矩形を
成している。本第２の実施例において、横バイアス量の
ばらつきは２５〜４０Oeであり、従来のＭＲ素子よりも
横バイアス量のばらつきを抑えることができた。
【００２６】本第２の実施例のＭＲ素子の製造方法は、
第１の実施例の製造方法と（３）の工程まで同様であ
る。その後、レジストを剥離液などで取り除き、再度Ｍ
Ｒ素子上に、より細くレジストをパターンニングする。
その後、再度イオンミリングを（３）と同様に行い、Ｍ
Ｒ層が所定の厚みまでミリングされた時点で終了し、最
後にレジストを再度剥離させた。
第１の実施例の製造方法と（３）の工程まで同様であ
る。その後、レジストを剥離液などで取り除き、再度Ｍ
Ｒ素子上に、より細くレジストをパターンニングする。
その後、再度イオンミリングを（３）と同様に行い、Ｍ
Ｒ層が所定の厚みまでミリングされた時点で終了し、最
後にレジストを再度剥離させた。
【００２７】また、本第２の実施例のＭＲ素子の別の製
造方法として、ＭＲ層４を２層構造にし、幅広な下層を
まず形成し、その後幅狭な上層を積層させる方法も可能
である。この時上層と下層は同じ材料である必要はな
く、飽和磁束密度の異なった材料を使い、それぞれの層
の幅の最適化をはかることによっても上記に述べたよう
な効果を得ることはできる。以上、ＭＲ素子に着目して
実施例を示してきたが、この他にも、本発明によるＭＲ
素子を用いた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに適用でき
る事は自明であり、その効果は高感度で更に高信頼性を
有する事は言うまでもない。
造方法として、ＭＲ層４を２層構造にし、幅広な下層を
まず形成し、その後幅狭な上層を積層させる方法も可能
である。この時上層と下層は同じ材料である必要はな
く、飽和磁束密度の異なった材料を使い、それぞれの層
の幅の最適化をはかることによっても上記に述べたよう
な効果を得ることはできる。以上、ＭＲ素子に着目して
実施例を示してきたが、この他にも、本発明によるＭＲ
素子を用いた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに適用でき
る事は自明であり、その効果は高感度で更に高信頼性を
有する事は言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】横バイアス磁界の弱いＭＲ素子両端部付
近ではＭＲ素子の厚みが薄いため磁束が集中し磁束密度
が高まり、逆に横バイアス磁界の強いＭＲ素子中央部付
近ではＭＲ層の厚みが厚いため磁束密度が低くなる。そ
のため、ＭＲ素子の面内における横バイアス量のばらつ
きを少なくする事が可能となる。
近ではＭＲ素子の厚みが薄いため磁束が集中し磁束密度
が高まり、逆に横バイアス磁界の強いＭＲ素子中央部付
近ではＭＲ層の厚みが厚いため磁束密度が低くなる。そ
のため、ＭＲ素子の面内における横バイアス量のばらつ
きを少なくする事が可能となる。
【００２９】ＭＲ素子に掛かる横バイアス磁界のばらつ
きが少なくなることによって、ＭＲ素子内のいかなる場
所においても同じ大きさだけ抵抗変化を示すので常に安
定した磁気抵抗効果が得られる。その結果、非常に信頼
性の高いＭＲ素子を提供することが可能となる。
きが少なくなることによって、ＭＲ素子内のいかなる場
所においても同じ大きさだけ抵抗変化を示すので常に安
定した磁気抵抗効果が得られる。その結果、非常に信頼
性の高いＭＲ素子を提供することが可能となる。
【００３０】またＭＲ素子に掛かる横バイアス磁界のば
らつきが少なくなることによって、一定の大きさの外部
磁界の変化に対して、ＭＲ素子の抵抗変化量が大きくな
るため、高感度のＭＲ素子が得られる。更にＭＲ素子の
抵抗変化率自体も多少大きくすることができる。以上の
ように本発明によるＭＲ素子の構成や効果からみて、上
述した実施例に限らず、これを用いた薄膜磁気ヘッドに
も適用できる事は自明である。
らつきが少なくなることによって、一定の大きさの外部
磁界の変化に対して、ＭＲ素子の抵抗変化量が大きくな
るため、高感度のＭＲ素子が得られる。更にＭＲ素子の
抵抗変化率自体も多少大きくすることができる。以上の
ように本発明によるＭＲ素子の構成や効果からみて、上
述した実施例に限らず、これを用いた薄膜磁気ヘッドに
も適用できる事は自明である。
【図１】本発明のＭＲ素子の第１の実施例の概略図であ
る。
る。
【図２】従来より用いられているＭＲ素子を用いた薄膜
磁気ヘッドの模式断面図である。
磁気ヘッドの模式断面図である。
【図３】従来のソフト膜バイアス方式によるＭＲ素子へ
の横バイアスの掛かり方を示した図である。
の横バイアスの掛かり方を示した図である。
【図４】本第１の実施例で作製したＭＲ素子の幅方向の
断面図である。
断面図である。
【図５】第１の実施例で作製したＭＲ素子と従来のＭＲ
素子の断面図と各位置における横バイアス量を示した図
である。
素子の断面図と各位置における横バイアス量を示した図
である。
【図６】図６に本発明のＭＲ素子の第２の実施例の断面
図と各位置における横バイアス量を示す図である。
図と各位置における横バイアス量を示す図である。
１ 基板 ２ ソフト膜層 ３ スペーサー層 ４ ＭＲ層 ５ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 43/12
Claims (4)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果層と、非磁性でかつ高抵抗
材料であるスペーサー層と、前記磁気抵抗効果層に横バ
イアスを与えるための軟磁性材料でできたソフト膜層と
が順次積層されてなる磁気抵抗効果素子において、前記
磁気抵抗効果層の横バイアス方向の両端では膜厚が薄く
なっていることを特徴とする磁気抵抗効果素子。 - 【請求項２】 前記磁記抵抗効果層の横バイアス方向の
両端は、所定の斜角をなすような傾斜部が設けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素
子。 - 【請求項３】 前記磁記抵抗効果層の横バイアス方向の
両端は、段差が設けられていることを特徴とする請求項
１に記載の磁気抵抗効果素子。 - 【請求項４】 磁気抵抗効果層と、非磁性でかつ高抵抗
材料であるスペーサー層と、前記磁気抵抗効果層に横バ
イアスを与えるための軟磁性材料でできたソフト膜層と
を順次積層してなる磁気抵抗効果素子の製造方法におい
て、前記磁気抵抗効果層はイオン入射角を所定の角度に
設定し、斜めからイオンミリングを行うことにより、該
磁気抵抗効果層の横バイアス方向の両端に所定の斜角を
なすような傾斜部を形成することを特徴とする磁気抵抗
効果素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6271032A JPH08139388A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 磁気抵抗効果素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6271032A JPH08139388A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 磁気抵抗効果素子とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139388A true JPH08139388A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17494457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6271032A Pending JPH08139388A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 磁気抵抗効果素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139388A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113447866A (zh) * | 2020-03-27 | 2021-09-28 | Tdk株式会社 | 磁传感器及其制造方法 |
| JP2022110404A (ja) * | 2021-01-18 | 2022-07-29 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
| JP2022113517A (ja) * | 2021-01-25 | 2022-08-04 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP6271032A patent/JPH08139388A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113447866A (zh) * | 2020-03-27 | 2021-09-28 | Tdk株式会社 | 磁传感器及其制造方法 |
| JP2022110404A (ja) * | 2021-01-18 | 2022-07-29 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
| CN114814672A (zh) * | 2021-01-18 | 2022-07-29 | Tdk株式会社 | 磁传感器 |
| US11860251B2 (en) | 2021-01-18 | 2024-01-02 | Tdk Corporation | Magnetic sensor |
| JP2022113517A (ja) * | 2021-01-25 | 2022-08-04 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
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