JPH10163544A

JPH10163544A - 磁気抵抗効果素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10163544A
Application number: JP8319255A
Authority: JP
Inventors: Toshio Tanuma; 俊雄田沼; Minoru Kume; 実久米
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気抵抗効果膜１０の膜厚方向に電流を流す
ことができ、かつ磁気抵抗効果膜１０の側部における電
気的な短絡を生じることなく製造することができ、磁気
抵抗効果膜１０の磁界検出領域Ｄの狭小化を図ることが
できる磁気抵抗効果素子及びその製造方法を得る。【解決手段】上部磁性層６と下部磁性層４，３の間に
非磁性層５を介在させた積層構造を有する磁気抵抗効果
膜１０を、上部電極層７と下部電極層２の間の磁界検出
領域Ｄに設けた磁気抵抗効果素子であり、上部磁性層６
または上部磁性層６と非磁性層５が磁界検出領域Ｄに残
るようにその他の領域をエッチングすることによって限
定的に形成されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果素子
及びその製造方法に関するものであり、特に巨大磁気抵
抗（ＧＭＲ）を示す磁気抵抗効果素子及びその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）は、磁場
印加による磁気抵抗効果膜の磁気抵抗の変化を検出する
ことにより、磁界強度及びその変化を測定するための素
子である。このような磁気抵抗効果素子を組み込んだ再
生ヘッド（ＭＲヘッド）は、従来の誘導型ヘッドに比べ
磁気感度が高いので、ハード・ディスク装置の再生ヘッ
ドとして検討されている。このようなＭＲヘッドの感度
を高めることにより、ハード・ディスク装置の面記録密
度を向上させることが可能になる。従って、感度に対応
するＭＲ比の高い磁気抵抗効果膜の開発が近年盛んに進
められている。

【０００３】大きなＭＲ比を示す素子として、巨大磁気
抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）が知られている。このよう
なＧＭＲ素子として、強磁性層／非磁性導電層／強磁
性層／反強磁性層を基本構成単位とするスピンバルブ型
の積層膜、強磁性層／非磁性導電層／強磁性層を基本
構成単位とし強磁性層が互いに保磁力の異なる保磁力差
型の積層膜、及び強磁性層／非磁性導電層を多数回繰
り返し積層した人工格子型の積層膜などが知られてい
る。

【０００４】これらの積層膜において、電流は主に非磁
性導電層中を流れると考えられており、非磁性導電層と
強磁性層の界面における電子の散乱状態が磁界強度の変
化によって変化し、これによって電気抵抗が変化するも
のと考えられている。これらの積層膜を用いたＭＲ素子
においては、積層膜の膜面方向に沿って一対の電極を対
向して設け、これらの電極間の領域を磁界検出領域とし
ている。従って、磁界検出領域の幅は電極間の距離によ
って定められる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気記
録の分野においては、高密度化が望まれており、このた
め磁気記録のトラック幅を狭小化することが要望されて
いる。このようなトラック幅の狭小化に伴い、ＭＲ素子
においても磁界検出領域を狭小化することが検討されて
いる。

【０００６】また、上述のように巨大磁気抵抗を示す積
層膜では、非磁性導電層と強磁性層の界面の電子の散乱
状態がＭＲ比の変化に寄与する。従来のＧＭＲ素子で
は、電流が膜面方向に沿って非磁性導電層中を流れてい
るため、界面領域における電子の散乱状態の影響が磁気
抵抗の変化に十分に反映されていないと考えられる。こ
のような観点からは、積層膜の上方及び下方に電極層を
設け、積層膜の膜面方向に対し略垂直方向に電流を流す
構成が考えられる。このような構成にすることにより、
積層膜を流れる電流はより多くの界面領域における電子
の散乱状態の影響を受け、ＭＲ比が向上することが期待
される。

【０００７】本発明の目的は、磁界検出領域の狭小化に
対応することができ、かつＭＲ比を向上させることがで
きる新規なＭＲ素子の構造及びその製造方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果素
子は、上部電極層と下部電極層の間に非磁性層を介在さ
せた積層構造を有する磁気抵抗効果膜を、上部電極層と
下部電極層の間の磁界検出領域に設けた磁気抵抗効果素
子であり、上部磁性層または上部電極層と非磁性層が磁
界検出領域に残るようにその他の領域をエッチングする
ことによって限定的に形成されていることを特徴として
いる。

【０００９】本発明に従えば、上部磁性層または上部磁
性層と非磁性層の磁界検出領域以外の領域をエッチング
することにより、磁気抵抗効果膜の磁界検出領域を限定
的に形成している。このため、従来の電極間の領域によ
り磁界検出領域を定める場合に比べ、磁界検出領域の狭
小化を図ることができる。従って、ＭＲヘッドに適応し
た場合に、トラック幅の狭小化が可能となり、高密度記
録に対応することができる。

【００１０】また、本発明の磁気抵抗効果素子において
は、上部電極層と下部電極層を設け、磁気抵抗効果膜の
膜厚方向に電流を流しているため、磁性層と非磁性層の
境界における電子の散乱状態の影響を大きく受けること
ができ、より大きなＭＲ比を発揮することが可能であ
る。

【００１１】また本発明に従えば、上部磁性層または上
部磁性層と非磁性層の磁界検出領域以外の領域をエッチ
ングすることによって磁気抵抗効果膜の磁界検出領域を
限定的に形成している。従って、磁気抵抗効果膜の下方
の下部電極層はエッチング加工されず、エッチング加工
によって下部電極層材料が磁気抵抗効果膜の側部に付着
し、電気的な短絡等を生じることはない。従って、良好
な品質状態で安定して効率よく製造することができる。

【００１２】本発明の磁気抵抗効果素子における磁気抵
抗効果膜としては、例えば、上述のスピンバルブ型積層
膜や保磁力差型積層膜を用いることができる。この場
合、上部磁性層及び下部磁性層のうち上部磁性層が磁界
検出領域に限定的に形成される。従って、ＭＲ素子とし
て磁界を検出する際、外部磁界によって磁化方向が変化
する方の磁性層を上部磁性層とするのが一般的である。
従って、スピンバルブ型積層膜の場合、ピン留めされな
い強磁性層を上部磁性層とし、反強磁性層との磁気的結
合によってピン留めされる強磁性層を下部磁性層とする
ことが好ましい。

【００１３】従って、磁気抵抗効果膜としてスピンバル
ブ型積層膜を用いる場合、上部磁性層を第１の強磁性層
とし、下部強磁性層を第２の強磁性層の下方に反強磁性
層が設けられる積層膜とし、非磁性層を非磁性導電層と
する。

【００１４】また、磁気抵抗効果膜として、上述の保磁
力差型積層膜を用いる場合には、一対の強磁性層のうち
保磁力の小さい強磁性層を上部磁性層とし、保磁力の大
きい磁性層を下部磁性層とする。従って、上部磁性層が
相対的に保磁力の小さい第１の強磁性層であり、下部磁
性層が相対的に保磁力の大きい第２の強磁性層であり、
非磁性層が非磁性導電層となる。

【００１５】また、本発明の磁気抵抗効果素子の磁気抵
抗効果膜として、一対の強磁性層の間に非磁性絶縁層を
備えた積層構造を有する強磁性トンネル接合型磁気抵抗
効果膜を用いることができる。この場合も、外部磁界に
よって磁化方向が変化する強磁性層を上部磁性層となる
ように形成する。一対の強磁性層が同種の強磁性層から
なる場合には、何れか一方の強磁性層を上部磁性層とし
て形成する。また、この場合非磁性層は、非磁性絶縁層
となる。

【００１６】本発明における磁気抵抗効果膜に用いられ
る強磁性層は、キューリー温度が素子使用温度を超えた
温度である強磁性体から形成された層であれば特に限定
されるものではない。具体的には、ＮｉＦｅ層とＣｏ層
の積層膜や、ＮｉＦｅ層、Ｃｏ層、これらの合金等から
なる強磁性層などが挙げられる。強磁性層の膜厚は、一
般に１〜１０ｎｍ程度である。

【００１７】本発明における磁気抵抗効果膜に用いられ
る非磁性導電層は、素子使用温度において非磁性体であ
り、導電性に優れたものであれば特に限定されるもので
はなく、例えば、Ｃｕ層、Ａｇ層などが挙げられる。非
磁性導電層の膜厚は、一般に１〜５ｎｍ程度である。

【００１８】本発明における磁気抵抗効果膜に用いられ
る反強磁性層は、ネール温度が素子使用温度を超えた温
度である反強磁性体から形成された層であれば特に限定
されるものではない。具体的には、ＦｅＭｎ層、ＮｉＯ
層、及びＮｉＭｎ層などが挙げられる。反強磁性層の膜
厚は、一般に５〜２５ｎｍ程度である。

【００１９】本発明における磁気抵抗効果膜の非磁性絶
縁層は、素子使用温度において非磁性体であり、絶縁性
を有するものであれば特に限定されるものではなく、例
えば、Ａｌ₂Ｏ₃層、ＳｉＯ₂層などが挙げられる。非
磁性絶縁層の膜厚は、一般に１〜５ｎｍ程度である。

【００２０】本発明の磁気抵抗効果素子は、一般に基板
上に形成されるが、基板の材質は非磁性であれば特に限
定されるものではなく、例えば、Ｓｉ、ＴｉＣ、Ａｌ₂
Ｏ₃、及びガラスなどの基板が用いられる。

【００２１】本発明の製造方法は、上部磁性層と下部磁
性層の間に非磁性層を介在させた積層構造を有する磁気
抵抗効果膜を、上部電極層と下部電極層の間の磁界検出
領域に設けた磁気抵抗効果素子を製造する方法であり、
下部電極層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、上
部磁性層より下方の磁気抵抗効果膜内の層に達するま
で、磁界検出領域以外の領域をエッチングすることによ
り、磁気抵抗効果膜の磁界検出領域を定める工程とを備
えている。磁気抵抗効果膜としては、上記本発明の磁気
抵抗効果素子における磁気抵抗効果膜と同様のものを形
成することができる。

【００２２】本発明の製造方法によれば、上部磁性層よ
り下方の磁気抵抗効果膜内の層に達するまで磁界検出領
域以外の領域をエッチングすることにより、磁気抵抗効
果膜の磁界検出領域を定めている。従って、エッチング
工程において、磁気抵抗効果膜より下方に位置する下部
電極層がエッチングされることはなく、下部電極層材料
が磁気抵抗効果膜の側部に付着するのを防止することが
できる。従って、製造工程において電気的短絡を生じる
ことなく磁気抵抗効果素子を製造することができる。

【００２３】本発明の製造方法において、上部電極層
は、エッチング工程前の磁気抵抗効果膜の上に形成し、
エッチング工程において磁気抵抗効果膜と共に所定の形
状に、すなわち磁界検出領域の形状となるようにパター
ニングしてもよい。また、磁気抵抗効果膜をエッチング
した後に、上部電極層を選択的に形成してもよい。この
ような場合、例えば、上部電極層形成領域以外の領域を
マスクし、上部電極層を形成した後にマスクを除去す
る、いわゆるリフトオフ法により形成することができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に従う一実施例の
磁気抵抗効果素子を示す断面図であり、図２は平面図で
ある。

【００２５】図１に示す磁気抵抗効果素子においては、
磁気抵抗効果膜としてスピンバルブ型の積層膜が用いら
れている。図１を参照して、基板１の上には下部電極層
２が形成されている。基板１の材質は、例えば、Ａｌ₂
Ｏ₃−ＴｉＣなどの材料から形成されている。下部電極
層２は、電気抵抗の低い材料が用いられ、例えば、Ｃｕ
などの材料が用いられる。本実施例では、下部電極層２
の厚みは１００ｎｍとなるように形成されている。

【００２６】下部電極層２の上には、反強磁性層３が形
成されている。反強磁性層３上の磁界検出領域Ｄには、
強磁性層４、非磁性導電層５、及び強磁性層６が形成さ
れている。反強磁性層３、強磁性層４、非磁性導電層
５、及び強磁性層６から磁気抵抗効果膜１０が構成され
ている。本実施例では、反強磁性層３としてＦｅＭｎ層
（膜厚２０ｎｍ）、強磁性層４としてＮｉＦｅ層（膜厚
５ｎｍ）、非磁性導電層５としてＣｕ層（膜厚３ｎ
ｍ）、及び強磁性層６としてＮｉＦｅ層（膜厚１０ｎ
ｍ）が形成されている。

【００２７】磁気抵抗効果膜１０の最上層である強磁性
層６の上には、上部電極層７が形成されている。本実施
例では、上部電極層７として、Ｃｕ層（膜厚１００ｎ
ｍ）が形成されている。

【００２８】図２を参照して、基板１上に形成されてい
る下部電極層２及び反強磁性層３は、基板１の端部１ａ
に接する領域において、端部１ａに沿う方向に形成され
ている。ＭＲヘッドの場合、基板１の端部１ａは、ヘッ
ド摺動面となる部分である。下部電極層２及び反強磁性
層３の中央の磁界検出領域Ｄにおいて略垂直方向に交差
するように上部電極層７が設けられている。本実施例で
は、上部電極層７の下の磁気抵抗効果膜１０は、上部電
極層７と同様のパターン形状となるように形成されてい
る。上部電極層７の端部には、Ｃｕなどからなる電極リ
ード層１１が接続されている。また下部電極層２の端部
にも、Ｃｕからなる電極リード層１２が接続されてい
る。なお、電極リード層１２が直接下部電極層２と接触
するように、その接続部において反強磁性層３の一部が
除去されていてもよい。

【００２９】本実施例の磁気抵抗効果素子においては、
上部電極層７と下部電極層２の間で電流が流され、上部
電極層７と下部電極層２の重なり部分がＭＲ素子として
機能する。上部電極層７と下部電極層２の間で電流が流
れるので、電流が磁気抵抗効果膜１０の膜面方向に対し
略垂直方向、すなわち膜厚方向に流れる。

【００３０】本実施例の磁気抵抗効果膜１０は、スピン
バルブ型積層膜であるので、強磁性層４の磁化方向が反
強磁性層３によってピン留めされており、強磁性層６の
磁化方向が外部磁界の影響で変化することにより強磁性
層６と非磁性導電層５の境界領域における電子の散乱状
態が影響を受ける。本実施例では、磁気抵抗効果膜１０
の膜厚方向に電流が流れるので、上記境界領域における
電子の散乱状態の変化の影響をより大きく受けることが
でき、より大きなＭＲ比を示すことができる。

【００３１】図３は、図１及び図２に示す実施例の磁気
抵抗効果素子を製造する工程を説明するための断面図で
ある。図３を参照して、基板１の上に下部電極層２が積
層されている。この下部電極層２の上に強磁性層３が積
層されている。これらの薄膜は、例えば、イオンビーム
スパッタリング法により形成することができる。次に、
図２に示すように、基板１上の端部１ａに接する所定の
領域にのみ下部電極層２及び反強磁性層３が残されるよ
うにフォトリソグラフィ法によりパターニングする。

【００３２】次に、図３に示すように、強磁性層４、非
磁性導電層５、及び強磁性層６をこの順序で全面に形成
する。さらに、強磁性層６の上に、上部電極層７を全面
に形成する。これらの各層は、例えばイオンビームスパ
ッタリング法により形成することができる。次に、図３
に示すように、上部電極層７上の磁界検出領域Ｄにレジ
スト膜９を形成する。このレジスト膜９をマスクとし
て、上部電極層７及び磁気抵抗効果膜１０のうちの強磁
性層６、非磁性導電層５、及び強磁性層４の各層を、例
えばスパッタリングによりエッチング除去する。このエ
ッチングを、反強磁性層３内に到達するまで行う。次
に、レジスト膜９を除去することにより、図１に示すよ
うな断面の構造を得ることができる。

【００３３】次に、図２に示すように、上部電極層７と
接続する電極リード層１１を形成し、下部電極層２と接
続する電極リード層１２を形成する。これらの電極層１
１及び１２は、例えば、形成領域以外をマスクしてお
き、形成後にマスクを除去するリフトオフ法により形成
することができる。

【００３４】以上のように、本実施例では、上部電極層
７及び磁気抵抗効果膜１０の一部を磁界検出領域Ｄにの
み残すようにエッチングする。このエッチングは、下部
電極層２に達する前に終了する。従って、下部電極層２
はエッチングされず、下部電極層材料が磁気抵抗効果膜
１０の側部に付着することがない。従って、本発明に従
う磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果膜の側部における
電気的な短絡を生じることなく、製造することができ
る。

【００３５】また、本発明に従う磁気抵抗効果素子は、
磁界検出領域Ｄの形成後、磁気抵抗効果膜のエッチング
によるパターニングで形成することができる。従って、
従来の電極間距離で形成される磁界検出領域よりも狭小
化を図ることができ、ＭＲヘッドにおけるトラック幅の
狭小化を図り磁気記録における高密度化に対応すること
ができる。

【００３６】図４は、図１に示す実施例において、バイ
アス層などの磁区制御層を形成した場合の構造を示す断
面図である。図４に示すように、ＣｏＰｔなどからなる
磁区制御層１３を形成する場合には、磁界検出の際、磁
化方向が変化する強磁性層６と接するように設けること
が好ましい。図４に示す実施例では、磁区制御層１３の
上面が強磁性層６の上面とほぼ一致するような高さで磁
区制御層１３が設けられている。この磁区制御層は以下
の各実施例においても同様にして設けることができる。

【００３７】図５は、本発明に従う他の実施例の磁気抵
抗効果素子を示す断面図である。図５に示す実施例にお
いては、磁気抵抗効果膜として、図１に示す実施例と同
様にスピンバルブ型の積層膜が形成されている。図５に
示す実施例では、強磁性層４も下部電極層２及び反強磁
性層３と同様に図２に示すパターン形状に形成されてい
る。従って、強磁性層４の上に、非磁性導電層５、強磁
性層６、及び上部電極層７を全面に形成した後、これら
の層を図３を参照して説明した方法と同様の方法で磁界
検出領域Ｄ以外の領域をエッチング除去することによ
り、図２に示す上部電極層７と同じパターン形状に加工
している。

【００３８】図５に示す実施例においても、図１に示す
実施例と同様に、磁気抵抗効果膜１０の膜厚方向に電流
を流すことができ、より大きなＭＲ比を得ることができ
る。また、磁気抵抗効果膜１０の磁界検出領域Ｄを形成
するためのスパッタリングも、下部電極層２の上方で止
められるので、下部電極層材料が磁気抵抗効果膜１０の
側部に付着することがなく、電気的な短絡を生じること
なく製造することができる。また磁気抵抗効果膜１０の
磁界検出領域Ｄをエッチングによるパターニングで形成
することができるので、磁界検出領域Ｄの狭小化を図る
ことができる。

【００３９】図６は、本発明に従うさらに他の実施例の
磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図６に示す実施
例においては、磁気抵抗効果膜として、図１に示す実施
例と同様にスピンバルブ型の積層膜が形成されている。
図６に示す実施例では、非磁性導電層５及び強磁性層４
を、下部電極層２及び反強磁性層３と同様に図２に示す
パターン形状に形成した後、その上に強磁性層６及び上
部電極層７を全面に形成し、その後、図３を参照して説
明した製造プロセスにより、図２に示す上部電極層７の
パターン形状にパターニングしている。

【００４０】図６に示す実施例も、図５に示す実施例と
同様に、大きなＭＲ比を得ることができ、磁気抵抗効果
膜１０の側部に下部電極層材料が付着することなく製造
することができ、かつ磁界検出領域Ｄの狭小化を図るこ
とができる。

【００４１】図７は、本発明に従うさらに他の実施例の
磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図７に示す実施
例においては、磁気抵抗効果膜として、保磁力差型の積
層膜が形成されている。磁気抵抗効果膜２０は、下部電
極層２の上に強磁性層１４、非磁性導電層１５、及び強
磁性層１６をこの順序で積層することにより形成されて
いる。上方の強磁性層１６は、下方の強磁性層１４より
も保磁力が小さくなるように構成されている。本実施例
では、強磁性層１４としてＣｏ層（膜厚５ｎｍ）、非磁
性導電層１５としてＣｕ層（膜厚３ｎｍ）、強磁性層１
６としてＮｉＦｅ層（膜厚１０ｎｍ）が形成されてい
る。

【００４２】図７に示す実施例では、下部電極層２及び
強磁性層１４を、図２に示す下部電極層２と同様のパタ
ーン形状にパターニングした後、非磁性導電層１５、強
磁性層１６、及び上部電極層７を全面に形成し、図３を
参照して説明した製造プロセスによりパターニングし
て、図２に示す上部電極層７と同様のパターン形状にパ
ターニングしている。

【００４３】本実施例でも、磁気抵抗効果膜２０の膜厚
方向に電流が流れるので大きなＭＲ比を得ることができ
る。また、製造工程において、下部電極層２をエッチン
グしないので、下部電極層材料が磁気抵抗効果膜２０の
側部に付着することなく製造することができる。また、
磁気抵抗効果膜２０の磁界検出領域Ｄをエッチングによ
るパターニングで形成しているので、従来のＭＲ素子に
比べ磁界検出領域の狭小化を図ることができる。

【００４４】図８は、本発明に従うさらに他の実施例の
磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図８に示す実施
例においては、磁気抵抗効果膜として、図７に示す実施
例と同様に保磁力差型の積層膜が形成されている。図８
に示す実施例では、非磁性導電層１５も、下部電極層２
及び強磁性層１４と同様に、図２に示す下部電極層２の
パターン形状に形成し、この非磁性導電層１５の上に強
磁性層１６及び上部電極層７を形成した後、図３を参照
して説明した製造プロセスによりパターニングして、図
２に示す上部電極層７のパターン形状にパターニングし
ている。

【００４５】図８に示す実施例も、図７に示す実施例と
同様に、大きなＭＲ比を得ることができ、磁気抵抗効果
膜２０の側部に下部電極層材料が付着することなく製造
することができ、かつ磁気抵抗効果膜２０の磁界検出領
域の狭小化を図ることができる。

【００４６】図９は、本発明に従うさらに他の実施例の
磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図９に示す実施
例においては、磁気抵抗効果膜として、強磁性トンネル
接合型の磁気抵抗効果膜が用いられている。図９に示す
実施例の磁気抵抗効果膜３０は、強磁性層２４、非磁性
絶縁層２５、及び強磁性層２６をこの順序で積層するこ
とにより構成されている。本実施例では、強磁性層２４
としてＣｏ層（膜厚５ｎｍ）、非磁性絶縁層２５として
Ａｌ₂Ｏ₃層（膜厚２ｎｍ）、強磁性層２６としてＮｉ
Ｆｅ層（膜厚１０ｎｍ）が形成されている。本実施例に
おいて用いるトンネル接合型磁気抵抗効果膜３０は、も
ともと膜厚方向に電流を流すことにより磁気抵抗変化を
検出する磁気抵抗効果膜である。

【００４７】図９に示す実施例においても、下部電極層
２をエッチング除去することなく、磁気抵抗効果膜３０
の磁界検出領域を形成することができるので、磁気抵抗
効果膜３０の側部に下部電極層材料を付着させることな
く製造することができる。また磁気抵抗効果膜３０の磁
界検出領域をエッチングによるパターニングで形成して
いるので、従来のＭＲ素子に比べ狭小化を図ることがで
きる。

【００４８】図１０は、本発明に従うさらに他の実施例
の磁気抵抗効果素子を示す断面図である。図１０に示す
実施例においては、磁気抵抗効果膜として、図９に示す
実施例と同様にトンネル接合型の磁気抵抗効果膜が形成
されている。図１０に示す実施例では、非磁性絶縁層２
５も、下部電極層２及び強磁性層２４と同様に、図２に
示す下部電極層２と同様のパターン形状に形成されてい
る。この非磁性絶縁層２５の上に、強磁性層２６及び上
部電極層７を形成した後、図３を参照して説明した製造
プロセスによりパターニングしている。

【００４９】図１０に示す実施例も、図９に示す実施例
と同様に、磁気抵抗効果膜３０の側部に下部電極層材料
が付着することなく製造することができ、かつ磁気抵抗
効果膜３０の磁界検出領域の狭小化を図ることができ
る。

【００５０】上記各実施例では、磁気抵抗効果膜の上に
上部電極層を形成した後、磁気抵抗効果膜と共に上部電
極層をパターニングしているが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば、上部電極層を形成する前に
磁気抵抗効果膜の磁界検出領域の上にレジスト膜を形成
し、これをマスクとしてスパッタリングなどによりエッ
チングし、図２に示す上部電極層７と下部電極層２の重
なり領域のみに磁気抵抗効果膜の所定部分が残るように
パターニングし、この後、磁気抵抗効果膜の上に上部電
極層７を形成してもよい。この場合、上部電極層７は選
択的に形成されるように、例えば形成領域以外の部分を
マスクで覆うリフトオフ法により、所定領域にのみ上部
電極層７を形成する。その後、図２に示すように、上部
電極層７及び下部電極層２に接続する電極リード層１１
及び１２を形成する。

【００５１】また、上記各実施例においては、下部電極
層２の上に直接磁気抵抗効果膜１０を形成しているが、
Ｔａ層及びＺｒ層のように、その上に形成する強磁性層
に対し結晶性を高める下地層を下部電極層２の上に形成
し、この下地層の上に磁気抵抗効果膜を形成してもよ
い。

【００５２】本発明の磁気抵抗効果素子は、以上の各実
施例において説明した各層の具体的材料に限定されるも
のではなく、その他の材料を広範に用いることができる
ものである。また、各層に要求される特性を備える限り
においてアモルファス材料から構成されてもよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、磁気抵抗効果膜の膜厚
方向に電流を流すことができ、従来より高いＭＲ比を得
ることが可能となる。また、磁気抵抗効果膜の側部にお
ける電気的短絡を生じるなく製造することができる。さ
らに、電極間距離により磁界検出領域を形成する従来の
ＭＲ素子に比べ、磁界検出領域の狭小化を図ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の磁気抵抗効果素子を示す断
面図。

【図２】図１に示す実施例の磁気抵抗効果素子を示す平
面図。

【図３】図１に示す実施例の製造工程を説明するための
断面図。

【図４】図１に示す実施例において磁区制御層を設けた
構造を示す断面図。

【図５】本発明の他の実施例の磁気抵抗効果素子を示す
断面図。

【図６】本発明のさらに他の実施例の磁気抵抗効果素子
を示す断面図。

【図７】本発明のさらに他の実施例の磁気抵抗効果素子
を示す断面図。

【図８】本発明のさらに他の実施例の磁気抵抗効果素子
を示す断面図。

【図９】本発明のさらに他の実施例の磁気抵抗効果素子
を示す断面図。

【図１０】本発明のさらに他の実施例の磁気抵抗効果素
子を示す断面図。

【符号の説明】

１…基板２…下部電極層３…反強磁性層４，６…強磁性層５…非磁性導電層７…上部電極層９…レジスト膜１０…磁気抵抗効果膜１１，１２…電極リード層１３…磁区制御層１４，１６…強磁性層１５…非磁性導電層２０…磁気抵抗効果膜２４，２６…強磁性層２５…非磁性絶縁層３０…磁気抵抗効果膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部磁性層と下部磁性層の間に非磁性層
を介在させた積層構造を有する磁気抵抗効果膜を、上部
電極層と下部電極層の間の磁界検出領域に設けた磁気抵
抗効果素子において、前記上部磁性層または前記上部磁性層と前記非磁性層が
前記磁界検出領域に残るようにその他の領域をエッチン
グすることによって限定的に形成されていることを特徴
とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】前記上部磁性層が第１の強磁性層であ
り、前記下部磁性層が第２の強磁性層の下方に反強磁性
層を設けた積層膜であり、前記非磁性層が非磁性導電層
である請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】前記上部磁性層が第１の強磁性層であ
り、前記下部磁性層が前記第１の強磁性層よりも保磁力
の大きい第２の強磁性層であり、前記非磁性層が非磁性
導電層である請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】前記上部磁性層が第１の強磁性層であ
り、前記下部磁性層が第２の強磁性層であり、前記非磁
性層が非磁性絶縁層である請求項１に記載の磁気抵抗効
果素子。
【請求項５】上部磁性層と下部磁性層の間に非磁性層
を介在させた積層構造を有する磁気抵抗効果膜を、上部
電極層と下部電極層の間の磁界検出領域に設けた磁気抵
抗効果素子を製造する方法であって、前記下部電極層の上に前記磁気抵抗効果膜を形成する工
程と、前記上部磁性層より下方の前記磁気抵抗効果膜内の層に
達するまで、前記磁界検出領域以外の領域をエッチング
することにより、前記磁気抵抗効果膜の前記磁界検出領
域を定める工程とを備える磁気抵抗効果素子の製造方
法。
【請求項６】前記エッチング工程前の磁気抵抗効果膜
の上に前記上部電極層を形成する工程をさらに備え、前
記エッチング工程において前記上部電極層と前記磁気抵
抗効果膜を前記所定の層に達するまでエッチングする請
求項５に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項７】前記エッチング工程後の磁気抵抗効果膜
の上に前記上部電極層を選択的に形成する工程をさらに
備える請求項５に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。