TW544665B - Giant magnetoresistive sensor with an AP-coupled low Hk free layer - Google Patents

Giant magnetoresistive sensor with an AP-coupled low Hk free layer Download PDF

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TW544665B TW090118338A TW90118338A TW544665B TW 544665 B TW544665 B TW 544665B TW 090118338 A TW090118338 A TW 090118338A TW 90118338 A TW90118338 A TW 90118338A TW 544665 B TW544665 B TW 544665B
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544665 A7 B7 五、發明説明（1 ) 相關申請之交互對照 名稱爲：「具有高電阻係數自由層之巨型磁阻感測器」 之美國專利申請檔案號碼SJO9-1999-0208US1是在同一曰 登錄，其爲共同受讓人所擁有並具有與本發明相同之發明 者。 發明背景 1. 發明範圍 本發明一般係有關從磁性媒體讀取資訊信號之巨型磁阻 (giant magnetoresistive，下文簡GMR)感測器，尤其是有關 一種具有低本質單軸各向異性的反平行耦合自由層之自旋 閥以及含此種感測器之磁性儲存系統。 2. 相關技藝説明 電腦·通常包含具有媒體之輔助記憶儲存裝置，資料可寫 在媒體上且可從媒體讀出資料供稍後使用。含旋轉磁碟之 -直接存取儲存裝置（磁碟驅動機）通常是用以將磁性形式之 資料儲存在磁碟表面上。資料係記錄在磁碟表面上同心、 徑向間隔之磁軌上。然後使用含讀取感測器之磁頭讀取磁 碟表面上的磁軌之資料。 在高容量磁碟驅動機中，通常稱爲MR感測器之磁阻 (MR)讀取感測器爲盛行之讀取感測器，此乃因其從較薄 膜電感性磁1¾爲大之磁軌及線性密度之磁碟表面上讀取資 料之能力。M R感測器係透過M R感應層（亦稱爲”M R元件”） 電阻的改變當做M R層感測到的磁通強度及方向之函數以 偵測磁場。 -4- ν 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 544665 A7 B7 五、發明説明（2 傳統之M R感測器係依據各向異性磁阻（amR )效應操 作，該效應是M R元件電阻隨M R元件磁化與流經μ R元件 的感應電流方向間角度餘弦之平方而變。因爲來自記錄之 磁性媒體之外界磁場（信號磁場）引起M R元件中磁化方向 的改變，接著引起在MR元件中電阻的改變及感應電流或 電壓之對應改變，故可從磁性媒體讀取記錄之資料。 另一型M R感測器爲顯示G M R效應之巨型磁阻（G M R) 感測器。在G M R感測器中，M R感測層之電阻變化係爲 以非磁性層（間隔物）分隔的磁性層間傳導電子的自旋相關 傳輸以及在磁性與非磁性層的介面及磁性層内發生之伴隨 自旋相關散射之函數。 僅使‘用以一層非磁性材料（例如，銅）分隔之兩層鐵磁材 料（例如，鎳·鐵）的GMR感測器通常係稱爲顯示S ν效應 之自旋閥感測器。圖1顯示一先前技藝S V感測器1 0 0，包 含由中央區1 0 2分隔之終端區1 〇 4及1 〇 6。做爲一栓住層 120之第一鐵磁層具有典型上與一反鐵磁（afm)層125交 換耦合所固定（栓住）之磁化。做爲一自由層11〇之第二鐵 磁層之磁化並非固定的，可響應來自記錄之磁性媒體（信 號磁場）之磁場自由旋轉。以一非磁性之導電間隔物層 115分隔自由層11〇與栓住層12〇。在終端區1〇4及1〇6 分別形成之線1 4 0及1 4 5提供電氣連接，以感測s V感 測器1 0 0之電阻。以引用之方式併入本文中授與Dieny等 人之IBM的，美國專利第5,2〇6,59〇號揭示了一種根據GMR 效應操作之S V感測器。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ 297公釐） 544665 A7 B7 五、發明説明（3 ) 另一型S V感測器爲反平行（AP)栓住之S V感測器。在 A P栓住S V感測器中，栓住層爲以一非磁性耦合層分隔的 二鐵磁層之疊置結構，以致於該二鐵磁層之磁化在反平行 方向反鐵磁地強烈耦合在一起。AP栓住S V感測器對反鐵 磁（AFM)層提供了較以圖1之SV感測器之栓住層結構所 達成者有改進之與疊置栓住層結構之交換搞合。此改進之 交換耦合增加了在高溫下AP栓住S V感測器之穩定度，因 而容許使用防腐蝕劑及類如氧化鎳之電氣絕緣反鐵磁材料 做爲AFM層。 參考圖2，一 AP栓住SV感測器200包含一自由層210， 以一非磁性導電間隔物層2 1 5與一疊置之AP栓住層結構 220相隔離。疊置之AP栓住層結構220之磁化爲一 AFM 層2 3 0所固定。疊置之AP栓住層結構220包含一第一鐵 磁層2 2 6及以一非磁性材料（通常釕（RU))的反平行耦合 · (APC)層224分隔之第二鐵磁層222。在疊置AP栓住層 結構22 0中之二鐵磁層226、222(FM1及FM2)具有如箭號 227、223 (箭號分別指向紙面外及内）所示之反平行向之磁 化方向。 爲符合高儲存容量磁碟驅動機需求增加磁性儲存密度 時，增加S V感測器之GMR係數以改進信號回讀系統之靈 敏度及信號^訊比特性以及降低自由層厚度以符合較高區 域密度需求逐漸重要。在間隔物層及栓住層以及間隔物層 與間隔物層，介面分流之感應電流造成G M R係數之降低， 此乃因引起G M R效應之大部分自旋相關散射在此區域發 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 544665 A7 ----~___B7 _ 五、發明説明（4 ) 生。s V感測器之自由層通常係由鈷-鐵及鎳-鐵層所組 成。鉛-鐵是用來獲得高G M R係數，而加入鎳-鐵以得到 具有敕磁性性質之自由層。總之，鎳-鐵具有低電阻係 數’其爲造成G MR係數降低之感應電流分流之因。對高 區域密度應用之自由層厚度的降低導致磁性性質之劣化及 GMR係數的降低。對自由層使用反平行之耦合結構爲降 低自由層磁性厚度而不用劣化磁性性質及GMR係數之方 '法^總之’以反平行耦合增加自由層之本質單軸各向異性 Hk ’使得此結構對自由層應用毫不引人注目。 因此’有改進反平行耦合自由層之需要，以降低自由層 ^度、降低減測電流分流，並增加自旋閥感測器之GMR 係數而維持非常低之自由層Hk値。 發明概述 因此’本發明之目的是揭示一種具有反平行（AP)耦合 -的低本質單軸各向異性Hk自由層之自旋閥感測器。 本發明之另一目的是揭示一種具有高電阻係數、款性鐵 磁材料的自由層之自旋閥感測器。 本發明尚有之另一目的揭示一種具有由於鐵磁自由層電 ’成分流的降低而改進GMR係數之自旋閥感測器。 本發明尚有之目的是揭示一種具有含一鈷-鐵的第三鐵 磁層及一姑^鐵-給·氧的第四鐵磁層並以釕（Ru)的反鐵磁 _合層相隔之AP耦合自由層之自旋閥感測器。 根據本發明之原理，所揭示的一種具有一 A P栓住層、 一疊置AP耦合自由層及一夾在該AP栓住層與該自由層間 本紙張尺度適财a ®家標準(CNS) μ規格(2ΐ〇χ297公爱) 544665 A7 B7 五、發明説明（5 ) 的非磁性導電間隔物層之自旋閥（s V )感測器。該A P栓住 層包含以一反平行耦合（APC)層分隔之第一及第二鐵磁 層。該AP耦合自由層包含一鄰接該間隔物層之鈷-鐵的第 三鐵磁層，及以一反平行耦合（APC)層與該第三鐵磁層 相隔之鈷-鐵-給-氧的第四鐵磁層。在感測器的A M F退火 過程步驟期間，鈷_鐵層之順軸成爲橫向，而由於此種極 微小結晶材料之較高熱穩定度，姑-鐵-給-氧之順軸仍保 持爲縱向的。在鈷—鐵層的順軸與鈷-鐵-铪-氧材料的順軸 間之90度角造成ΑΡ耦合自由層之極低Hk。第四鐵磁層之 姑-鐵-給-氧材料具有高電阻係數，造成該自由層分流之 感測電泥的降低。此外，第四鐵磁層之金屬氧化物材料會 造成電子之單向散射。降低之感測電流分流及電子之單向 散射皆有助於改進s V感測器之GMR係數。 由下述詳細之書面説明，上述以及本發明之其他目的、 特色及優點將很明顯。 圖式簡述 爲對本發明之特性及優點以及☆較佳使用模式有更完整之 瞭解，應參考對照附圖所做之下述詳細説明。在下列附圖 中’所有、附圖中之相同參考數字代表相同或相似之組件。 圖1爲一先前技藝s V感測器未依此比例之空氣轴承表面 圖； 二 圖2爲一先前技藝AP栓住s V感測器未依比例之空氣轴 承表面圖；_ 圖3爲一使用本發明的自旋閥電晶體感測器之磁性記錄 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 544665 A7 ____ B7____ 五、發明説明（6 ) 磁碟驅動機系統簡化圖； 圖4爲一未依比例的「揹負式」讀/寫磁頭之垂直橫截面 圖； 圖5爲一未依比例的「合併式」讀/寫磁頭之垂直橫截面 1¾ * 圑， 圖6爲一未依比例的本發明自旋閥感測器之具體實施例 之空氣軸承表面圖。 較佳具體實施例之詳細説明 下述説明目前所考慮到實現本發明之最佳具體實施例。 本説明之目的是爲示出本發明之一般原理，而不是有意限 制此處申清專利範圍之發明觀念。 現在參考圖3，所顯示者爲具體化本發明之磁碟驅動機 3 0 0 /如圖3所示，在主軸3 14上至少支撑著一個可旋轉 上磁碟312，並由磁碟驅動機馬達318所旋轉。在各磁碟 · 上之磁性記錄媒體爲在磁碟3 1 2上的環狀形式之同心資料 磁軌（未示出）。 在磁碟3 1 2上至少放置一個滑動元件3丨3，各滑動元件 3 1 3支撑著一或更多的磁性讀/寫頭3 2 1，其中磁頭3 2 1容 納本發明之s v感測器。當磁碟旋轉時，滑動元件3 i 3在 磁碟表面3^2上徑向地移入或移出，以致磁頭321可存取 記錄著所要料之磁碟不同部分。各滑動元件313以支撑 315之方法附著至致動器臂319。支撑315提供使滑動元 件313偏向磁碟表面322之輕微彈簧力。各致動器臂319 附耆至致動器327。圖3所示之致動器可爲一音圈馬達 -9- 544665 A7
之線圈，線 電流信號所 (VCM)° VCM包含一可在一固定磁場内移動 圈移動之方向及速度受控制器3 2 9供給之 控制。 運 =儲存系統操作期間，磁碟312之旋轉在滑動元件 (“磁頭321且面向磁碟312表面之滑動元件⑴的 表面係當做更氣#承表面（ABS))與產纟一 滑動元件之磁碟表面3 2 2間產生空歲妯& ^刀义牛起 ^ ^ ^ ^ 玍工虱軸承。因而該空氣軸 :制：支撑315之輕微彈黃力’並在正常操作期間支撑滑 動兀件3 13離開而在稍高於磁碟表面上維持著很小但實質 上固定之間隔。 、在操作時磁碟儲以統之各項組件受控制單元⑺產生 I控制信號所控制’類如存取控制信號及内部時計信號。 典型上’控制單元3 2 9包含邏輯控制電路、儲存晶片及一 微處理器。控制單元3 2 9產生控制信號以控制各種系統操 作涵如在，，泉路3 2 3上之驅動機馬達控制信號以及在線路 J 上之磁頭位置及搜尋控制信號。在線路3 2 8上之控制 仏號長:仏所要之電泥，以將滑動元件3 1 3適當地移動及定 位至磁碟3 1 2上所要之資料磁執。讀出及寫入信號經由記 錄通迢325與讀/寫磁頭相連絡。記錄通道可爲局 部響應最高〜眞實性（PMRL)通道或峰値偵測通道。兩種通 适I設計及舍現爲此項技藝及熟知此項技藝之人士所深刻 瞭解。在奴佳具體實施例中，記錄通道3 2 5爲PMRL通 道0 , 上述典型磁碟儲存系統之説明及圖3之隨附例示僅是做 -10 - 本紙張尺财目g家標準(CNSM4規格(210X297公I) 544665 A7 -------—_____B7 五、發明説明（8 ) 爲代表之目的。磁碟儲存系統可含很多磁碟及致動器臂， 而各致動器臂可支撑許多滑動元件是很明顯的。 圖4 A — Γ揹負式」磁性讀/寫磁頭4 〇 〇之側橫截面正視 圖:其包含一寫入磁頭部分4 〇 2及一讀出磁頭部份4 〇 4， 泫喂出磁頌郅分使用一根據本發明之自旋閥（s V)感測器 4 0 6。S V感測器4 〇 6係夾在非磁性絕緣第一與第二讀出 間隙層4 0 8與4 1 0之間，而該等讀出間隙層係夾在鐵磁性 第一與第二遮蔽層412與414之間。爲響應於外界磁場， SV感測器406之電阻改變。經感測器傳導之感測電流^造 成這些電阻的改變是以電位改變顯示。然後這些電位改變 爲圖3所tf資料記錄通道3 4 6之處理電路當做回讀信號處 理。 磁性讀/寫頭400之寫入磁頭部分4〇2包含一夹在第一與 第一絕緣層4 1 8與4 2 0間之線圈層4 1 6。可使用一第三絕 緣層5 2 2平面化磁頭以消除線圈層4 } 6所引起在第二絕緣 層4 2 0中之漣波。第一、二及三絕緣層在此項技藝中是當 做絕緣堆疊。線圈層41 6及第一、二與三絕緣層418、“ο 與422係夾在第一與第二極件層424與426之間。第一與 第二極件層4 2 4與4 2 6在後間隙4 2 8磁性地耦合，並具有 以在ABS 440的寫入間隙層4 3 4分隔之第一與第二極件 4 3 0與4 3 2 I —絕緣層4 3 6係位在第二遮蔽層4丨4與第一 極件層424之間。因第二遮蔽層414及第一極件層424爲 分離之層，Λ讀/寫磁頭係稱爲「揹負式」磁頭。 除第二遮故層514及第一極件層524爲共用層外，圖5 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 544665 A7 B7
與圖4相同。 與圖4相同。此型讀/寫磁頭是稱爲「合併式」磁 在圖5之合併式磁頭500中省略了圖4中楷負式 層 4 3 6 。 月 /、；、 磁頭5 0 0。 頭之絕緣
6 1 0爲用以修正後續層的結晶組織或顆粒大小之沈積層， 並視後續層之材料而定可能不需要。對於sv感測器6s〇〇 沈積在基板上之三層種 之具體實施例，種子層610包含一 子層結構。第一、一及二子層612、614及616依序地沈積 在基板608上。一反鐵磁（AFM)層620沈積在第三子層 6 1 2上，以達到所要的交換性質之厚度，典型上爲1〇〇_ -- 500D。一疊置之AP栓住層6 2 2在中央區6 0 6中於AFM層 620之上形成。AP栓住層622包含一第一鐵磁層（FM1 ) 624、一第二鐵磁層（FM2 )628及一配置在FM1層624與 FM2層628間之反平行耦合（APC)層626。該APC層是由 非磁性材料形成（最好是釕（ru))，使得FM1層624及 F Μ 2層6 2 8反鐵磁性地強烈耦合在一起。包含一第三鐵磁 層（FM3)63 4、一第四鐵磁層（FM4)636及一配置在該第 三與第四鐵磁層634與636間之APC層635之疊置AP耦合 自由層（自办鐵磁層）632經一非磁性導電間隔物層630與 AP栓住層622分隔。在無分別表示AP耦合第三及第四鐵 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 544665 A7 B7五、發明説明（1〇 ) 磁層634及636的磁化箭號633及637所代表之外界磁場 時，自由層632之磁化最好是與ABS平行。一在自由層 632上形成之遮蓋層638完成SV感測器6〇〇之中央區 6 0 6 ° 在本具體實施例中，遮蓋層6 3 8係由姮（τ a)形成。選擇 性地，遮蓋層638可爲由在自由層632上形成之銅的 第一手層及在該銅的第一子層上形成之iE(Ta)的第二子 層所形成之雙層遮蓋層。在自由層上出現的銅層是要透過 自旋濾波器效應增加S V感測器之磁阻。 SV感測器600尚包含分別在終端區602及604上形成之 偏壓層640及642 ’以對自由層632提供縱向偏壓磁場， 確保在自由層中之單一磁域狀態。引線層644及646亦分 別沈積在終端區6 0 2及6 0 4，以提供從電流源6 5 〇至S v感 測器6 0 0之感測電流Is流動之電氣連接。電氣連接至引線 6 4 4及6 4 6之信號偵測器6 6 0感測到由於外界磁場（例如由 存在磁碟上的資料位元產生之磁場）引起自由層6 3 2的變 化之電阻改變。外界磁場動作以旋轉相對於栓住層6 2 2之 磁化方向（最好是固定垂直於ABS)之自由層632的磁化方 向。信號 <貞測器6 6 0最好包含一局部響應最高眞實性 (PRML )記錄通道，以處理S V感測器6 0 0偵測到之信號。 選擇性地，守使用一峯値偵測通道或一最高眞實性通道 (例如，1，7 ML )。上述通道之設計之實現爲熟知此項技藝 之人士所瞭解。信號偵測器6 6 0亦包含其它支援電路，類 如熟知此項技藝人士所瞭解之決定感測電阻改變的前置放 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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線 544665 A7 ____B7 五、發明説明（11 ) 大器（電氣上置於感測器與通道之間）。 s V感測器6 〇 0係在磁控管濺鍍或離子束濺鍍系統中製 造’以依序地沈積圖6所示之多層結構。濺鏡沈積過程係 在約40 〇e之縱向磁場出現時實施。種子層6丨〇係在基板 6 0 8上依序地沈積具有約30 d厚度的a1203之第一子層 612、具有約30D厚度的NiMnO之第二子層614及具有約 35 D厚度的挺之第三子層616所形成。具有約200 D厚度 的Pt-Mn所形成之AFM層620係沈積在種子層610的第三 子層6 1 6上。 AP检住層622、間隔物層630、叠置Ap轉合自由層 632及遮蓋層638依序地沈積在中央區606中之AFM層 6 2 0之上。具有約17 D厚度的鈷-鐵之FM1層624係沈積 在AFM層620之上。具有約8 D厚度的釕之apc層626係 沈積在FM1層624之上。具有約26 D厚度的姑-鐵之FM2 -一 層628是沈積在APC層626之上。 非磁性導電間隔物層6 3 0係由具有約21 D厚度之銅（C u ) 在FM2層628之上沈積形成。選擇性地，間隔物層630可 由銀（Ag)、金（Au)或銅、銀及金之合金所形成。疊置之AP 耦合自由層632包含沈積在間隔物層630上具有10-20 D 範圍（最好是15 D)厚度的姑-鐵之FM3層634、沈積在 FM3層63 4〜上具有約8D厚度的釕之APC層635，以及沈 積在APC層635上具有10-20 D範圍（最好是15 d )厚度的 鈷-鐵-铪-氧之FM4層636。遮蓋層638係由沈積在自由 層632的FM4層638上具有約50 D厚度之赵所形成。 -14- 544665 A7 B7 五、發明説明（12 ) 在中央部分6 0 6之沈積完成後，於與A B S橫向約800 Oe 磁場出現時將感測器退火，然後在此磁場下將之冷卻，以 建立AFM層620與ABS成橫向的疊置AP栓住層622之交 換合。FM1層624具有與AFM層620表面交界之表 面，以致該AFM層將FM1層624之磁矩625(在圖6中以 指入紙面箭號之尾表示）固定在垂直且離開ABS之方向。 藉與AF Μ層620之交換耦合，FM1層624之磁化是固定 在此方向。APC層626非常薄（約8Α)，其容許FM1層 624與FM2層628間之反鐵磁性交換镇合。因此，FM2層 6 2 8的磁化6 2 9 (以指向紙面外之箭號頭表示）係導向與 FM1層624的磁化625(亦即垂直並向著ABS)相反之方 向。選擇性地，FM1層624之磁化625可在相反方向建立 (垂直並離開A B S )，以致磁化6 2 5指向紙面外。然後由於 跨越APC層626之反平耦合，FM2層628之磁化629將指 向紙面。 本發明之嶄新特色是使用鈷-鐵-給-氧以形成AP耦合自 由層632之FM4層636。所知的鈷-鐵-铪-氧材料由於其 極微的結晶結構因而有高熱穩定度，以致用以建立鉑_錳 的AFM層020與橫向ABS的AP栓住層622之交換耦合的 檢向退火過jf呈將不會引起FM4層636的姑-鐵-給-氧材料 的磁順軸從其縱向旋轉。總之，橫向退火過程使得F Μ 3 層6 3 4之較低為％足銘-鐵材料之磁順轴成爲橫向的。結 果ΑΡ耦合自’由層632之FM3及FM4層之淨本質單軸各向 異性^^將會降低。所知之鐵磁鈷-鐵·铪-氧材料具有非常 -15-
544665 A7 B7 五、發明説明（13 ) 高之電阻係敫（> 4 0 0歐姆-厘米）並具有軟性磁性性質（矯 頑磁性Hc<5 Oe，且本質單軸各向異性Hk<10 Oe)。在容許 自由層6 3 2自由旋轉以響應一信號磁場上，軟性磁性質很 重要。FM4層636之高電阻降低了流經自由層632之此一 子層之感測電流，造成在間隔物層6 3 0及與該間隔物層交 界的鐵磁層中感測電流之增加，在該處造成GMR效應之 自旋相關之散射過程是最有效的。除高電阻係數之外，鈷 -鐵-铪-氧材料之單向反射而回至自由層，在該處持續增 加GMR效應。降低的感測電流分流及散射至金屬氧化物 層的電子之單向反射之結合效應將造成自旋閥感測器6 0 0 . 的GMR係數之增加。 鈷-鐵-铪-氧材料之高電阻係數及低單軸各向異性係起 因於極微顆粒之結晶結構。所要材料之組合範圍可表示成 原子百分比之（Coa-Feb)x-Hfy_Oz，其中 40%#x#70%，--5%#y#25% ， 20%#z#40% ，70%#a#95% ，5%#b#30% ， x+y+z=100% 且 a + b = 1 0 0 %。較佳之組合爲（C90-Fe10 )6(r
Hf10-〇30。 疊置自由層632之FM3層634係由具有表示成原子百分 比之Coa-Feb組成範圍之鈷-鐵製成，其中70%#a#95%、 5%#b#3 0% 及 a+b=l 00%。最好的組合爲 C〇9〇-Fe10。 本發明之1 P耦合自由層可用做磁隧道接合（Μ T J)感測 器磁阻裝置中之自由層，以獲得降低從ΑΡ耦合導致之自 由層磁厚度，以及因本自由層材料及結構增加了靈敏度之優 點，對熟知此項技藝之人士將是很明顯的。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 544665 A7 B7 五、發明説明（14 ) 在參考較佳具體實施例特別地顯示及説明本發明時，熟 知本項技藝之人士將可瞭解到可在形式及細部上進行各種 改變而不致偏離本發明之精神、範圍及敎義。因此，所揭 示之發明被認定爲僅係例示性的，而在範圍上之限制僅如 所附申請專利範圍所指定者。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 544665第090118338號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年1月) 8 8 8 8 A B c D r、姐独義圍 …條J]U 丨 … Hr:—〜種ΊΓ褒闕磁阻感測.器，包含： 一反鐵磁（AFM)層； 一鄰近該AFM層之栓住層，該AFM層固定該栓住層 之磁化方向； 一反平行（AP)耦合自由層，包含： 一第三鐵磁層； 一高電阻係數材料之第四鐵磁層；及 一配置在該第三與第四鐵磁層之間的反平行耦合 層；以及 一非磁性導電材料的間隔物層，配置在該栓住層與該 第三鐵磁層之間。 2. 如申請專利範圍第1項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由鈷-鐵-銓-氧製成。 3. 如申請專利範圍第1項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層係由鈷-鐵製成。 4. 如申請專利範圍第1項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由（C9(rFe10)6(rHf1(rO3()製成。 5. 如申請專利範圍第1項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由以原子百分比表示之（Coa-Feb)x-Hfy-OzK製 成，其中 40%#x#70%，5%#y#25%，20%#z#40%， 70%#a#95%，5%#b#30%，x+y+z=100% 且 a + b=100% 〇 6. 如申請專利範圍第1項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層係由以原子百分比表示之Coa-Feb製成，其中 70%#a#95%、5%#b#30%及 a+b=100%。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
    544665 A8 B8 C8 _ D8^ 六、申請專利範^ 〜 ---- ★申叫專利範圍第1項之自&閥磁阻感測器，其中該 ApC層係由釕製成。 ^申叫專利範圍第1項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層之磁順軸具有實質上垂直於該第四鐵磁層之磁 順軸的方向。 9·如申請專利範圍第丨項之自旋閥磁阻感測器，其中該 AFM層由鉑-錳製成。 10.如申請專利範圍第丨項之自旋閥磁阻感測器，其中該栓 住層尚包含： 一鄰近該A F Μ層之第一鐵磁層； 一鄰近該間隔物層之第二鐵磁層；及 配置在該第一鐵磁層與该第二鐵磁層間之反平行搞 合（APC)層。 11·如申凊專利範圍第1 〇項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層係由話-鐵製成。 12·如申請專利範圍第丨〇項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層是由以原子百分比表示之c〇a-Feb製成，其中 70%#a#95%，5%#b#30%且a + b = 100%。 13·如申請專利範圍第1 〇項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由（C9〇-Fei〇)6〇-Hfi〇-03()。 14·如申請專利範圍第1 〇項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由以原子百分比表示之（Coa-Feb )x-Hfy-OzM 成，其中 40%#x#70%、5%#y#25% > 20%#z#40% > 70%#a#95%、5%#b#30o/〇、x+y+z=100% 且 a+b=100% ° -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 544665 Λ3 B8 C8 ----— —___D8 六、申請專利範圍 b·如申請專利範圍第i 〇項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層具有與該第三鐵磁層相同之厚度。 16·如申請專利範圍第1 〇項之自旋閥磁阻感測器，其中該 A F Μ層係由鉑-巍製成。 17· —種自旋閥（S V )磁阻感測器，包含： 一反鐵磁（A F Μ )層； 一鄰近該AFM層之反平行（ΑΡ)栓住層，該ΑΡ栓住層 包含： 一鄰近該AFM層之第一鐵磁層； 一第二鐵磁層；及 一配置在該第一鐵磁層與該第二鐵磁層間之反平行 耦合（APC)層； 一 AP#禹合自由層，包含： 一第三鐵磁層； 一南電阻係數材料之第四鐵磁層；及 配置在該第二與第四磁層間之APC層；以及 一非磁性導電材料之間隔物層，配置在該第二鐵磁層 與該第三鐵磁層之間。 18·如申請專利範圍第丨7項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由鈷-鐵-銓-氧製成。 19. 如申叫專利範圍第丨7項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層係由始-鐵製成。 20. 如申請專利範圍第17項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層係由以原子百分比表示之Coy%製成，其中
    裝 訂
    A BCD 544665 六、申請專利範圍 70%#a#95o/〇、5%#b#30%及 a+b=100%。 21. 如申請專利範圍第1 7項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由（C9〇-Fe 1〇)g〇-Hfι〇-〇3〇製成。 22. 如申請專利範圍第1 7項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層係由以原子百分比表示之（Coa-Feb \-11^-02製 成，其中 40%#x#70% 、5%#y#25% 、20%#z#40% 、 70%#a#95%、5%#b#30%、x+y+z=100% 及 a+b=100% 〇 23. 如申請專利範圍第1 7項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 四鐵磁層具有與第三鐵磁層相同之厚度。 24. 如申請專利範圍第1 7項之自旋閥磁阻感測器，其中該第 三鐵磁層之磁順轴具有實質上垂直於該第四鐵磁層之磁 順軸的方向。 25. 如申請專利範圍第1 7項之自旋閥磁阻感測器，其中該 A F Μ層係由鉑-錳製成。 26. 如申請專利範圍第1 7項之自旋閥磁阻感測器，其中該間 隔物層係由銅（C u )所製成。 27. —種磁性讀/寫頭，包含： 一寫入磁頭，包含： 至少一線圈層及一絕緣堆疊，該線圈層係埋於該絕 緣堆疊中； 第一及第二極件層，在後間隙連接並具有形成空氣 軸承表面（A B S ) —部分的邊緣之極尖；該絕緣堆疊係 夾在該第一與第二極件層之間；及 一寫入間隙層，炎在第一與第二極件層的極尖之間 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 544665 AS B8 C8 D8 、申請專利範圍 並形成A B S的一部分； 一讀取磁頭，包含： 一自旋閥（S V )磁阻感測器，包含： 一反鐵磁（AFM)層； 一鄰近該AFM層之反平行（AP)栓住層，該AP栓住 層包含： 一鄭近該AFM層之第一鐵磁層； 一第二鐵磁層；及 一配置在該第一鐵磁層與該第二鐵磁層間之反平 行耦合（A P C )層； 一 AP耦合自由層，包含： 一第三鐵磁層； 一南電阻係數材料之第四鐵磁層；及 一配置在該第三與第四鐵層間之Ape層；以及 非磁性導電材料之間隔物層，配置在該第二鐵 磁層與該第三鐵磁層間；以及 配且在該碩取磁頭的第二遮蔽層與該寫入磁頭的第一 極件層間之絕緣層。 28·如申叫專利範圍第2 7項之磁性讀/寫頭，其中該第四鐵 磁層係由鈷-鐵-鈐-氧製成。 29·如申請專利範圍第27項之磁性讀/寫頭，其中該第三鐵 磁層係由鈷-鐵製成。 3〇·如申叫專利範圍第2 7項之磁性讀/寫頭，其中該第三鐵 磁層係由以原子百分比表示之Coy%製成，其中
    裝 訂
    A B c D 544665 六、申請專利範圍 7 0%#a#95%、5%綱30%、及a+b=100%。 31. 如申請專利範圍第2 7項之磁性讀/寫頭，其中該第四鐵 磁層係由（C9〇-Fei〇)6〇-Hfi〇-〇3〇組成。 32. 如申請專利範圍第2 7項之磁性讀/寫頭，其中該第四鐵 磁層係由以原子百分比表示之（Coa-Feb )x-Hfy-Oz，其中 40%#x#70%，5%#y#25%，20%#z#40%，70%#a#95%， 5%#b#30%，x+y+z=100% 且 a+b=100% o 33. 如申請專利範圍第2 7項之磁性讀/寫頭，其中該第四鐵 磁層具有與第三鐵磁層相同之厚度。 34. 如申請專利範圍第2 7項之磁性讀/寫頭，其中該A F Μ層 係由鉑-錳製成。 35. 如申請專利範圍第2 7項之磁性讀/寫頭，其中該間隔物 層係由銅（Cu)製成。 36. —種磁碟驅動機系統，包含： 一磁性記錄磁碟； 一磁性讀/寫頭，用以磁性地記錄磁性記錄磁碟上之資 料及感測磁性記錄磁碟上之磁性記錄資料，該磁性讀/ 寫頭包含： 一寫入磁頭，包含： 至少一線圈層及一絕緣堆疊，該線圈層係埋於該絕緣 堆疊中； 第一及第二極件層，在後間隙連接並具有形成空氣軸 承表面（A B S ) —部分的邊緣之極尖；該絕緣堆疊係夾在 該第一與第二極件層之間；及 -6- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 544665 A8 B8 C8 申请專利祀圍 一寫入間隙層，夾在第一與第二極件層的極尖之間並 形成ABS的一部分； 一讀取磁頭，包含： 一自旋閥（S V )磁阻感測器，包含： 一反鐵磁（AFM)層； 一鄰近該AFM層之反平行（ap)栓住層，該ap栓住層 包含： 一鄰近該AFM層之第一鐵磁層； 一第二鐵磁層；及 一配置在該第一鐵磁層與該第二鐵磁層間之反平行 耦合（APC)層； 一鐵磁自由層，包含： 一第三鐵磁層； 一 1¾電阻係數材料之第四鐵磁層；及 一配置在該第三與第四鐵磁層間之APC層；以及 一非磁性導電材料之間隔物層，配置在該第二鐵磁層 與該第三鐵磁層間；以及 一配置在該讀取磁頭的第二遮蔽層與該寫入磁頭的第 一極件層間之絕緣層； 一致動器，用以移動該磁性讀/寫頭跨越磁碟，以致該 靖/寫磁頭可存取區域之不同磁性記錄磁碟；以及 一記錄通道，電氣耦合至該寫入磁頭似磁性地將資料 €錄在磁性記錄磁碟上及至讀取磁頭之M 丁 j感測器以偵 測響應來自磁性記錄資料之磁場，A Ρ耦合自由層之磁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
    裝 玎
    A B c D 544665 六、申請專利範圍 化軸相對於該第一及第二栓住層之固定磁化的旋轉所引 起Μ T J感測器之電阻改變。 37. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該第四 鐵磁層係由姑-鐵-給··氧製成。 38. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該第三 鐵磁層係由鈷-鐵製成。 39. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該第三 鐵磁層係由以原子百分比表示之Coa-Feb，其中 70%#a#95%，5%#b#30% 及 a+b=100%。 40. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該第四 鐵磁層為由（C9〇-Fe10)60-Hf10-O30。 41. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該第四 鐵磁層係由以原子百分比表示之（Coa-Feb )x-Hfy-Oz製成， 其中 40%#x#70% ， 5%#y#25% ， 20%#z#40% ， 70%#a#95%，5%#b#30%，x+y+z=100% 且 a+b^lOO% 〇 42. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該第四 鐵磁層具有與第三鐵磁層相同之厚度。 43. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該 A F Μ層係由鉑-錳製成。 44. 如申請專利範圍第3 6項之磁碟驅動機系統，其中該間隔 物層係由銅（C u )製成。 -8- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3260741B1 (ja) * 2000-08-04 2002-02-25 ティーディーケイ株式会社 磁気抵抗効果装置およびその製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US7057865B1 (en) * 2000-08-09 2006-06-06 Seagate Technology Llc High sensitivity tunneling GMR sensors with synthetic antiferromagnet free layer
JP2002092829A (ja) * 2000-09-21 2002-03-29 Fujitsu Ltd 磁気抵抗センサ及び磁気抵抗ヘッド
US6683761B2 (en) * 2000-11-09 2004-01-27 Seagate Technology Llc Magnetoresistive sensor with laminate electrical interconnect
US7292400B2 (en) * 2001-04-23 2007-11-06 Seagate Technology Llc Device for limiting current in a sensor
US6785954B2 (en) * 2002-04-17 2004-09-07 Headway Technologies, Inc. Method for fabricating lead overlay (LOL) on the bottom spin valve GMR read sensor
WO2003092083A1 (fr) * 2002-04-24 2003-11-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Element magnetoresistant
US6801415B2 (en) * 2002-08-30 2004-10-05 Freescale Semiconductor, Inc. Nanocrystalline layers for improved MRAM tunnel junctions
US20080043376A1 (en) * 2002-09-13 2008-02-21 Hitachi, Ltd. Magnetic resistive head and magnetic recording apparatus
JP4564706B2 (ja) * 2002-09-13 2010-10-20 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気抵抗効果磁気ヘッド及び磁気記録装置
US6838740B2 (en) * 2002-09-27 2005-01-04 Grandis, Inc. Thermally stable magnetic elements utilizing spin transfer and an MRAM device using the magnetic element
US6639830B1 (en) * 2002-10-22 2003-10-28 Btg International Ltd. Magnetic memory device
US7007373B2 (en) * 2002-11-18 2006-03-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method of manufacturing enhanced spin-valve sensor with engineered overlayer
US6927948B2 (en) * 2003-01-23 2005-08-09 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Differential CPP GMR sensor with free layers separated by metal gap layer
FR2852399B1 (fr) * 2003-03-14 2005-07-15 Roulements Soc Nouvelle Capteur magnetoriesistif comprenant un element sensible ferromagnetique/antiferromagnetique
US7230802B2 (en) * 2003-11-12 2007-06-12 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and apparatus for providing magnetostriction control in a freelayer of a magnetic memory device
US7019949B2 (en) * 2003-12-10 2006-03-28 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Self-pinned spin valve sensor having its first AP pinned layer thicker than its second AP pinned layer to reduce the likelihood of amplitude flip
EP1720027B1 (en) * 2004-02-19 2010-11-17 Mitsubishi Electric Corporation Magnetic field detector and current detection device, position detection device and rotation detection device using the magnetic field detector
US7345854B2 (en) * 2004-07-13 2008-03-18 Headway Technologies, Inc. GMR sensor having a reference layer with movable magnetization
US7576956B2 (en) * 2004-07-26 2009-08-18 Grandis Inc. Magnetic tunnel junction having diffusion stop layer
US7777261B2 (en) * 2005-09-20 2010-08-17 Grandis Inc. Magnetic device having stabilized free ferromagnetic layer
US7859034B2 (en) * 2005-09-20 2010-12-28 Grandis Inc. Magnetic devices having oxide antiferromagnetic layer next to free ferromagnetic layer
US7973349B2 (en) * 2005-09-20 2011-07-05 Grandis Inc. Magnetic device having multilayered free ferromagnetic layer
US7821747B2 (en) * 2006-02-10 2010-10-26 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and apparatus for providing improved pinning structure for tunneling magnetoresistive sensor
US7719801B2 (en) * 2006-04-18 2010-05-18 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Magnetoresistive (MR) element having a continuous flux guide defined by the free layer
US7957179B2 (en) * 2007-06-27 2011-06-07 Grandis Inc. Magnetic shielding in magnetic multilayer structures
JPWO2009110119A1 (ja) 2008-03-06 2011-07-14 富士電機ホールディングス株式会社 強磁性トンネル接合素子および強磁性トンネル接合素子の駆動方法
US7894248B2 (en) * 2008-09-12 2011-02-22 Grandis Inc. Programmable and redundant circuitry based on magnetic tunnel junction (MTJ)
US8063460B2 (en) * 2009-12-18 2011-11-22 Intel Corporation Spin torque magnetic integrated circuits and devices therefor
US8867177B2 (en) * 2010-10-28 2014-10-21 HGST Netherlands B.V. Magnetic sensor having improved resistance to thermal stress induced instability
CN102790170B (zh) * 2011-05-19 2014-11-05 宇能电科技股份有限公司 磁阻感测元件及其形成方法
US8743507B1 (en) * 2013-03-12 2014-06-03 Seagate Technology Llc Seed trilayer for magnetic element
TWI513993B (zh) * 2013-03-26 2015-12-21 Ind Tech Res Inst 三軸磁場感測器、製作磁場感測結構的方法與磁場感測電路
JP6581516B2 (ja) * 2016-01-26 2019-09-25 株式会社東芝 磁気センサおよび磁気センサ装置
US9947347B1 (en) * 2016-12-20 2018-04-17 Western Digital Technologies, Inc. Magnetic sensor using inverse spin hall effect

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341261A (en) 1991-08-26 1994-08-23 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor having multilayer thin film structure
US5549978A (en) 1992-10-30 1996-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
JP3655031B2 (ja) 1992-10-30 2005-06-02 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子および磁気再生システム
JP2584179B2 (ja) 1993-01-14 1997-02-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 高透磁率Ｆｅ基合金
US5408377A (en) * 1993-10-15 1995-04-18 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved ferromagnetic sensing layer and magnetic recording system using the sensor
JP2785678B2 (ja) 1994-03-24 1998-08-13 日本電気株式会社 スピンバルブ膜およびこれを用いた再生ヘッド
JPH08212512A (ja) * 1995-02-03 1996-08-20 Hitachi Ltd 磁気記憶装置及びそれに用いる薄膜磁気ヘッドとその製造方法
US5796560A (en) 1995-03-13 1998-08-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive head
US5777542A (en) 1995-08-28 1998-07-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect device and manufacturing method thereof
US5909345A (en) * 1996-02-22 1999-06-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistive device and magnetoresistive head
US5833770A (en) * 1996-02-26 1998-11-10 Alps Electric Co., Ltd. High frequency soft magnetic alloy and plane magnetic element, antenna and wave absorber comprising the same
TW367493B (en) 1996-04-30 1999-08-21 Toshiba Corp Reluctance component
US6166539A (en) * 1996-10-30 2000-12-26 Regents Of The University Of Minnesota Magnetoresistance sensor having minimal hysteresis problems
JP3556782B2 (ja) 1996-09-17 2004-08-25 財団法人電気磁気材料研究所 高電気抵抗を有する磁気抵抗膜
JPH10154311A (ja) 1996-11-21 1998-06-09 Nec Corp 磁気抵抗効果素子およびシールド型磁気抵抗効果センサ
JP2000215422A (ja) * 1999-01-27 2000-08-04 Alps Electric Co Ltd スピンバルブ型磁気抵抗効果素子およびその製造方法とその素子を備えた薄膜磁気ヘッド
US6153320A (en) * 1999-05-05 2000-11-28 International Business Machines Corporation Magnetic devices with laminated ferromagnetic structures formed with improved antiferromagnetically coupling films
US6306266B1 (en) * 2000-05-17 2001-10-23 International Business Machines Corporation Method of making a top spin valve sensor with an in-situ formed seed layer structure for improving sensor performance

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