JP2003152243A - 磁気抵抗効果センサ積層体および磁気抵抗効果再生ヘッド、ならびにそれらの製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果センサ積層体および磁気抵抗効果再生ヘッド、ならびにそれらの製造方法Info
- Publication number
- JP2003152243A JP2003152243A JP2002270687A JP2002270687A JP2003152243A JP 2003152243 A JP2003152243 A JP 2003152243A JP 2002270687 A JP2002270687 A JP 2002270687A JP 2002270687 A JP2002270687 A JP 2002270687A JP 2003152243 A JP2003152243 A JP 2003152243A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- magnetoresistive effect
- effect sensor
- magnetic
- ferromagnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 298
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 128
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 530
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 240
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002223 garnet Substances 0.000 claims abstract description 13
- IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N chromium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Cr+4] IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 152
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 107
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 107
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 68
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 229910001313 Cobalt-iron alloy Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 31
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 21
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 16
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XBCSKPOWJATIFC-UHFFFAOYSA-N cobalt iron nickel Chemical compound [Fe][Ni][Fe][Co] XBCSKPOWJATIFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- IGOJMROYPFZEOR-UHFFFAOYSA-N manganese platinum Chemical compound [Mn].[Pt] IGOJMROYPFZEOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 8
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VSJAOVNRSJPGBS-UHFFFAOYSA-N [Pt].[Mn].[Cr] Chemical compound [Pt].[Mn].[Cr] VSJAOVNRSJPGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- SHMWNGFNWYELHA-UHFFFAOYSA-N iridium manganese Chemical compound [Mn].[Ir] SHMWNGFNWYELHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZAUUZASCMSWKGX-UHFFFAOYSA-N manganese nickel Chemical compound [Mn].[Ni] ZAUUZASCMSWKGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002885 antiferromagnetic material Substances 0.000 claims description 6
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 20
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910019233 CoFeNi Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract description 2
- RIVZIMVWRDTIOQ-UHFFFAOYSA-N cobalt iron Chemical compound [Fe].[Co].[Co].[Co] RIVZIMVWRDTIOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910017368 Fe3 O4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 38
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 239000002772 conduction electron Substances 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 7
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005308 ferrimagnetism Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/30—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
- H01F41/302—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
- G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3909—Arrangements using a magnetic tunnel junction
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/3254—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being semiconducting or insulating, e.g. for spin tunnel junction [STJ]
- H01F10/3259—Spin-exchange-coupled multilayers comprising at least a nanooxide layer [NOL], e.g. with a NOL spacer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/3268—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
- H01F10/3272—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn by use of anti-parallel coupled [APC] ferromagnetic layers, e.g. artificial ferrimagnets [AFI], artificial [AAF] or synthetic [SAF] anti-ferromagnets
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B2005/3996—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気抵抗効果が向上した新規なＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサを提供する。 【解決手段】 酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化クロム（Ｃ
ｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合
金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有するコ
バルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガ
ーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカイ
ト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれかを
含むＭＯ（magnetic nano-oxide ）層４，４０を積層構
造中に備えるように、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを
構成する。ＭＯ層４，４０の存在に基づいて、伝導電子
が抵抗を受ける区間の長さ（抵抗路長）が長くなること
によりセンサ抵抗が高まると共に、スピンアップ電子／
スピンダウン電子間の抵抗差が大きくなる。巨大磁気抵
抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が確保されるため、磁気抵抗効果
が向上する。
型磁気再生センサを提供する。 【解決手段】 酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化クロム（Ｃ
ｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合
金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有するコ
バルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガ
ーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカイ
ト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれかを
含むＭＯ（magnetic nano-oxide ）層４，４０を積層構
造中に備えるように、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを
構成する。ＭＯ層４，４０の存在に基づいて、伝導電子
が抵抗を受ける区間の長さ（抵抗路長）が長くなること
によりセンサ抵抗が高まると共に、スピンアップ電子／
スピンダウン電子間の抵抗差が大きくなる。巨大磁気抵
抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が確保されるため、磁気抵抗効果
が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、巨大磁気抵抗効果
（ＧＭＲ；giant magnetoresistance ）を利用した膜面
直交電流（ＣＰＰ；current-perpendicular-to-plane）
型の磁気抵抗効果（ＭＲ；magneto-resistive ）センサ
積層体およびその磁気抵抗効果センサ積層体を備えた磁
気抵抗効果再生ヘッド、ならびにそれらの製造方法に関
する。
（ＧＭＲ；giant magnetoresistance ）を利用した膜面
直交電流（ＣＰＰ；current-perpendicular-to-plane）
型の磁気抵抗効果（ＭＲ；magneto-resistive ）センサ
積層体およびその磁気抵抗効果センサ積層体を備えた磁
気抵抗効果再生ヘッド、ならびにそれらの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】磁気再生センサは、複数の磁性層間にお
ける磁気モーメントの相対的な方向変化に起因して生じ
る抵抗変化に基づいて駆動する。この磁気再生センサの
うち、ＧＭＲを利用して駆動するセンサとしては、例え
ば、面内電流（ＣＩＰ；current-in-the-plane）型構造
を有するものが知られている。このＣＩＰ型構造を有す
る磁気再生センサ（以下、単に「ＣＩＰ型磁気再生セン
サ」ともいう。）は、センサの側方に配設された電流供
給用のリードを含んで構成されており、このリードを通
じてセンサに電流が供給されると、センサ駆動に関与す
る複数の磁性層の膜面内を電流が流れる。抵抗変化を最
大にするためには、電流の大部分が磁性層を流れる必要
がある。
ける磁気モーメントの相対的な方向変化に起因して生じ
る抵抗変化に基づいて駆動する。この磁気再生センサの
うち、ＧＭＲを利用して駆動するセンサとしては、例え
ば、面内電流（ＣＩＰ；current-in-the-plane）型構造
を有するものが知られている。このＣＩＰ型構造を有す
る磁気再生センサ（以下、単に「ＣＩＰ型磁気再生セン
サ」ともいう。）は、センサの側方に配設された電流供
給用のリードを含んで構成されており、このリードを通
じてセンサに電流が供給されると、センサ駆動に関与す
る複数の磁性層の膜面内を電流が流れる。抵抗変化を最
大にするためには、電流の大部分が磁性層を流れる必要
がある。
【０００３】磁気再生センサは、一般に、導電性を有す
るが抵抗変化には寄与せず、すなわちセンサ駆動に直接
関与しない層を含んだ積層構造をなしている。このセン
サ駆動に直接関与しない層に電流の一部が流れると、磁
気再生センサにおいて短絡が生じるおそれがある。短絡
が生じると、センサ感度が著しく劣化してしまう。
るが抵抗変化には寄与せず、すなわちセンサ駆動に直接
関与しない層を含んだ積層構造をなしている。このセン
サ駆動に直接関与しない層に電流の一部が流れると、磁
気再生センサにおいて短絡が生じるおそれがある。短絡
が生じると、センサ感度が著しく劣化してしまう。
【０００４】ＧＭＲを利用した磁気再生センサとして
は、上記したＣＩＰ型構造の他、例えば、膜面直交電流
（ＣＰＰ；current-perpendicular-to-plane）型構造を
有するものも知られている。このＣＰＰ型構造を有する
磁気再生センサ（以下、単に「ＣＰＰ型磁気再生セン
サ」ともいう。）は、センサの上下に配設された２つの
電流供給用のリードを含んで構成されており、これらの
リードを通じてセンサに電流が供給されると、センサ駆
動に関与する複数の磁性層の膜面に対して直交する方向
に電流が流れる。各々のリードを電流の流れる方向は、
エアベアリング面（ＡＢＳ；air bearing surface ）に
対して垂直な方向において、互いに逆方向である。磁性
層の膜面に対して直交する方向に電流が流れるＣＰＰ型
磁気再生センサでは、磁性層の膜面内を電流が流れるＣ
ＩＰ型磁気再生センサとは異なり、センサ全体に電流が
流れるため、短絡の発生が防止される。
は、上記したＣＩＰ型構造の他、例えば、膜面直交電流
（ＣＰＰ；current-perpendicular-to-plane）型構造を
有するものも知られている。このＣＰＰ型構造を有する
磁気再生センサ（以下、単に「ＣＰＰ型磁気再生セン
サ」ともいう。）は、センサの上下に配設された２つの
電流供給用のリードを含んで構成されており、これらの
リードを通じてセンサに電流が供給されると、センサ駆
動に関与する複数の磁性層の膜面に対して直交する方向
に電流が流れる。各々のリードを電流の流れる方向は、
エアベアリング面（ＡＢＳ；air bearing surface ）に
対して垂直な方向において、互いに逆方向である。磁性
層の膜面に対して直交する方向に電流が流れるＣＰＰ型
磁気再生センサでは、磁性層の膜面内を電流が流れるＣ
ＩＰ型磁気再生センサとは異なり、センサ全体に電流が
流れるため、短絡の発生が防止される。
【０００５】このＣＰＰ型磁気再生センサに関しては、
既にいくつかの構成例が紹介されている。具体的には、
例えば、スピンバルブ（ＳＶ；spin-valve）構造を有
し、同等の構成のＣＩＰ型磁気再生センサよりも優れた
磁気抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を確保可能なＣＰＰ型磁気
再生センサが知られている（例えば、特許文献１参
照。）。このＣＰＰ型磁気再生センサは、導電リード間
に、ピンニング層、強磁性ピンド層および強磁性フリー
層の３層が挟まれた積層構造をなしている。
既にいくつかの構成例が紹介されている。具体的には、
例えば、スピンバルブ（ＳＶ；spin-valve）構造を有
し、同等の構成のＣＩＰ型磁気再生センサよりも優れた
磁気抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を確保可能なＣＰＰ型磁気
再生センサが知られている（例えば、特許文献１参
照。）。このＣＰＰ型磁気再生センサは、導電リード間
に、ピンニング層、強磁性ピンド層および強磁性フリー
層の３層が挟まれた積層構造をなしている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５６６８６８８号明細書
【０００７】また、例えば、電流供給に関する問題を解
決するために、電流を誘導するための穴部が設けられた
ＣＰＰ型磁気再生センサも知られている（例えば、特許
文献２参照。）。ＣＰＰ型磁気再生センサでは、センサ
の上下に設けられた２つのリードを通じて電流が供給さ
れ、その電流がセンサ全体を流れた際、センサ端部を流
れる一部の電流に起因して依然として短絡が生じるおそ
れがある。ＣＰＰ型磁気再生センサに電流誘導用の穴部
を設け、この穴部に電流を導くことにより、センサ端部
を流れる電流の量を低減することが可能になるのであ
る。
決するために、電流を誘導するための穴部が設けられた
ＣＰＰ型磁気再生センサも知られている（例えば、特許
文献２参照。）。ＣＰＰ型磁気再生センサでは、センサ
の上下に設けられた２つのリードを通じて電流が供給さ
れ、その電流がセンサ全体を流れた際、センサ端部を流
れる一部の電流に起因して依然として短絡が生じるおそ
れがある。ＣＰＰ型磁気再生センサに電流誘導用の穴部
を設け、この穴部に電流を導くことにより、センサ端部
を流れる電流の量を低減することが可能になるのであ
る。
【０００８】
【特許文献２】米国特許第６１９８６０９号明細書
【０００９】ＧＭＲを利用した磁気再生センサとして
は、上記したＣＩＰ型構造やＣＰＰ型構造の他、例え
ば、磁気トンネル接合（ＭＴＪ：magnetic tunnel junc
tion）型構造を有するものも知られている。このＭＴＪ
型構造を有する磁気再生センサ（以下、単に「ＭＴＪ型
磁気再生センサ」ともいう。）は、例えば磁気センサや
磁性体メモリ（ＭＲＡＭ；magnetic random access mem
ory ）などに応用可能なデバイスであり、絶縁性のトン
ネルバリア層を挟んで２つの強磁性層が積層された積層
構造を含んで構成されている。２つの強磁性層のうち、
一方の強磁性層はピンド層であり、その磁気モーメント
は反強磁性層を利用して空間的に固定されている。一
方、他方の磁性層はフリー層であり、その磁化ベクトル
は自由に変化可能になっている。ＭＴＪ型磁気再生セン
サの駆動原理は、スピンバルブ構造を有するＣＰＰ型磁
気再生センサの駆動原理に類似しており、トンネルバリ
ア層を通過するトンネル電流量は、２つの強磁性層間の
相対的な磁化ベクトルに基づいて制御される。この駆動
原理を利用して、例えばＭＲＡＭでは、固定されたピン
ド層の磁化方向に対してフリー層の磁化方向が回転する
ことにより、記録処理が実行される。
は、上記したＣＩＰ型構造やＣＰＰ型構造の他、例え
ば、磁気トンネル接合（ＭＴＪ：magnetic tunnel junc
tion）型構造を有するものも知られている。このＭＴＪ
型構造を有する磁気再生センサ（以下、単に「ＭＴＪ型
磁気再生センサ」ともいう。）は、例えば磁気センサや
磁性体メモリ（ＭＲＡＭ；magnetic random access mem
ory ）などに応用可能なデバイスであり、絶縁性のトン
ネルバリア層を挟んで２つの強磁性層が積層された積層
構造を含んで構成されている。２つの強磁性層のうち、
一方の強磁性層はピンド層であり、その磁気モーメント
は反強磁性層を利用して空間的に固定されている。一
方、他方の磁性層はフリー層であり、その磁化ベクトル
は自由に変化可能になっている。ＭＴＪ型磁気再生セン
サの駆動原理は、スピンバルブ構造を有するＣＰＰ型磁
気再生センサの駆動原理に類似しており、トンネルバリ
ア層を通過するトンネル電流量は、２つの強磁性層間の
相対的な磁化ベクトルに基づいて制御される。この駆動
原理を利用して、例えばＭＲＡＭでは、固定されたピン
ド層の磁化方向に対してフリー層の磁化方向が回転する
ことにより、記録処理が実行される。
【００１０】このＭＴＪ型磁気再生センサに関しては、
既にいくつかの構成例が紹介されている。具体的には、
例えば、ニッケル鉄合金（Ｎｉ81Ｆｅ19）層よりなるピ
ンド層および強磁性層、マンガン鉄合金（Ｍｎ50Ｆ
ｅ50）層よりなる反強磁性層、ならびにＡｌ2 Ｏ3 より
なる絶縁トンネル層を備えたＭＴＪ型磁気再生センサが
知られている（例えば、特許文献３参照。）。
既にいくつかの構成例が紹介されている。具体的には、
例えば、ニッケル鉄合金（Ｎｉ81Ｆｅ19）層よりなるピ
ンド層および強磁性層、マンガン鉄合金（Ｍｎ50Ｆ
ｅ50）層よりなる反強磁性層、ならびにＡｌ2 Ｏ3 より
なる絶縁トンネル層を備えたＭＴＪ型磁気再生センサが
知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
【特許文献３】米国特許第５６５０９５８号明細書
【００１２】また、例えば、ＭＴＪ型構造に類似した特
徴的な構造を有する磁気再生センサを備えた磁気再生ヘ
ッドの製造方法も知られている（例えば、特許文献４参
照。）。
徴的な構造を有する磁気再生センサを備えた磁気再生ヘ
ッドの製造方法も知られている（例えば、特許文献４参
照。）。
【００１３】
【特許文献４】米国特許第５８９８５４８号明細書
【００１４】また、例えば、磁気薄膜メモリに適用可能
なＭＴＪ型磁気再生センサの製造方法も知られている
（例えば、特許文献５参照。）。この製造方法により製
造されるＭＴＪ型磁気再生センサは、第１の磁性層と、
非磁性絶縁トンネル層と、第２の磁性層とがこの順に積
層された積層構造を含んで構成されており、これらの２
つの磁性層は、互いに異なる保持力を有している。
なＭＴＪ型磁気再生センサの製造方法も知られている
（例えば、特許文献５参照。）。この製造方法により製
造されるＭＴＪ型磁気再生センサは、第１の磁性層と、
非磁性絶縁トンネル層と、第２の磁性層とがこの順に積
層された積層構造を含んで構成されており、これらの２
つの磁性層は、互いに異なる保持力を有している。
【００１５】
【特許文献５】米国特許第６１１１７８４号明細書
【００１６】また、例えば、非強磁性層を挟んで積層さ
れた少なくとも２つの強磁性層を有するＧＭＲ積層構造
体も知られている（例えば、特許文献６参照。）。この
ＧＭＲ積層構造体では、強磁性層間に、タンタル（Ｔ
ａ）やタンタル合金よりなる相分離層が設けられてお
り、この相分離層の存在により、強磁性層中における意
図しない結晶粒の過剰成長が防止される。
れた少なくとも２つの強磁性層を有するＧＭＲ積層構造
体も知られている（例えば、特許文献６参照。）。この
ＧＭＲ積層構造体では、強磁性層間に、タンタル（Ｔ
ａ）やタンタル合金よりなる相分離層が設けられてお
り、この相分離層の存在により、強磁性層中における意
図しない結晶粒の過剰成長が防止される。
【００１７】
【特許文献６】米国特許第６１７１６９３号明細書
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＰＰ型磁
気再生センサに関しては、例えば、上記したようにセン
サ端部において短絡が発生しやすい点や、磁気抵抗変化
率を確保する上で抵抗範囲の適正化が困難な点などが問
題点として挙げられる。このうち、抵抗範囲の適正化に
関する問題に関しては、例えば、上記した一連の従来技
術が有効な対応策の１つであるが、それらの従来技術に
基づく磁気再生センサでは、ＣＰＰ型構造において抵抗
が極めて低くなるのに対して、絶縁性のトンネルバリア
層を有するＭＴＪ型構造において抵抗が極めて高くなっ
てしまう。具体的には、例えば、膜面に対して垂直な方
向のセンサ抵抗をＲとし、断面積をＡとすると、これら
のセンサ抵抗Ｒと断面積Ａとの積、すなわち磁気再生セ
ンサに関する示性数ＲＡは、一般に、ＣＰＰ型構造につ
いて約１ｍΩ・μｍ2 〜５ｍΩ・μｍ2 であり、ＭＴＪ
型構造について１０ｍΩ・μｍ2 以上である。この示性
数ＲＡは、磁気再生センサの構成要素の材料、厚さ、ま
たは構成単位の繰り返し数などのパラメータに基づいて
変動する。
気再生センサに関しては、例えば、上記したようにセン
サ端部において短絡が発生しやすい点や、磁気抵抗変化
率を確保する上で抵抗範囲の適正化が困難な点などが問
題点として挙げられる。このうち、抵抗範囲の適正化に
関する問題に関しては、例えば、上記した一連の従来技
術が有効な対応策の１つであるが、それらの従来技術に
基づく磁気再生センサでは、ＣＰＰ型構造において抵抗
が極めて低くなるのに対して、絶縁性のトンネルバリア
層を有するＭＴＪ型構造において抵抗が極めて高くなっ
てしまう。具体的には、例えば、膜面に対して垂直な方
向のセンサ抵抗をＲとし、断面積をＡとすると、これら
のセンサ抵抗Ｒと断面積Ａとの積、すなわち磁気再生セ
ンサに関する示性数ＲＡは、一般に、ＣＰＰ型構造につ
いて約１ｍΩ・μｍ2 〜５ｍΩ・μｍ2 であり、ＭＴＪ
型構造について１０ｍΩ・μｍ2 以上である。この示性
数ＲＡは、磁気再生センサの構成要素の材料、厚さ、ま
たは構成単位の繰り返し数などのパラメータに基づいて
変動する。
【００１９】これらの点を考慮すると、２００Ｇｂｉｔ
／ｉｎ2 程度の高密度磁気記録・再生処理を実現するた
めには、磁束遷移に関する問題を解決する必要があり、
この点に基づいてセンサ厚さが規定されることとなる。
具体的には、示性数ＲＡはセンサ厚さに依存し、センサ
厚さが大きくなるにしたがって示性数ＲＡが増加する。
ＣＰＰ型構造では、断面積Ａ＝約０．０１μｍ2 のとき
にセンサ抵抗Ｒ＝約０．１Ωとなり、センサ抵抗が低く
なりすぎてしまうが、ＭＴＪ型構造では、室温で十分な
ＭＲ出力（約４０％）が得られることが既に報告されて
おり、ＭＴＪ型構造の有用性が確認されている。このＭ
ＴＪ型構造では、断面積（接合面積）Ａの増減に応じて
センサ抵抗Ｒが減増する。具体的には、ＭＴＪ型磁気再
生センサのＳ／Ｎ比は、示性数ＲＡが約５ｍΩ・μｍ2
未満まで減少すると、ＣＩＰ型磁気再生センサのＳ／Ｎ
比にほぼ匹敵することとなる。しかしながら、実際に
は、ＭＴＪ型構造のセンサ抵抗を著しく低下させること
は困難である。なぜなら、センサ抵抗は接合厚さに応じ
て指数関数的に変化するため、センサ抵抗が極めて低く
なるように示性数ＲＡ値を設定すると、上記にて特許文
献３として示したＭＲＪ型磁気再生センサの絶縁トンネ
ル層が極薄（約０．５ｎｍ厚未満）になってしまうから
である。絶縁トンネル層が極薄になると、層中にピンホ
ール等の構造欠陥が発生する可能性が高くなるため、信
頼性の点で問題が生じる。したがって、磁気再生センサ
に関して、従来のＣＰＰ型構造のＲＡ値とＭＴＪ型構造
のＲＡ値との間に相当する適正なＲＡ値を有する新規な
ＣＰＰ型構造の開発が望まれている。
／ｉｎ2 程度の高密度磁気記録・再生処理を実現するた
めには、磁束遷移に関する問題を解決する必要があり、
この点に基づいてセンサ厚さが規定されることとなる。
具体的には、示性数ＲＡはセンサ厚さに依存し、センサ
厚さが大きくなるにしたがって示性数ＲＡが増加する。
ＣＰＰ型構造では、断面積Ａ＝約０．０１μｍ2 のとき
にセンサ抵抗Ｒ＝約０．１Ωとなり、センサ抵抗が低く
なりすぎてしまうが、ＭＴＪ型構造では、室温で十分な
ＭＲ出力（約４０％）が得られることが既に報告されて
おり、ＭＴＪ型構造の有用性が確認されている。このＭ
ＴＪ型構造では、断面積（接合面積）Ａの増減に応じて
センサ抵抗Ｒが減増する。具体的には、ＭＴＪ型磁気再
生センサのＳ／Ｎ比は、示性数ＲＡが約５ｍΩ・μｍ2
未満まで減少すると、ＣＩＰ型磁気再生センサのＳ／Ｎ
比にほぼ匹敵することとなる。しかしながら、実際に
は、ＭＴＪ型構造のセンサ抵抗を著しく低下させること
は困難である。なぜなら、センサ抵抗は接合厚さに応じ
て指数関数的に変化するため、センサ抵抗が極めて低く
なるように示性数ＲＡ値を設定すると、上記にて特許文
献３として示したＭＲＪ型磁気再生センサの絶縁トンネ
ル層が極薄（約０．５ｎｍ厚未満）になってしまうから
である。絶縁トンネル層が極薄になると、層中にピンホ
ール等の構造欠陥が発生する可能性が高くなるため、信
頼性の点で問題が生じる。したがって、磁気再生センサ
に関して、従来のＣＰＰ型構造のＲＡ値とＭＴＪ型構造
のＲＡ値との間に相当する適正なＲＡ値を有する新規な
ＣＰＰ型構造の開発が望まれている。
【００２０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その第１の目的は、ＣＰＰ型構造のＲＡ値と
ＭＴＪ型構造のＲＡとの間に相当する適正なＲＡ値を有
する新規な磁気抵抗効果センサ積層体を提供することに
ある。
のであり、その第１の目的は、ＣＰＰ型構造のＲＡ値と
ＭＴＪ型構造のＲＡとの間に相当する適正なＲＡ値を有
する新規な磁気抵抗効果センサ積層体を提供することに
ある。
【００２１】また、本発明の第２の目的は、約０．１Ω
・μｍ2 のＲＡ値を得るべく、断面積Ａ＝約０．０１μ
ｍ2 のときにセンサ抵抗Ｒ＝約１０Ω〜２０Ωとなる新
規な磁気抵抗効果センサ積層体を提供することにある。
・μｍ2 のＲＡ値を得るべく、断面積Ａ＝約０．０１μ
ｍ2 のときにセンサ抵抗Ｒ＝約１０Ω〜２０Ωとなる新
規な磁気抵抗効果センサ積層体を提供することにある。
【００２２】また、本発明の第３の目的は、磁気抵抗効
果が向上した新規な磁気抵抗効果センサ積層体を提供す
ることにある。
果が向上した新規な磁気抵抗効果センサ積層体を提供す
ることにある。
【００２３】また、本発明の第４の目的は、積層型フリ
ー層、シンセイティック反強磁性層、またはスピンバル
ブ構造などの各種積層構造を有する新規な磁気抵抗効果
センサ積層体を提供することにある。
ー層、シンセイティック反強磁性層、またはスピンバル
ブ構造などの各種積層構造を有する新規な磁気抵抗効果
センサ積層体を提供することにある。
【００２４】また、本発明の第５の目的は、互いに同一
または異なる積層単位（ユニット）が積層されてなるユ
ニットセルタイプの新規な磁気抵抗効果センサ積層体を
提供することにある。
または異なる積層単位（ユニット）が積層されてなるユ
ニットセルタイプの新規な磁気抵抗効果センサ積層体を
提供することにある。
【００２５】また、本発明の第６の目的は、本発明の磁
気抵抗効果センサ積層体を用いた磁気抵抗効果再生ヘッ
ドを提供することにある。
気抵抗効果センサ積層体を用いた磁気抵抗効果再生ヘッ
ドを提供することにある。
【００２６】また、本発明の第７の目的は、上記した一
連の磁気抵抗効果センサ積層体および磁気抵抗効果再生
ヘッドの製造方法を提供することにある。
連の磁気抵抗効果センサ積層体および磁気抵抗効果再生
ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点に係
る磁気抵抗効果センサ積層体は、膜面に直交する方向に
電流が流れる膜面直交電流型のものであり、基体上に配
設された第１の非磁性金属スペーサ層と、第１の磁性ナ
ノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層された３層構
成の第１の強磁性層と、第２の非磁性金属スペーサ層
と、第２の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が
積層された３層構成の第２の強磁性層と、第３の非磁性
金属スペーサ層とがこの順に積層された積層構造を含む
ものである。
る磁気抵抗効果センサ積層体は、膜面に直交する方向に
電流が流れる膜面直交電流型のものであり、基体上に配
設された第１の非磁性金属スペーサ層と、第１の磁性ナ
ノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層された３層構
成の第１の強磁性層と、第２の非磁性金属スペーサ層
と、第２の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が
積層された３層構成の第２の強磁性層と、第３の非磁性
金属スペーサ層とがこの順に積層された積層構造を含む
ものである。
【００２８】また、本発明の第２の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、膜面に直交する方向に電流が流れ
る膜面直交電流型のものであり、基体上に配設された第
１の非磁性金属スペーサ層と、第１の強磁性層と、第１
の磁性ナノ酸化物層と、第２の非磁性金属スペーサ層
と、第２の磁性ナノ酸化物層と、第２の強磁性層と、第
３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層された積層
構造を含むものである。
効果センサ積層体は、膜面に直交する方向に電流が流れ
る膜面直交電流型のものであり、基体上に配設された第
１の非磁性金属スペーサ層と、第１の強磁性層と、第１
の磁性ナノ酸化物層と、第２の非磁性金属スペーサ層
と、第２の磁性ナノ酸化物層と、第２の強磁性層と、第
３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層された積層
構造を含むものである。
【００２９】また、本発明の第３の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、スピンバルブ構造を有し、膜面に
直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型のものであ
り、基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層
と、反強磁性層と、第１の強磁性層と、第１の磁性ナノ
酸化物層と、第２の非磁性金属スペーサ層と、第２の磁
性ナノ酸化物層と、第２の強磁性層と、第３の非磁性金
属スペーサ層とがこの順に積層された積層構造を含むも
のである。
効果センサ積層体は、スピンバルブ構造を有し、膜面に
直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型のものであ
り、基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層
と、反強磁性層と、第１の強磁性層と、第１の磁性ナノ
酸化物層と、第２の非磁性金属スペーサ層と、第２の磁
性ナノ酸化物層と、第２の強磁性層と、第３の非磁性金
属スペーサ層とがこの順に積層された積層構造を含むも
のである。
【００３０】また、本発明の第４の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、スピンバルブ構造を有し、膜面に
直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型のものであ
り、基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層
と、反強磁性層と、シンセティック反強磁性ピンド層
と、第１の磁性ナノ酸化物層と、第２の非磁性金属スペ
ーサ層と、第２の磁性ナノ酸化物層と、強磁性フリー層
と、第３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層され
た積層構造を含むものである。
効果センサ積層体は、スピンバルブ構造を有し、膜面に
直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型のものであ
り、基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層
と、反強磁性層と、シンセティック反強磁性ピンド層
と、第１の磁性ナノ酸化物層と、第２の非磁性金属スペ
ーサ層と、第２の磁性ナノ酸化物層と、強磁性フリー層
と、第３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層され
た積層構造を含むものである。
【００３１】また、本発明の第５の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、膜面に直交する方向に電流が流れ
る膜面直交電流型のものであり、基体上に配設された第
１の非磁性金属スペーサ層と、第１の磁性ナノ酸化物層
と、第２の非磁性金属スペーサ層と、第２の磁性ナノ酸
化物層と、強磁性層と、第３の非磁性金属スペーサ層と
がこの順に積層された積層構造を含むものである。
効果センサ積層体は、膜面に直交する方向に電流が流れ
る膜面直交電流型のものであり、基体上に配設された第
１の非磁性金属スペーサ層と、第１の磁性ナノ酸化物層
と、第２の非磁性金属スペーサ層と、第２の磁性ナノ酸
化物層と、強磁性層と、第３の非磁性金属スペーサ層と
がこの順に積層された積層構造を含むものである。
【００３２】また、本発明の第６の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、磁性ナノ酸化物層を有する少なく
とも２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層
体、を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層
され、かつ互いに電気的に接続されているものである。
効果センサ積層体は、磁性ナノ酸化物層を有する少なく
とも２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層
体、を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層
され、かつ互いに電気的に接続されているものである。
【００３３】また、本発明の第７の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくと
も１つとして、請求項１に記載された磁気抵抗効果セン
サ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに
積層され、かつ互いに電気的に接続されているものであ
る。
効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくと
も１つとして、請求項１に記載された磁気抵抗効果セン
サ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに
積層され、かつ互いに電気的に接続されているものであ
る。
【００３４】また、本発明の第８の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくと
も１つとして、請求項６に記載された磁気抵抗効果セン
サ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに
積層され、かつ互いに電気的に接続されているものであ
る。
効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくと
も１つとして、請求項６に記載された磁気抵抗効果セン
サ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに
積層され、かつ互いに電気的に接続されているものであ
る。
【００３５】また、本発明の第９の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくと
も１つとして、請求項１１に記載された磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互い
に積層され、かつ互いに電気的に接続されているもので
ある。
効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくと
も１つとして、請求項１１に記載された磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互い
に積層され、かつ互いに電気的に接続されているもので
ある。
【００３６】また、本発明の第１０の観点に係る磁気抵
抗効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流
型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なく
とも１つとして、請求項１７に記載された磁気抵抗効果
センサ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互
いに積層され、かつ互いに電気的に接続されているもの
である。
抗効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流
型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なく
とも１つとして、請求項１７に記載された磁気抵抗効果
センサ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互
いに積層され、かつ互いに電気的に接続されているもの
である。
【００３７】また、本発明の第１１の観点に係る磁気抵
抗効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流
型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なく
とも１つとして、請求項２６に記載された磁気抵抗効果
センサ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互
いに積層され、かつ互いに電気的に接続されているもの
である。
抗効果センサ積層体は、少なくとも２つの膜面直交電流
型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なく
とも１つとして、請求項２６に記載された磁気抵抗効果
センサ積層体を含み、各磁気抵抗効果センサ積層体が互
いに積層され、かつ互いに電気的に接続されているもの
である。
【００３８】本発明に係る磁気抵抗効果再生ヘッドは、
強磁性層および磁性ナノ酸化物層を有する膜面直交電流
型の磁気抵抗効果センサ積層体、を含むものであり、磁
気抵抗効果センサ積層体に隣接され、磁気抵抗効果セン
サ積層体に電流を供給するための導電リードと、磁気抵
抗効果センサ積層体の側方に配設され、磁気抵抗効果セ
ンサ積層体に縦方向の磁気バイアスを供給する縦方向磁
気バイアス層とを備え、磁気抵抗効果センサ積層体のう
ちの強磁性層が、再生機能を実行可能となるように磁化
されているものである。
強磁性層および磁性ナノ酸化物層を有する膜面直交電流
型の磁気抵抗効果センサ積層体、を含むものであり、磁
気抵抗効果センサ積層体に隣接され、磁気抵抗効果セン
サ積層体に電流を供給するための導電リードと、磁気抵
抗効果センサ積層体の側方に配設され、磁気抵抗効果セ
ンサ積層体に縦方向の磁気バイアスを供給する縦方向磁
気バイアス層とを備え、磁気抵抗効果センサ積層体のう
ちの強磁性層が、再生機能を実行可能となるように磁化
されているものである。
【００３９】本発明の第１の観点に係る磁気抵抗効果セ
ンサ積層体の製造方法は、膜面に直交する方向に電流が
流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体を製
造する方法であり、基体上に配設された第１の非磁性金
属スペーサ層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を挟んで２
つの強磁性層が積層された３層構成の第１の強磁性層を
形成する工程と、この第１の強磁性層上に、第２の非磁
性金属スペーサ層を形成する工程と、この第２の非磁性
金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸化物層を挟んで
２つの強磁性層が積層された３層構成の第２の強磁性層
を形成する工程と、この第２の強磁性層上に、第３の非
磁性金属スペーサ層を形成する工程とを含むようにした
ものである。
ンサ積層体の製造方法は、膜面に直交する方向に電流が
流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体を製
造する方法であり、基体上に配設された第１の非磁性金
属スペーサ層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を挟んで２
つの強磁性層が積層された３層構成の第１の強磁性層を
形成する工程と、この第１の強磁性層上に、第２の非磁
性金属スペーサ層を形成する工程と、この第２の非磁性
金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸化物層を挟んで
２つの強磁性層が積層された３層構成の第２の強磁性層
を形成する工程と、この第２の強磁性層上に、第３の非
磁性金属スペーサ層を形成する工程とを含むようにした
ものである。
【００４０】また、本発明の第２の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、膜面に直交する方向に
電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層
体を製造する方法であり、基体上に配設された第１の非
磁性金属スペーサ層上に、第１の強磁性層を形成する工
程と、この第１の強磁性層上に、第１の磁性ナノ酸化物
層を形成する工程と、この第１の磁性ナノ酸化物層上
に、第２の非磁性金属スペーサ層を形成する工程と、こ
の第２の非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸
化物層を形成する工程と、この第２の磁性ナノ酸化物層
上に、第２の強磁性層を形成する工程と、この第２の強
磁性層上に、第３の非磁性金属スペーサ層を形成する工
程とを含むようにしたものである。
効果センサ積層体の製造方法は、膜面に直交する方向に
電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層
体を製造する方法であり、基体上に配設された第１の非
磁性金属スペーサ層上に、第１の強磁性層を形成する工
程と、この第１の強磁性層上に、第１の磁性ナノ酸化物
層を形成する工程と、この第１の磁性ナノ酸化物層上
に、第２の非磁性金属スペーサ層を形成する工程と、こ
の第２の非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸
化物層を形成する工程と、この第２の磁性ナノ酸化物層
上に、第２の強磁性層を形成する工程と、この第２の強
磁性層上に、第３の非磁性金属スペーサ層を形成する工
程とを含むようにしたものである。
【００４１】また、本発明の第３の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、スピンバルブ構造を有
し、膜面に直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体を製造する方法であり、基
体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、反
強磁性層を形成する工程と、この反強磁性層上に、第１
の強磁性層を形成することにより、反強磁性層から第１
の強磁性層に交換バイアスを供給可能にする工程と、こ
の第１の強磁性層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を形成
する工程と、この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の
非磁性金属スペーサ層を形成する工程と、この第２の非
磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸化物層を形
成する工程と、この第２の磁性ナノ酸化物層上に、第２
の強磁性層を形成する工程と、この第２の強磁性層上
に、第３の非磁性金属スペーサ層を形成する工程とを含
むようにしたものである。
効果センサ積層体の製造方法は、スピンバルブ構造を有
し、膜面に直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体を製造する方法であり、基
体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、反
強磁性層を形成する工程と、この反強磁性層上に、第１
の強磁性層を形成することにより、反強磁性層から第１
の強磁性層に交換バイアスを供給可能にする工程と、こ
の第１の強磁性層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を形成
する工程と、この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の
非磁性金属スペーサ層を形成する工程と、この第２の非
磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸化物層を形
成する工程と、この第２の磁性ナノ酸化物層上に、第２
の強磁性層を形成する工程と、この第２の強磁性層上
に、第３の非磁性金属スペーサ層を形成する工程とを含
むようにしたものである。
【００４２】また、本発明の第４の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、スピンバルブ構造を有
し、膜面に直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体を製造する方法であり、基
体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、反
強磁性層を形成する工程と、この反強磁性層上に、第１
の強磁性層と、非磁性金属反強磁性結合層と、第２の強
磁性層とをこの順に積層させることによりシンセティッ
ク反強磁性ピンド層を形成し、反強磁性層によりシンセ
ティック反強磁性ピンド層に交換バイアスを供給可能に
する工程と、このシンセティック反強磁性ピンド層上
に、第１の磁性ナノ酸化物層を形成する工程と、この第
１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の非磁性金属スペーサ
層を形成する工程と、この第２の非磁性金属スペーサ層
上に、第２の磁性ナノ酸化物層を形成する工程と、この
第２の磁性ナノ酸化物層上に、強磁性フリー層を形成す
る工程と、この強磁性フリー層上に、第３の非磁性金属
スペーサ層を形成する工程とを含むようにしたものであ
る。
効果センサ積層体の製造方法は、スピンバルブ構造を有
し、膜面に直交する方向に電流が流れる膜面直交電流型
の磁気抵抗効果センサ積層体を製造する方法であり、基
体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、反
強磁性層を形成する工程と、この反強磁性層上に、第１
の強磁性層と、非磁性金属反強磁性結合層と、第２の強
磁性層とをこの順に積層させることによりシンセティッ
ク反強磁性ピンド層を形成し、反強磁性層によりシンセ
ティック反強磁性ピンド層に交換バイアスを供給可能に
する工程と、このシンセティック反強磁性ピンド層上
に、第１の磁性ナノ酸化物層を形成する工程と、この第
１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の非磁性金属スペーサ
層を形成する工程と、この第２の非磁性金属スペーサ層
上に、第２の磁性ナノ酸化物層を形成する工程と、この
第２の磁性ナノ酸化物層上に、強磁性フリー層を形成す
る工程と、この強磁性フリー層上に、第３の非磁性金属
スペーサ層を形成する工程とを含むようにしたものであ
る。
【００４３】また、本発明の第５の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、膜面に直交する方向に
電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層
体を製造する方法であり、基体上に配設された第１の非
磁性金属スペーサ層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を形
成する工程と、この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２
の非磁性金属スペーサ層を形成する工程と、この第２の
非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸化物層を
形成する工程と、この第２の磁性ナノ酸化物層上に、強
磁性層を形成する工程と、この強磁性層上に、第３の非
磁性金属スペーサ層を形成する工程とを含むようにした
ものである。
効果センサ積層体の製造方法は、膜面に直交する方向に
電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層
体を製造する方法であり、基体上に配設された第１の非
磁性金属スペーサ層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を形
成する工程と、この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２
の非磁性金属スペーサ層を形成する工程と、この第２の
非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ酸化物層を
形成する工程と、この第２の磁性ナノ酸化物層上に、強
磁性層を形成する工程と、この強磁性層上に、第３の非
磁性金属スペーサ層を形成する工程とを含むようにした
ものである。
【００４４】また、本発明の第６の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、磁性ナノ酸化物層を有
する少なくとも２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果セ
ンサ積層体、を含むようにし、各磁気抵抗効果センサ積
層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接続させる
ようにしたものである。
効果センサ積層体の製造方法は、磁性ナノ酸化物層を有
する少なくとも２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果セ
ンサ積層体、を含むようにし、各磁気抵抗効果センサ積
層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接続させる
ようにしたものである。
【００４５】また、本発明の第７の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それら
の少なくとも１つとして、請求項６に記載された磁気抵
抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接続
させるようにしたものである。
効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それら
の少なくとも１つとして、請求項６に記載された磁気抵
抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接続
させるようにしたものである。
【００４６】また、本発明の第８の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それら
の少なくとも１つとして、請求項１１に記載された磁気
抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果
センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接
続させるようにしたものである。
効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それら
の少なくとも１つとして、請求項１１に記載された磁気
抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果
センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接
続させるようにしたものである。
【００４７】また、本発明の第９の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それら
の少なくとも１つとして、請求項１７に記載された磁気
抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果
センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接
続させるようにしたものである。
効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それら
の少なくとも１つとして、請求項１７に記載された磁気
抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果
センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接
続させるようにしたものである。
【００４８】また、本発明の第１０の観点に係る磁気抵
抗効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それ
らの少なくとも１つとして、請求項２６に記載された磁
気抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効
果センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に
接続させるようにしたものである。
抗効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それ
らの少なくとも１つとして、請求項２６に記載された磁
気抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効
果センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に
接続させるようにしたものである。
【００４９】また、本発明の第１１の観点に係る磁気抵
抗効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それ
らの少なくとも１つとして、請求項１に記載された磁気
抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果
センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接
続させるようにしたものである。
抗効果センサ積層体の製造方法は、少なくとも２つの膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体のうち、それ
らの少なくとも１つとして、請求項１に記載された磁気
抵抗効果センサ積層体を含むようにし、各磁気抵抗効果
センサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接
続させるようにしたものである。
【００５０】本発明に係る磁気抵抗効果再生ヘッドの製
造方法は、強磁性層および磁性ナノ酸化物層を有する膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体を含む磁気抵
抗効果再生ヘッドを製造する方法であり、磁気抵抗効果
センサ積層体に隣接するように、磁気抵抗効果センサ積
層体に電流を供給するための導電リードを形成する工程
と、磁気抵抗効果センサ積層体の側方に、磁気抵抗効果
センサ積層体に縦方向の磁気バイアスを供給する縦方向
磁気バイアス層を形成する工程とを含み、磁気抵抗効果
センサ積層体のうちの強磁性層を、再生機能を実行可能
となるように磁化したものである。
造方法は、強磁性層および磁性ナノ酸化物層を有する膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体を含む磁気抵
抗効果再生ヘッドを製造する方法であり、磁気抵抗効果
センサ積層体に隣接するように、磁気抵抗効果センサ積
層体に電流を供給するための導電リードを形成する工程
と、磁気抵抗効果センサ積層体の側方に、磁気抵抗効果
センサ積層体に縦方向の磁気バイアスを供給する縦方向
磁気バイアス層を形成する工程とを含み、磁気抵抗効果
センサ積層体のうちの強磁性層を、再生機能を実行可能
となるように磁化したものである。
【００５１】本発明の第１〜第５の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体では、第１および第２の磁性ナノ酸化
物層の存在に基づいて、伝導電子の抵抗路長が長くなる
ことによりセンサ抵抗が高まると共に、スピンアップ電
子／スピンダウン電子間の抵抗差が大きくなる。
効果センサ積層体では、第１および第２の磁性ナノ酸化
物層の存在に基づいて、伝導電子の抵抗路長が長くなる
ことによりセンサ抵抗が高まると共に、スピンアップ電
子／スピンダウン電子間の抵抗差が大きくなる。
【００５２】本発明の第６〜第１１の観点に係る流磁気
抵抗効果センサ積層体では、磁性ナノ酸化物層を有する
少なくとも２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ
積層体が互いに積層され、かつ互いに電気的に接続され
る。
抵抗効果センサ積層体では、磁性ナノ酸化物層を有する
少なくとも２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ
積層体が互いに積層され、かつ互いに電気的に接続され
る。
【００５３】本発明に係る磁気抵抗効果再生ヘッドで
は、導電リードを通じて磁気抵抗効果センサ積層体に電
流が供給されると共に、縦方向磁気バイアス層から磁気
抵抗効果センサ積層体に縦方向の磁気バイアスが供給さ
れる。
は、導電リードを通じて磁気抵抗効果センサ積層体に電
流が供給されると共に、縦方向磁気バイアス層から磁気
抵抗効果センサ積層体に縦方向の磁気バイアスが供給さ
れる。
【００５４】本発明の第１〜第５の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法では、新規かつ煩雑な製造
技術を用いることなく、既存の製造技術のみを用いて磁
気抵抗効果センサ積層体が製造される。
効果センサ積層体の製造方法では、新規かつ煩雑な製造
技術を用いることなく、既存の製造技術のみを用いて磁
気抵抗効果センサ積層体が製造される。
【００５５】本発明の第６〜第１１の観点に係る磁気抵
抗効果センサ積層体の製造方法では、新規かつ煩雑な製
造技術を用いることなく、既存の製造技術のみを用いて
磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互い
に電気的に接続される。
抗効果センサ積層体の製造方法では、新規かつ煩雑な製
造技術を用いることなく、既存の製造技術のみを用いて
磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互い
に電気的に接続される。
【００５６】本発明に係る磁気抵抗効果再生ヘッドの製
造方法では、規かつ煩雑な製造技術を用いることなく、
既存の製造技術のみを用いて磁気抵抗効果再生ヘッドが
製造される。
造方法では、規かつ煩雑な製造技術を用いることなく、
既存の製造技術のみを用いて磁気抵抗効果再生ヘッドが
製造される。
【００５７】本発明の第１〜第５の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体またはその製造方法では、第１、第２
および第３の非磁性金属スペーサ層が、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）および銀（Ａｇ）を含む群のうちのいずれかの
非磁性金属材料を含んで構成されており、それらの厚さ
が０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下であるのが好まし
い。
効果センサ積層体またはその製造方法では、第１、第２
および第３の非磁性金属スペーサ層が、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）および銀（Ａｇ）を含む群のうちのいずれかの
非磁性金属材料を含んで構成されており、それらの厚さ
が０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下であるのが好まし
い。
【００５８】また、本発明の第１〜第５の観点に係る磁
気抵抗効果センサ積層体またはその製造方法では、第１
または第２の強磁性層のうちの２つの強磁性層、第１お
よび第２の強磁性層、強磁性フリー層、または強磁性層
が、ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およびコバルト鉄
合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁
性遷移金属合金を含んで構成されており、それらの厚さ
が０．５ｎｍ以上５．０ｎｍ以下であるのが好ましい。
気抵抗効果センサ積層体またはその製造方法では、第１
または第２の強磁性層のうちの２つの強磁性層、第１お
よび第２の強磁性層、強磁性フリー層、または強磁性層
が、ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およびコバルト鉄
合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁
性遷移金属合金を含んで構成されており、それらの厚さ
が０．５ｎｍ以上５．０ｎｍ以下であるのが好ましい。
【００５９】また、本発明の第１〜第５の観点に係る磁
気抵抗効果センサ積層体またはその製造方法では、第１
および第２の磁性ナノ酸化物層が、酸化鉄（Ｆｅ
3 Ｏ4 ）、酸化クロム（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金
（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化
物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金（Ｃ
ｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩
や他の強磁性ペロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を
含む群のうちのいずれかを含んで構成されており、それ
らの厚さが０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以下であるのが好
ましい。この場合には、磁気抵抗効果を最大にするため
に、第１および第２の磁性ナノ酸化物層が互いに同一の
材料および同一の厚さで構成されているのがより好まし
い。
気抵抗効果センサ積層体またはその製造方法では、第１
および第２の磁性ナノ酸化物層が、酸化鉄（Ｆｅ
3 Ｏ4 ）、酸化クロム（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金
（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化
物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金（Ｃ
ｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩
や他の強磁性ペロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を
含む群のうちのいずれかを含んで構成されており、それ
らの厚さが０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以下であるのが好
ましい。この場合には、磁気抵抗効果を最大にするため
に、第１および第２の磁性ナノ酸化物層が互いに同一の
材料および同一の厚さで構成されているのがより好まし
い。
【００６０】また、本発明の第３および第４の観点に係
る磁気抵抗効果センサ積層体またはその製造方法では、
反強磁性層が、マンガン白金合金（ＭｎＰｔ）、ニッケ
ルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、イリジウムマンガン合金
（ＩｒＭｎ）、クロムマンガン白金合金（ＣｒＭｎＰ
ｔ）およびマンガン白金パラジウム合金（ＭｎＰｔＰ
ｄ）を含む群のうちのいずれかの反強磁性材料を含んで
構成されており、その厚さが５．０ｎｍ以上３０．０ｎ
ｍ以下であるのが好ましい。
る磁気抵抗効果センサ積層体またはその製造方法では、
反強磁性層が、マンガン白金合金（ＭｎＰｔ）、ニッケ
ルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、イリジウムマンガン合金
（ＩｒＭｎ）、クロムマンガン白金合金（ＣｒＭｎＰ
ｔ）およびマンガン白金パラジウム合金（ＭｎＰｔＰ
ｄ）を含む群のうちのいずれかの反強磁性材料を含んで
構成されており、その厚さが５．０ｎｍ以上３０．０ｎ
ｍ以下であるのが好ましい。
【００６１】また、本発明の第４の観点に係る磁気抵抗
効果センサ積層体またはその製造方法では、シンセティ
ック反強磁性ピンド層が、第１の強磁性層と、非磁性金
属反強磁性結合層と、第１の強磁性層に反強磁性的に結
合された第２の強磁性層とがこの順に積層された積層構
造を含んで構成されているようにしてもよい。この場合
には、第１および第２の強磁性層が、ニッケル鉄合金
（Ｎｉ80Ｆｅ20）およびコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
を含んで構成されており、それらの厚さが０．５ｎｍ以
上５．０ｎｍ以下であるのが好ましい。また、非磁性金
属反強磁性結合層が、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム
（Ｒｕ）およびイリジウム（Ｉｒ）を含む群のうちのい
ずれかの非磁性金属材料を含んで構成されており、その
厚さが０．５ｎｍ以上１．５ｎｍ以下であるのが好まし
い。
効果センサ積層体またはその製造方法では、シンセティ
ック反強磁性ピンド層が、第１の強磁性層と、非磁性金
属反強磁性結合層と、第１の強磁性層に反強磁性的に結
合された第２の強磁性層とがこの順に積層された積層構
造を含んで構成されているようにしてもよい。この場合
には、第１および第２の強磁性層が、ニッケル鉄合金
（Ｎｉ80Ｆｅ20）およびコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
を含んで構成されており、それらの厚さが０．５ｎｍ以
上５．０ｎｍ以下であるのが好ましい。また、非磁性金
属反強磁性結合層が、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム
（Ｒｕ）およびイリジウム（Ｉｒ）を含む群のうちのい
ずれかの非磁性金属材料を含んで構成されており、その
厚さが０．５ｎｍ以上１．５ｎｍ以下であるのが好まし
い。
【００６２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００６３】[第１の実施の形態]まず、図１を参照し
て、本発明の第１の実施の形態に係る磁気抵抗効果セン
サ積層体としての磁気再生センサの構成について説明す
る。図１は、本実施の形態に係る磁気再生センサの断面
構成を表している。
て、本発明の第１の実施の形態に係る磁気抵抗効果セン
サ積層体としての磁気再生センサの構成について説明す
る。図１は、本実施の形態に係る磁気再生センサの断面
構成を表している。
【００６４】なお、本実施の形態に係る磁気再生センサ
は、本発明の請求項１（ならびに請求項３８）に対応し
ている。以下では、この磁気再生センサの構成要素が対
応する請求項１（または請求項３８）中の構成要素名を
（）内に示している。この請求項中の対応構成要素名の
表記は、後述する第２の実施の形態以降についても同様
とする。
は、本発明の請求項１（ならびに請求項３８）に対応し
ている。以下では、この磁気再生センサの構成要素が対
応する請求項１（または請求項３８）中の構成要素名を
（）内に示している。この請求項中の対応構成要素名の
表記は、後述する第２の実施の形態以降についても同様
とする。
【００６５】この磁気再生センサは、膜面に対して直交
する方向に電流が流れる膜面直交電流（ＣＰＰ；curren
t-perpendicular-to-plane）型の磁気抵抗効果（ＭＲ；
magnetoresistance ）再生センサ（以下、単に「ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサ」という）であり、基体１上に
配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペーサ層）
６と、３層磁性層（第１の強磁性層）８と、スペーサ層
（第２の非磁性金属スペーサ層）６０と、３層磁性層
（第２の強磁性層）８０と、スペーサ層（第３の非磁性
金属スペーサ層）６００とがこの順に積層された構成を
なしている。
する方向に電流が流れる膜面直交電流（ＣＰＰ；curren
t-perpendicular-to-plane）型の磁気抵抗効果（ＭＲ；
magnetoresistance ）再生センサ（以下、単に「ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサ」という）であり、基体１上に
配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペーサ層）
６と、３層磁性層（第１の強磁性層）８と、スペーサ層
（第２の非磁性金属スペーサ層）６０と、３層磁性層
（第２の強磁性層）８０と、スペーサ層（第３の非磁性
金属スペーサ層）６００とがこの順に積層された構成を
なしている。
【００６６】スペーサ層６は、基体１と３層磁性層８と
の間を磁気的に分離するためのものである。このスペー
サ層６は、例えば、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料により
構成されており、その厚さは約０．５ｎｍ〜１０．０ｎ
ｍである。
の間を磁気的に分離するためのものである。このスペー
サ層６は、例えば、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料により
構成されており、その厚さは約０．５ｎｍ〜１０．０ｎ
ｍである。
【００６７】３層磁性層８は、磁性ナノ酸化物層（第１
の磁性ナノ酸化物層；以下、単にＭＯ（magnetic nano-
oxide ）層という）４を挟んで２つの強磁性層２，２０
が積層された３層構成をなしている。
の磁性ナノ酸化物層；以下、単にＭＯ（magnetic nano-
oxide ）層という）４を挟んで２つの強磁性層２，２０
が積層された３層構成をなしている。
【００６８】強磁性層２，２０は、例えば、ニッケル鉄
合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎｍ〜
５．０ｎｍである。
合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎｍ〜
５．０ｎｍである。
【００６９】ＭＯ層４は、センサ抵抗を高めると共に、
スピンアップ電子／スピンダウン電子間の抵抗差を大き
くして磁気抵抗効果を向上させるためのものである。こ
のＭＯ層４は、例えば、酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化ク
ロム（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバ
ルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を
有するコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェ
リ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブ
スカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいず
れかを含んで構成されている。ＭＯ層４の厚さは、例え
ば、磁気トンネル接合において抵抗が高くなりすぎるこ
とを防止し、かつピンホールの発生を防止するために、
約０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、好ましくは約０．４ｎｍ〜
６．０ｎｍである。
スピンアップ電子／スピンダウン電子間の抵抗差を大き
くして磁気抵抗効果を向上させるためのものである。こ
のＭＯ層４は、例えば、酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化ク
ロム（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバ
ルト鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を
有するコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェ
リ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブ
スカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいず
れかを含んで構成されている。ＭＯ層４の厚さは、例え
ば、磁気トンネル接合において抵抗が高くなりすぎるこ
とを防止し、かつピンホールの発生を防止するために、
約０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、好ましくは約０．４ｎｍ〜
６．０ｎｍである。
【００７０】スペーサ層６０は、３層磁性層８と３層磁
性層８０との間を磁気的に分離するためのものであり、
例えば、スペーサ層６と同様の材質および厚さにより構
成されている。このスペーサ層６０の存在により、３層
磁性層８，８０間において互いに磁気的な影響を及ぼし
合わず、各３層磁性層８，８０が独立して磁気的に挙動
可能となる。
性層８０との間を磁気的に分離するためのものであり、
例えば、スペーサ層６と同様の材質および厚さにより構
成されている。このスペーサ層６０の存在により、３層
磁性層８，８０間において互いに磁気的な影響を及ぼし
合わず、各３層磁性層８，８０が独立して磁気的に挙動
可能となる。
【００７１】３層磁性層８０は、ＭＯ層（第２の磁性ナ
ノ酸化物層）４０を挟んで２つの強磁性層２２，２２０
が積層された３層構成をなしている。強磁性層２２，２
２０は、例えば、強磁性層２，２０と同様の材質および
厚さにより構成されている。ＭＯ層４０は、ＭＯ層４と
同様の機能を果たすものであり、例えば、ＭＯ４と同様
の材質および厚さにより構成されている。なお、ＭＯ層
４０の材質および厚さは、例えば、磁気抵抗効果を最大
にするために、ＭＯ層４の材質および厚さと同一である
のが好ましい。
ノ酸化物層）４０を挟んで２つの強磁性層２２，２２０
が積層された３層構成をなしている。強磁性層２２，２
２０は、例えば、強磁性層２，２０と同様の材質および
厚さにより構成されている。ＭＯ層４０は、ＭＯ層４と
同様の機能を果たすものであり、例えば、ＭＯ４と同様
の材質および厚さにより構成されている。なお、ＭＯ層
４０の材質および厚さは、例えば、磁気抵抗効果を最大
にするために、ＭＯ層４の材質および厚さと同一である
のが好ましい。
【００７２】スペーサ層６００は、３層磁性層８０をそ
の周囲から磁気的に分離するためのものであり、例え
ば、スペーサ層６と同様の材質および厚さにより構成さ
れている。スペーサ層６００により３層磁性層８０が磁
気的に分離されることとなる「その周囲」とは、例え
ば、ＣＰＰ−ＭＲ型センサ積層体上に配設された図示し
ない基体等である。
の周囲から磁気的に分離するためのものであり、例え
ば、スペーサ層６と同様の材質および厚さにより構成さ
れている。スペーサ層６００により３層磁性層８０が磁
気的に分離されることとなる「その周囲」とは、例え
ば、ＣＰＰ−ＭＲ型センサ積層体上に配設された図示し
ない基体等である。
【００７３】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサでは、
３層磁性層８において、２つの強磁性層２，２０がＭＯ
層４を介して互いに強固に反強磁性結合されていると共
に、３層磁性層８０においても同様に、２つの強磁性層
２２，２２０がＭＯ層４０を介して互いに強固に反強磁
性結合されている。このため、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生
センサは、全体として、低保持力の軟磁性的な磁気挙動
を示す。３層磁性層８，８０の磁化方向は、原則とし
て、例えば磁気ディスクなどの磁気記憶メディアから生
じる外部磁界に応じて自由に回転可能になっているが、
このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサが磁気再生用のセン
サデバイスとして磁気再生ヘッドに搭載されると、３層
磁性層８，８０が互いに強固に反強磁性結合され、それ
ぞれの磁化方向が互いに反平行になる。このＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサでは、特に、センサ端部において、
静磁界に基づいて磁化方向が安定化する。このＣＰＰ−
ＭＲ型磁気再生センサが例えば矩形状の平面形状を有す
る場合、その磁化方向は、矩形の対角線方向に配向す
る。
３層磁性層８において、２つの強磁性層２，２０がＭＯ
層４を介して互いに強固に反強磁性結合されていると共
に、３層磁性層８０においても同様に、２つの強磁性層
２２，２２０がＭＯ層４０を介して互いに強固に反強磁
性結合されている。このため、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生
センサは、全体として、低保持力の軟磁性的な磁気挙動
を示す。３層磁性層８，８０の磁化方向は、原則とし
て、例えば磁気ディスクなどの磁気記憶メディアから生
じる外部磁界に応じて自由に回転可能になっているが、
このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサが磁気再生用のセン
サデバイスとして磁気再生ヘッドに搭載されると、３層
磁性層８，８０が互いに強固に反強磁性結合され、それ
ぞれの磁化方向が互いに反平行になる。このＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサでは、特に、センサ端部において、
静磁界に基づいて磁化方向が安定化する。このＣＰＰ−
ＭＲ型磁気再生センサが例えば矩形状の平面形状を有す
る場合、その磁化方向は、矩形の対角線方向に配向す
る。
【００７４】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサには、
例えば、後述するように、永久（硬質）磁石よりなる磁
気バイアス層が附設され、この磁気バイアス層からＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサにバイアス磁界が供給され
る。３層磁性層８，８０の磁化方向は、静止時（ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサの駆動前）において相対角度＝
約９０°となり、一方、駆動時には、磁気記憶メディア
から生じる外部磁界の正負に応じて互いに平行または反
平行になる。
例えば、後述するように、永久（硬質）磁石よりなる磁
気バイアス層が附設され、この磁気バイアス層からＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサにバイアス磁界が供給され
る。３層磁性層８，８０の磁化方向は、静止時（ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサの駆動前）において相対角度＝
約９０°となり、一方、駆動時には、磁気記憶メディア
から生じる外部磁界の正負に応じて互いに平行または反
平行になる。
【００７５】次に、図２〜図４を参照して、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの製造方法について説明する。図２
〜図４は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製造工程を
説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの構成要素の材質や厚さ等については既に詳
述したので、以下では、それらの説明を随時省略する。
Ｒ型磁気再生センサの製造方法について説明する。図２
〜図４は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製造工程を
説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの構成要素の材質や厚さ等については既に詳
述したので、以下では、それらの説明を随時省略する。
【００７６】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、成
膜処理を利用して基体１上に一連の構成要素を順次積層
することにより製造される。すなわち、まず、図２に示
したように、基体１上にスペーサ層６を形成したのち、
このスペーサ層６上に、強磁性層２、ＭＯ層４および強
磁性層２０をこの順に形成することにより、ＭＯ層４を
挟んで２つの強磁性層２，２０が積層された３層構成の
３層磁性層８を形成する。
膜処理を利用して基体１上に一連の構成要素を順次積層
することにより製造される。すなわち、まず、図２に示
したように、基体１上にスペーサ層６を形成したのち、
このスペーサ層６上に、強磁性層２、ＭＯ層４および強
磁性層２０をこの順に形成することにより、ＭＯ層４を
挟んで２つの強磁性層２，２０が積層された３層構成の
３層磁性層８を形成する。
【００７７】続いて、図３に示したように、３層磁性層
８上にスペーサ層６０を形成する。
８上にスペーサ層６０を形成する。
【００７８】最後に、図４に示したように、スペーサ層
６０上に、強磁性層２２、ＭＯ層４０および強磁性層２
２０をこの順に形成することにより、ＭＯ層４０を挟ん
で２つの強磁性層２２，２２０が積層された３層構成の
３層磁性層８０を形成したのち、この３層磁性層８０上
にスペーサ層６００を形成することにより、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサが完成する。
６０上に、強磁性層２２、ＭＯ層４０および強磁性層２
２０をこの順に形成することにより、ＭＯ層４０を挟ん
で２つの強磁性層２２，２２０が積層された３層構成の
３層磁性層８０を形成したのち、この３層磁性層８０上
にスペーサ層６００を形成することにより、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサが完成する。
【００７９】本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサでは、ＭＯ層４を挟んで２つの強磁性層２，２
０が積層された３層構成の３層磁性層８と、ＭＯ層４０
を挟んで２つの強磁性層２２，２２０が積層された３層
構成の３層磁性層８０とを含むようにしたので、ＭＯ層
４，４０の存在に基づいて、伝導電子が抵抗を受ける区
間の長さ、すなわち抵抗路長が長くなることによりセン
サ抵抗が高まると共に、スピンアップ電子／スピンダウ
ン電子間の抵抗差が大きくなる。したがって、巨大磁気
抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が大きくなるため、磁気抵抗効
果を向上させることができる。
生センサでは、ＭＯ層４を挟んで２つの強磁性層２，２
０が積層された３層構成の３層磁性層８と、ＭＯ層４０
を挟んで２つの強磁性層２２，２２０が積層された３層
構成の３層磁性層８０とを含むようにしたので、ＭＯ層
４，４０の存在に基づいて、伝導電子が抵抗を受ける区
間の長さ、すなわち抵抗路長が長くなることによりセン
サ抵抗が高まると共に、スピンアップ電子／スピンダウ
ン電子間の抵抗差が大きくなる。したがって、巨大磁気
抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が大きくなるため、磁気抵抗効
果を向上させることができる。
【００８０】特に、本実施の形態では、ＭＯ層４，４０
を含む特徴的な構成に基づき、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生
センサのセンサ抵抗Ｒと断面積Ａとの積で表される示性
数ＲＡが、ＣＰＰ型構造のＲＡ値とＭＴＪ型構造のＲＡ
値との間に相当する適正な値となる。具体的には、断面
積Ａ＝約０．０１μｍ2 のときに抵抗Ｒが約１０Ω〜２
０Ωとなり、示性数ＲＡ＝約０．１Ω・μｍ2 となる。
したがって、示性数ＲＡの適正化に基づき、高密度磁気
記録・再生処理を実現することができる。
を含む特徴的な構成に基づき、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生
センサのセンサ抵抗Ｒと断面積Ａとの積で表される示性
数ＲＡが、ＣＰＰ型構造のＲＡ値とＭＴＪ型構造のＲＡ
値との間に相当する適正な値となる。具体的には、断面
積Ａ＝約０．０１μｍ2 のときに抵抗Ｒが約１０Ω〜２
０Ωとなり、示性数ＲＡ＝約０．１Ω・μｍ2 となる。
したがって、示性数ＲＡの適正化に基づき、高密度磁気
記録・再生処理を実現することができる。
【００８１】また、本実施の形態では、ＭＯ層４，４０
が例えばフェリ磁性や強磁性を示すため、ＭＯ層４，４
０が非磁性の場合とは異なり、層中にピンホール等の構
造欠陥が生じる可能性が低くなる。したがって、ピンホ
ール等に起因する短絡の発生を防止することができる。
が例えばフェリ磁性や強磁性を示すため、ＭＯ層４，４
０が非磁性の場合とは異なり、層中にピンホール等の構
造欠陥が生じる可能性が低くなる。したがって、ピンホ
ール等に起因する短絡の発生を防止することができる。
【００８２】また、本実施の形態では、ＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサを磁気再生用のセンサデバイスとして用
いて磁気再生ヘッドを構成することにより、上記したＣ
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサに関する利点を備えた高性
能な磁気再生ヘッドを得ることができる。
磁気再生センサを磁気再生用のセンサデバイスとして用
いて磁気再生ヘッドを構成することにより、上記したＣ
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサに関する利点を備えた高性
能な磁気再生ヘッドを得ることができる。
【００８３】また、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサの製造方法では、新規かつ煩雑な製造技
術を用いることなく、既存の製造技術を用いてＣＰＰ−
ＭＲ型磁気再生センサを簡単に製造可能なため、磁気抵
抗効果の向上等に関して利点を有するＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサを容易に製造することができる。
磁気再生センサの製造方法では、新規かつ煩雑な製造技
術を用いることなく、既存の製造技術を用いてＣＰＰ−
ＭＲ型磁気再生センサを簡単に製造可能なため、磁気抵
抗効果の向上等に関して利点を有するＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサを容易に製造することができる。
【００８４】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００８５】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に係
るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、上記第１の実施の
形態において説明したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサと
はＭＯ層の配設位置が異なるものであり、本発明の請求
項６（ならびに請求項４３）に対応している。
磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に係
るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、上記第１の実施の
形態において説明したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサと
はＭＯ層の配設位置が異なるものであり、本発明の請求
項６（ならびに請求項４３）に対応している。
【００８６】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、基
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）７と、強磁性層（第１の強磁性層）９と、ＭＯ
層（第１の磁性ナノ酸化物層）１０と、スペーサ層（第
２の非磁性金属スペーサ層）１２と、ＭＯ層（第２の磁
性ナノ酸化物層）１００と、強磁性層（第２の強磁性
層）９０と、スペーサ層（第３の非磁性金属スペーサ
層）７０とがこの順に積層された構成をなしている。こ
のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサでは、強磁性層２，２
０間にＭＯ層４が挿入されていた上記第１の実施の形態
とは異なり、ＭＯ層１０が強磁性層９中に挿入されてお
らず、強磁性層９に積層されている。なお、このＭＯ層
１０の配設位置に関する特徴は、ＭＯ層１００について
も同様である。
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）７と、強磁性層（第１の強磁性層）９と、ＭＯ
層（第１の磁性ナノ酸化物層）１０と、スペーサ層（第
２の非磁性金属スペーサ層）１２と、ＭＯ層（第２の磁
性ナノ酸化物層）１００と、強磁性層（第２の強磁性
層）９０と、スペーサ層（第３の非磁性金属スペーサ
層）７０とがこの順に積層された構成をなしている。こ
のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサでは、強磁性層２，２
０間にＭＯ層４が挿入されていた上記第１の実施の形態
とは異なり、ＭＯ層１０が強磁性層９中に挿入されてお
らず、強磁性層９に積層されている。なお、このＭＯ層
１０の配設位置に関する特徴は、ＭＯ層１００について
も同様である。
【００８７】スペーサ層７，１２，７０は、例えば、
銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性金属
材料により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎ
ｍ〜１０．０ｎｍである。
銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性金属
材料により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎ
ｍ〜１０．０ｎｍである。
【００８８】強磁性層９，９０は、例えば、ニッケル鉄
合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎｍ〜
５．０ｎｍである。なお、例えば、強磁性層９の厚さ
は、上記第１の実施の形態における強磁性層２，２０の
厚さの合計値に相当するのが好ましく、同様に強磁性層
９０の厚さは、強磁性層２２，２２０の厚さの合計値に
相当するのが好ましい。
合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎｍ〜
５．０ｎｍである。なお、例えば、強磁性層９の厚さ
は、上記第１の実施の形態における強磁性層２，２０の
厚さの合計値に相当するのが好ましく、同様に強磁性層
９０の厚さは、強磁性層２２，２２０の厚さの合計値に
相当するのが好ましい。
【００８９】ＭＯ層１０，１００は、例えば、酸化鉄、
酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸
化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、
フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペ
ロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちの
いずれかを含んで構成されており、それらの厚さは約
０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎｍ
〜６．０ｎｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を最
大にするために、ＭＯ層１０，１００の材質および厚さ
は互いに同一であるのが好ましい。
酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸
化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、
フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペ
ロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちの
いずれかを含んで構成されており、それらの厚さは約
０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎｍ
〜６．０ｎｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を最
大にするために、ＭＯ層１０，１００の材質および厚さ
は互いに同一であるのが好ましい。
【００９０】次に、図６〜図８を参照して、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの製造方法について説明する。図６
〜図８は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製造工程を
説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの構成要素の材質や厚さ等については既に詳
述したので、以下では、それらの説明を随時省略する。
Ｒ型磁気再生センサの製造方法について説明する。図６
〜図８は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製造工程を
説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの構成要素の材質や厚さ等については既に詳
述したので、以下では、それらの説明を随時省略する。
【００９１】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを製造
する際には、まず、図６に示したように、基体１上に、
スペーサ層７、強磁性層９およびＭＯ層１０をこの順に
形成する。
する際には、まず、図６に示したように、基体１上に、
スペーサ層７、強磁性層９およびＭＯ層１０をこの順に
形成する。
【００９２】続いて、図７に示したように、ＭＯ層１０
上に、スペーサ層１２を形成する。
上に、スペーサ層１２を形成する。
【００９３】最後に、図８に示したように、スペーサ層
１２上に、ＭＯ層１００、強磁性層９０およびスペーサ
層７０をこの順に形成することにより、ＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサが完成する。
１２上に、ＭＯ層１００、強磁性層９０およびスペーサ
層７０をこの順に形成することにより、ＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサが完成する。
【００９４】本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサまたはその製造方法では、強磁性層９，９０に
挿入されることなく、これらの強磁性層９、９０とは別
個にＭＯ層１０，１００が設けられているため、以下の
理由により、上記第１の実施の形態よりも磁気抵抗効果
を向上させることができる。
生センサまたはその製造方法では、強磁性層９，９０に
挿入されることなく、これらの強磁性層９、９０とは別
個にＭＯ層１０，１００が設けられているため、以下の
理由により、上記第１の実施の形態よりも磁気抵抗効果
を向上させることができる。
【００９５】すなわち、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ
において大きな巨大磁気抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得る
ためには、例えば、伝導電子が強磁性層９を通過する際
に、その伝導電子のスピン方向が維持されなければなら
ない。伝導電子のスピンフリップ拡散距離は、例えばニ
ッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）よりなる強磁性層９にお
いて約５．５ｎｍであり、スペーサ層１２において約数
十ｎｍである。
において大きな巨大磁気抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得る
ためには、例えば、伝導電子が強磁性層９を通過する際
に、その伝導電子のスピン方向が維持されなければなら
ない。伝導電子のスピンフリップ拡散距離は、例えばニ
ッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）よりなる強磁性層９にお
いて約５．５ｎｍであり、スペーサ層１２において約数
十ｎｍである。
【００９６】ここで、伝導電子の通過距離を考慮する
と、上記第１の実施の形態のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサ（図１参照）において、伝導電子が２つの３層磁性
層８，８０間（ＭＯ層４，４０間）を通過するために
は、その伝導電子はスペーサ層６０と共に２つの強磁性
層２０、２２を通過しなければならない。これに対し
て、本実施の形態のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ（図
５参照）において、伝導電子が２つの強磁性層９，９０
間（ＭＯ層１０，１００間）を通過するためには、その
電子はスペーサ層１２のみを通過すればよい。したがっ
て、本実施の形態では、上記第１の実施の形態と比較し
てスピンフリップの発生確率が大幅に減少し、これによ
り大きな巨大磁気抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が得られるた
め、磁気抵抗効果をより向上させることができる。
と、上記第１の実施の形態のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサ（図１参照）において、伝導電子が２つの３層磁性
層８，８０間（ＭＯ層４，４０間）を通過するために
は、その伝導電子はスペーサ層６０と共に２つの強磁性
層２０、２２を通過しなければならない。これに対し
て、本実施の形態のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ（図
５参照）において、伝導電子が２つの強磁性層９，９０
間（ＭＯ層１０，１００間）を通過するためには、その
電子はスペーサ層１２のみを通過すればよい。したがっ
て、本実施の形態では、上記第１の実施の形態と比較し
てスピンフリップの発生確率が大幅に減少し、これによ
り大きな巨大磁気抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が得られるた
め、磁気抵抗効果をより向上させることができる。
【００９７】なお、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第１の実施の
形態と同様である。
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第１の実施の
形態と同様である。
【００９８】［第３の実施の形態］次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００９９】図９は、本発明の第３の実施の形態に係る
磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に係
るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、新たに反強磁性層
１５を備えたスピンバルブ構造を有する点を除き、上記
第２の実施の形態とほぼ同様の構成をなすものであり、
本発明の請求項１１（ならびに請求項４８）に対応して
いる。
磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に係
るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、新たに反強磁性層
１５を備えたスピンバルブ構造を有する点を除き、上記
第２の実施の形態とほぼ同様の構成をなすものであり、
本発明の請求項１１（ならびに請求項４８）に対応して
いる。
【０１００】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、基
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）１１と、反強磁性層１５と、強磁性層（第１の
強磁性層）１６と、ＭＯ層（第１の磁性ナノ酸化物層）
１７と、スペーサ層（第２の非磁性金属スペーサ層）２
７と、ＭＯ層（第２の磁性ナノ酸化物層）１７０と、強
磁性層（第２の強磁性層）１６０と、スペーサ層（第３
の非磁性金属スペーサ層）１１１とがこの順に積層され
た構成をなしている。
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）１１と、反強磁性層１５と、強磁性層（第１の
強磁性層）１６と、ＭＯ層（第１の磁性ナノ酸化物層）
１７と、スペーサ層（第２の非磁性金属スペーサ層）２
７と、ＭＯ層（第２の磁性ナノ酸化物層）１７０と、強
磁性層（第２の強磁性層）１６０と、スペーサ層（第３
の非磁性金属スペーサ層）１１１とがこの順に積層され
た構成をなしている。
【０１０１】スペーサ層１１，２７，１１１は、例え
ば、銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性
金属材料により構成されており、それらの厚さは約０．
５ｎｍ〜１０．０ｎｍである。
ば、銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性
金属材料により構成されており、それらの厚さは約０．
５ｎｍ〜１０．０ｎｍである。
【０１０２】反強磁性層１５は、主に、交換バイアスを
供給して強磁性層１６の磁化方向を固定するためのピン
ニング層である。この反強磁性層１５は、例えば、マン
ガン白金合金（ＭｎＰｔ）、ニッケルマンガン合金（Ｎ
ｉＭｎ）、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、クロ
ムマンガン白金合金（ＣｒＭｎＰｔ）およびマンガン白
金パラジウム合金（ＭｎＰｔＰｄ）を含む群のうちのい
ずれかの反強磁性材料により構成されており、その厚さ
は約５．０ｎｍ〜３０．０ｎｍである。
供給して強磁性層１６の磁化方向を固定するためのピン
ニング層である。この反強磁性層１５は、例えば、マン
ガン白金合金（ＭｎＰｔ）、ニッケルマンガン合金（Ｎ
ｉＭｎ）、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、クロ
ムマンガン白金合金（ＣｒＭｎＰｔ）およびマンガン白
金パラジウム合金（ＭｎＰｔＰｄ）を含む群のうちのい
ずれかの反強磁性材料により構成されており、その厚さ
は約５．０ｎｍ〜３０．０ｎｍである。
【０１０３】強磁性層１６，１６０は、例えば、ニッケ
ル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎｍ〜
５．０ｎｍである。強磁性層１６は、反強磁性層１５に
より磁化方向が固定されたピンド層であり、一方、強磁
性層１６０は、磁化方向が自由に回転可能なフリー層で
ある。
ル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆ
ｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金
により構成されており、それらの厚さは約０．５ｎｍ〜
５．０ｎｍである。強磁性層１６は、反強磁性層１５に
より磁化方向が固定されたピンド層であり、一方、強磁
性層１６０は、磁化方向が自由に回転可能なフリー層で
ある。
【０１０４】ＭＯ層１７，１７０は、例えば、酸化鉄、
酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸
化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、
フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペ
ロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちの
いずれかを含んで構成されており、それらの厚さは約
０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎｍ
〜６．０ｎｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を最
大にするために、ＭＯ層１７，１７０の材質および厚さ
は互いに同一であるのが好ましい。
酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸
化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、
フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペ
ロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちの
いずれかを含んで構成されており、それらの厚さは約
０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎｍ
〜６．０ｎｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を最
大にするために、ＭＯ層１７，１７０の材質および厚さ
は互いに同一であるのが好ましい。
【０１０５】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサが磁気
再生用のセンサデバイスとして磁気再生ヘッドに搭載さ
れると、ピンド層として機能する強磁性層１６の磁化方
向は所定の方向に固定され、一方、フリー層として機能
する強磁性層１６０の磁化方向は、磁気バイアスの印加
下、静止状態において、強磁性層１６の磁化方向に対し
て約９０°の角度をなすように配向する。
再生用のセンサデバイスとして磁気再生ヘッドに搭載さ
れると、ピンド層として機能する強磁性層１６の磁化方
向は所定の方向に固定され、一方、フリー層として機能
する強磁性層１６０の磁化方向は、磁気バイアスの印加
下、静止状態において、強磁性層１６の磁化方向に対し
て約９０°の角度をなすように配向する。
【０１０６】次に、図１０〜図１２を参照して、ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサの製造方法について説明する。
図１０〜図１２は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造工程を説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの構成要素の材質や厚さ等について
は既に詳述したので、以下では、それらの説明を随時省
略する。
−ＭＲ型磁気再生センサの製造方法について説明する。
図１０〜図１２は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造工程を説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの構成要素の材質や厚さ等について
は既に詳述したので、以下では、それらの説明を随時省
略する。
【０１０７】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを製造
する際には、まず、図１０に示したように、基体１上
に、スペーサ層１１、反強磁性層１５、強磁性層１６お
よびＭＯ層１７をこの順に形成し、反強磁性層１５から
強磁性層１６に交換バイアスを供給可能にする。
する際には、まず、図１０に示したように、基体１上
に、スペーサ層１１、反強磁性層１５、強磁性層１６お
よびＭＯ層１７をこの順に形成し、反強磁性層１５から
強磁性層１６に交換バイアスを供給可能にする。
【０１０８】続いて、図１１に示したように、ＭＯ層１
７上に、スペーサ層２７およびＭＯ層１７０をこの順に
形成する。
７上に、スペーサ層２７およびＭＯ層１７０をこの順に
形成する。
【０１０９】最後に、図１２に示したように、ＭＯ層１
７０上に、強磁性層１６０およびスペーサ層１１１をこ
の順に形成することにより、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサが完成する。
７０上に、強磁性層１６０およびスペーサ層１１１をこ
の順に形成することにより、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサが完成する。
【０１１０】本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサまたはその製造方法では、ＭＯ層１７，１７０
を含むようにしたので、以下の理由により、スピンバル
ブ構造を有する場合においても、磁気抵抗効果を向上さ
せることができる。
生センサまたはその製造方法では、ＭＯ層１７，１７０
を含むようにしたので、以下の理由により、スピンバル
ブ構造を有する場合においても、磁気抵抗効果を向上さ
せることができる。
【０１１１】すなわち、スピンバルブ構造を有する従来
のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサでは、ピンド層の磁化
方向を固定するために導入されたピンニング層の存在に
起因して、磁気抵抗変化率が減少する傾向にあった。こ
れに対して、本実施の形態では、上記第１の実施の形態
と同様の作用により、ＭＯ層１７，１７０の存在がＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサ全体の抵抗特性向上に大きく
寄与するため、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの抵抗値
を適正に制御することが可能になる。したがって、スピ
ンバルブ構造を有するＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサに
おいても、磁気抵抗効果を向上させることが可能にな
る。
のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサでは、ピンド層の磁化
方向を固定するために導入されたピンニング層の存在に
起因して、磁気抵抗変化率が減少する傾向にあった。こ
れに対して、本実施の形態では、上記第１の実施の形態
と同様の作用により、ＭＯ層１７，１７０の存在がＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサ全体の抵抗特性向上に大きく
寄与するため、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの抵抗値
を適正に制御することが可能になる。したがって、スピ
ンバルブ構造を有するＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサに
おいても、磁気抵抗効果を向上させることが可能にな
る。
【０１１２】なお、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第２の実施の
形態と同様である。
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第２の実施の
形態と同様である。
【０１１３】［第４の実施の形態］次に、本発明の第４
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【０１１４】図１３は、本発明の第４の実施の形態に係
る磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に
係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、単層構成の強磁
性層１６に代えて、積層型のシンセティック反強磁性
（synthetic anti-ferromagnetic anti-parallel）ピン
ド層（以下、単に「ＳｙＡＰ層」という。）２５を備え
る点を除き、上記第３の実施の形態とほぼ同様の構成を
なすものであり、本発明の請求項１７（ならびに請求項
５４）に対応している。
る磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に
係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、単層構成の強磁
性層１６に代えて、積層型のシンセティック反強磁性
（synthetic anti-ferromagnetic anti-parallel）ピン
ド層（以下、単に「ＳｙＡＰ層」という。）２５を備え
る点を除き、上記第３の実施の形態とほぼ同様の構成を
なすものであり、本発明の請求項１７（ならびに請求項
５４）に対応している。
【０１１５】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、基
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）１３と、反強磁性層３５と、ＳｙＡＰ層２５
と、ＭＯ層（第１の磁性ナノ酸化物層）３７０と、スペ
ーサ層（第２の非磁性金属スペーサ層）３６１と、ＭＯ
層（第２の磁性ナノ酸化物層）３７７と、強磁性層（強
磁性フリー層）３６６と、スペーサ層（第３の非磁性金
属スペーサ層）１３０とがこの順に積層された構成をな
している。
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）１３と、反強磁性層３５と、ＳｙＡＰ層２５
と、ＭＯ層（第１の磁性ナノ酸化物層）３７０と、スペ
ーサ層（第２の非磁性金属スペーサ層）３６１と、ＭＯ
層（第２の磁性ナノ酸化物層）３７７と、強磁性層（強
磁性フリー層）３６６と、スペーサ層（第３の非磁性金
属スペーサ層）１３０とがこの順に積層された構成をな
している。
【０１１６】スペーサ層１３，３６１，１３０は、例え
ば、銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性
金属材料により構成されており、それぞれの厚さは約
０．５ｎｍ〜１０．０ｎｍである。
ば、銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性
金属材料により構成されており、それぞれの厚さは約
０．５ｎｍ〜１０．０ｎｍである。
【０１１７】反強磁性層３５は、主にピンニング層とし
て機能するものである。この反強磁性層３５は、例え
ば、マンガン白金合金、ニッケルマンガン合金、イリジ
ウムマンガン合金、クロムマンガン白金合金およびマン
ガン白金パラジウム合金を含む群のうちのいずれかの反
強磁性材料により構成されており、その厚さは約５．０
ｎｍ〜３０．０ｎｍである。
て機能するものである。この反強磁性層３５は、例え
ば、マンガン白金合金、ニッケルマンガン合金、イリジ
ウムマンガン合金、クロムマンガン白金合金およびマン
ガン白金パラジウム合金を含む群のうちのいずれかの反
強磁性材料により構成されており、その厚さは約５．０
ｎｍ〜３０．０ｎｍである。
【０１１８】ＳｙＡＰ層２５は、反強磁性結合層（非磁
性金属反強磁性結合層）７７を挟んで２つの強磁性層
（第１の強磁性層）３６，（第２の強磁性層）３６０が
積層された３層構成をなしている。強磁性層３６，３６
０は、例えば、ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバ
ルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれか
の強磁性遷移金属合金により構成されており、それぞれ
の厚さは約０．５ｎｍ〜５．０ｎｍである。反強磁性結
合層７７は、例えば、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム
（Ｒｕ）およびイリジウム（Ｉｒ）を含む群のうちのい
ずれかの非磁性金属材料により構成されており、その厚
さは約０．５ｎｍ〜１．５ｎｍである。
性金属反強磁性結合層）７７を挟んで２つの強磁性層
（第１の強磁性層）３６，（第２の強磁性層）３６０が
積層された３層構成をなしている。強磁性層３６，３６
０は、例えば、ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバ
ルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれか
の強磁性遷移金属合金により構成されており、それぞれ
の厚さは約０．５ｎｍ〜５．０ｎｍである。反強磁性結
合層７７は、例えば、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム
（Ｒｕ）およびイリジウム（Ｉｒ）を含む群のうちのい
ずれかの非磁性金属材料により構成されており、その厚
さは約０．５ｎｍ〜１．５ｎｍである。
【０１１９】ＭＯ層３７０，３７７は、例えば、酸化
鉄、酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表
面酸化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合
金、フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁
性ペロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のう
ちのいずれかを含んで構成されており、それらの厚さは
約０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎ
ｍ〜６．０ｎｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を
最大にするために、ＭＯ層３７０，３７７の材質および
厚さが互いに同一であるのが好ましい。
鉄、酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表
面酸化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合
金、フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁
性ペロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のう
ちのいずれかを含んで構成されており、それらの厚さは
約０．２ｎｍ〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎ
ｍ〜６．０ｎｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を
最大にするために、ＭＯ層３７０，３７７の材質および
厚さが互いに同一であるのが好ましい。
【０１２０】強磁性層３６６は、フリー層として機能す
るものである。この強磁性層３６６の材質および厚さ
は、例えば、ＳｙＡＰ層２５を構成する強磁性層３６，
３６０と同様である。
るものである。この強磁性層３６６の材質および厚さ
は、例えば、ＳｙＡＰ層２５を構成する強磁性層３６，
３６０と同様である。
【０１２１】次に、図１４〜図１６を参照して、ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサの製造方法について説明する。
図１４〜図１６は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造工程を説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの構成要素の材質や厚さ等について
は既に詳述したので、以下では、それらの説明を随時省
略する。
−ＭＲ型磁気再生センサの製造方法について説明する。
図１４〜図１６は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造工程を説明するためのものである。なお、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの構成要素の材質や厚さ等について
は既に詳述したので、以下では、それらの説明を随時省
略する。
【０１２２】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを製造
する際には、まず、図１４に示したように、基体１上
に、スペーサ層１３および反強磁性層３５をこの順に形
成する。続いて、反強磁性層３５上に、強磁性層３６、
反強磁性結合層７７および強磁性層３６０をこの順に形
成し、反強磁性結合層７７を挟んで２つの強磁性層３
６，３６０が積層された３層構成のＳｙＡＰ層２５を形
成することにより、反強磁性層３５からＳｙＡＰ層２５
に交換バイアスを供給可能にする。
する際には、まず、図１４に示したように、基体１上
に、スペーサ層１３および反強磁性層３５をこの順に形
成する。続いて、反強磁性層３５上に、強磁性層３６、
反強磁性結合層７７および強磁性層３６０をこの順に形
成し、反強磁性結合層７７を挟んで２つの強磁性層３
６，３６０が積層された３層構成のＳｙＡＰ層２５を形
成することにより、反強磁性層３５からＳｙＡＰ層２５
に交換バイアスを供給可能にする。
【０１２３】続いて、図１５に示したように、ＳｙＡＰ
層２５上に、ＭＯ層３７０およびスペーサ層３６１をこ
の順に形成する。
層２５上に、ＭＯ層３７０およびスペーサ層３６１をこ
の順に形成する。
【０１２４】最後に、図１６に示したように、スペーサ
層３６１上に、ＭＯ層３７７、強磁性層３６６およびス
ペーサ層１３０をこの順に形成することにより、ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサが完成する。
層３６１上に、ＭＯ層３７７、強磁性層３６６およびス
ペーサ層１３０をこの順に形成することにより、ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサが完成する。
【０１２５】本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサまたはその製造方法では、ＭＯ層３７０，３７
７を含むようにしたので、上記第３の実施の形態と同様
の作用により、ＭＯ層３７０，３７７の存在に基づいて
全体の抵抗値を適正に制御可能となる。また、このＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサでは、ＳｙＡＰ層２５の磁化
方向を固定するための磁界（ピンニング磁界）が大きく
なると共に、ＳｙＡＰ層２５の存在に起因してＧＭＲ出
力が低下することもない。したがって、本実施の形態で
は、ＳｙＡＰ層２５を備えたＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサにおいても、磁気抵抗効果を向上させることができ
る。
生センサまたはその製造方法では、ＭＯ層３７０，３７
７を含むようにしたので、上記第３の実施の形態と同様
の作用により、ＭＯ層３７０，３７７の存在に基づいて
全体の抵抗値を適正に制御可能となる。また、このＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサでは、ＳｙＡＰ層２５の磁化
方向を固定するための磁界（ピンニング磁界）が大きく
なると共に、ＳｙＡＰ層２５の存在に起因してＧＭＲ出
力が低下することもない。したがって、本実施の形態で
は、ＳｙＡＰ層２５を備えたＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサにおいても、磁気抵抗効果を向上させることができ
る。
【０１２６】なお、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第３の実施の
形態と同様である。
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第３の実施の
形態と同様である。
【０１２７】［第５の実施の形態］次に、本発明の第５
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【０１２８】図１７は、本発明の第５の実施の形態に係
る磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に
係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、反強磁性層１５
および強磁性層１６を削除した点を除き、上記第３の実
施の形態とほぼ同様の構成をなすものであり、本発明の
請求項２６（ならびに請求項６２）に対応している。
る磁気抵抗効果センサ積層体としてのＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサの断面構成を表している。本実施の形態に
係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、反強磁性層１５
および強磁性層１６を削除した点を除き、上記第３の実
施の形態とほぼ同様の構成をなすものであり、本発明の
請求項２６（ならびに請求項６２）に対応している。
【０１２９】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、基
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）１７と、ＭＯ層（第１の磁性ナノ酸化物層）４
０と、スペーサ層（第２の非磁性金属スペーサ層）１７
１と、ＭＯ層（第２の磁性ナノ酸化物層）４１と、強磁
性層５０と、スペーサ層（第３の非磁性金属スペーサ
層）１７０とがこの順に積層された構成をなしている。
体１上に配設されたスペーサ層（第１の非磁性金属スペ
ーサ層）１７と、ＭＯ層（第１の磁性ナノ酸化物層）４
０と、スペーサ層（第２の非磁性金属スペーサ層）１７
１と、ＭＯ層（第２の磁性ナノ酸化物層）４１と、強磁
性層５０と、スペーサ層（第３の非磁性金属スペーサ
層）１７０とがこの順に積層された構成をなしている。
【０１３０】スペーサ層１７，１７１，１７０は、例え
ば、銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性
金属材料により構成されており、それらの厚さは約０．
５ｎｍ〜１０．０ｎｍである。
ば、銅、金および銀を含む群のうちのいずれかの非磁性
金属材料により構成されており、それらの厚さは約０．
５ｎｍ〜１０．０ｎｍである。
【０１３１】ＭＯ層４０，４１は、酸化鉄、酸化クロ
ム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸化物、ス
ピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、フェリ磁
性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカ
イト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれか
を含んで構成されており、それらの厚さは約０．２ｎｍ
〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎｍ〜６．０ｎ
ｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を最大にするた
めに、ＭＯ層４０，４１の材質および厚さが互いに同一
であるのが好ましい。
ム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸化物、ス
ピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、フェリ磁
性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカ
イト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれか
を含んで構成されており、それらの厚さは約０．２ｎｍ
〜６，０ｎｍ、より好ましくは約０．４ｎｍ〜６．０ｎ
ｍである。なお、例えば、磁気抵抗効果を最大にするた
めに、ＭＯ層４０，４１の材質および厚さが互いに同一
であるのが好ましい。
【０１３２】強磁性層５０は、例えば、ニッケル鉄合金
（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を
含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金により構
成されており、その厚さは約０．５ｎｍ〜５．０ｎｍで
ある。
（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を
含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金により構
成されており、その厚さは約０．５ｎｍ〜５．０ｎｍで
ある。
【０１３３】次に、図１８および図１９を参照して、Ｃ
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製造方法について説明す
る。図１８および図１９は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサの製造工程を説明するためのものである。なお、Ｃ
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの各構成要素の材質や厚さ
等については既に詳述したので、以下では、それらの説
明を随時省略する。
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製造方法について説明す
る。図１８および図１９は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサの製造工程を説明するためのものである。なお、Ｃ
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの各構成要素の材質や厚さ
等については既に詳述したので、以下では、それらの説
明を随時省略する。
【０１３４】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサは、ま
ず、図１８に示したように、基体１上に、スペーサ層１
７、ＭＯ層４０、スペーサ層１７１およびＭＯ層４１を
この順に形成したのち、図１９に示したように、ＭＯ層
４１上に、強磁性層５０およびスペーサ層１７０をこの
順に形成することにより完成する。
ず、図１８に示したように、基体１上に、スペーサ層１
７、ＭＯ層４０、スペーサ層１７１およびＭＯ層４１を
この順に形成したのち、図１９に示したように、ＭＯ層
４１上に、強磁性層５０およびスペーサ層１７０をこの
順に形成することにより完成する。
【０１３５】本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサまたはその製造方法では、ＭＯ層４０，４１を
含むようにしたので、上記第３の実施の形態と同様の作
用により、ＭＯ層４０，４１の存在がＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサ全体の抵抗特性向上に大きく寄与し、これ
によりＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの抵抗を適正に制
御することが可能になる。したがって、磁気抵抗効果を
向上させることができる。
生センサまたはその製造方法では、ＭＯ層４０，４１を
含むようにしたので、上記第３の実施の形態と同様の作
用により、ＭＯ層４０，４１の存在がＣＰＰ−ＭＲ型磁
気再生センサ全体の抵抗特性向上に大きく寄与し、これ
によりＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの抵抗を適正に制
御することが可能になる。したがって、磁気抵抗効果を
向上させることができる。
【０１３６】なお、本実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第３の実施の
形態と同様である。
磁気再生センサに関する上記以外の構成、機能、作用お
よび効果、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法に関する作用および効果等は、上記第３の実施の
形態と同様である。
【０１３７】以上、第１〜第５の実施の形態においてＣ
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの構成について説明した
が、これらのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを磁気再生
用のセンサデバイスとして磁気再生ヘッドに搭載する際
には、各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを単独で用いる
ようにしてもよいし、あるいは少なくとも２つのＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサを用いるようにしてもよい。少
なくとも２つのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを用いる
場合には、各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサのうち、図
１，図５，図９，図１３，図１７に示した積層部分Ｓを
積層単位（以下、「ユニット」という。）として用いて
互いに積層させると共に、各積層部分Ｓ間を電気的に接
続させることにより、ユニット積層タイプ（以下、「ユ
ニットセルタイプ」という。）のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサを構成可能である。この場合には、ユニットセ
ルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを構成する各
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサが互いに同一の構造を有
するものであってもよいし、あるいは少なくとも１つの
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサが上記第１〜第５の実施
の形態のいずれかの構造を有するものであってもよい。
なお、ユニットセルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサを構成する各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの構成
要素の材質や厚さ等は、例えば、各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサごとに自由に設定可能である。
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの構成について説明した
が、これらのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを磁気再生
用のセンサデバイスとして磁気再生ヘッドに搭載する際
には、各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを単独で用いる
ようにしてもよいし、あるいは少なくとも２つのＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサを用いるようにしてもよい。少
なくとも２つのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを用いる
場合には、各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサのうち、図
１，図５，図９，図１３，図１７に示した積層部分Ｓを
積層単位（以下、「ユニット」という。）として用いて
互いに積層させると共に、各積層部分Ｓ間を電気的に接
続させることにより、ユニット積層タイプ（以下、「ユ
ニットセルタイプ」という。）のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサを構成可能である。この場合には、ユニットセ
ルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを構成する各
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサが互いに同一の構造を有
するものであってもよいし、あるいは少なくとも１つの
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサが上記第１〜第５の実施
の形態のいずれかの構造を有するものであってもよい。
なお、ユニットセルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セ
ンサを構成する各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの構成
要素の材質や厚さ等は、例えば、各ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサごとに自由に設定可能である。
【０１３８】このユニットセルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型
磁気再生センサは、例えば、上記第１〜第５の実施の形
態において説明したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法を利用して製造可能である。
磁気再生センサは、例えば、上記第１〜第５の実施の形
態において説明したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの製
造方法を利用して製造可能である。
【０１３９】なお、図２０は、ユニットセルタイプのＣ
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの一具体例を表している。
このユニットセルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セン
サは、例えば、上記第１の実施の形態において図１に示
したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの積層部分Ｓを２つ
積層させたものである。このユニットセルタイプのＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサでは、２つの積層部分Ｓが電
気的に接続されているため、２つの積層部分Ｓを通じて
電流が流れる。
ＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの一具体例を表している。
このユニットセルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セン
サは、例えば、上記第１の実施の形態において図１に示
したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの積層部分Ｓを２つ
積層させたものである。このユニットセルタイプのＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサでは、２つの積層部分Ｓが電
気的に接続されているため、２つの積層部分Ｓを通じて
電流が流れる。
【０１４０】図２１は、本発明のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサを搭載した磁気再生ヘッド（磁気抵抗効果再生
ヘッド）の断面構成を表している。この磁気再生ヘッド
は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１と共に、この
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１を挟んで上下に隣
接配置された２つの導電リード１０２，１０３と、ＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１の左右側方に絶縁層１
０４を介して埋設された２つの縦方向磁気バイアス層１
０５，１０６とを含んで構成されている。
生センサを搭載した磁気再生ヘッド（磁気抵抗効果再生
ヘッド）の断面構成を表している。この磁気再生ヘッド
は、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１と共に、この
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１を挟んで上下に隣
接配置された２つの導電リード１０２，１０３と、ＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１の左右側方に絶縁層１
０４を介して埋設された２つの縦方向磁気バイアス層１
０５，１０６とを含んで構成されている。
【０１４１】ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１は、
上記第１〜第５の実施の形態において説明した構成、ま
たはユニットセルタイプのものである。上記したよう
に、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１は、例えば、
ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃ
ｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金
属材料よりなる１または２以上の強磁性層と、酸化鉄、
酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸
化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、
フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペ
ロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちの
いずれかを含む１または２以上のＭＯ層を含んで構成さ
れている。強磁性層は、上記第１〜第５の実施の形態に
おいて説明したように、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ
１０７が再生機能を実行可能となるように磁化されてい
る。なお、上記第１〜第５の形態において説明した基体
１は、例えば、磁気再生ヘッドの一構成要素をなす導電
リード１０２である。
上記第１〜第５の実施の形態において説明した構成、ま
たはユニットセルタイプのものである。上記したよう
に、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１は、例えば、
ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）やコバルト鉄合金（Ｃ
ｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金
属材料よりなる１または２以上の強磁性層と、酸化鉄、
酸化クロム、ニッケル鉄合金やコバルト鉄合金の表面酸
化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニッケル合金、
フェリ磁性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペ
ロブスカイト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちの
いずれかを含む１または２以上のＭＯ層を含んで構成さ
れている。強磁性層は、上記第１〜第５の実施の形態に
おいて説明したように、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ
１０７が再生機能を実行可能となるように磁化されてい
る。なお、上記第１〜第５の形態において説明した基体
１は、例えば、磁気再生ヘッドの一構成要素をなす導電
リード１０２である。
【０１４２】導電リード１０２，１０３は、ＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサ１０１に電流を供給するためのもの
である。
Ｒ型磁気再生センサ１０１に電流を供給するためのもの
である。
【０１４３】縦方向磁気バイアス層１０５，１０６は、
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１に対して縦方向の
磁気バイアスを供給するものであり、絶縁層１０４によ
りＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１から電気的に分
離されている。
ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１に対して縦方向の
磁気バイアスを供給するものであり、絶縁層１０４によ
りＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ１０１から電気的に分
離されている。
【０１４４】この磁気再生ヘッドでは、縦方向磁気バイ
アス層１０５，１０６からＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セン
サ１０１に縦方向の磁気バイアスが供給された状態にお
いて、導電リード１０２，１０３を通じてＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサ１０１に電流が供給されると、ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサ１０１において巨大磁気抵抗効
果（ＧＭＲ）が生じる。そして、巨大磁気抵抗効果を利
用して、例えば磁気ディスクなどの磁気記録メディアな
どから生じる外部磁界の変化が磁気抵抗の変化として検
出されることにより、磁気記録メディアに記録されてい
た情報が磁気的に再生される。
アス層１０５，１０６からＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セン
サ１０１に縦方向の磁気バイアスが供給された状態にお
いて、導電リード１０２，１０３を通じてＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサ１０１に電流が供給されると、ＣＰＰ
−ＭＲ型磁気再生センサ１０１において巨大磁気抵抗効
果（ＧＭＲ）が生じる。そして、巨大磁気抵抗効果を利
用して、例えば磁気ディスクなどの磁気記録メディアな
どから生じる外部磁界の変化が磁気抵抗の変化として検
出されることにより、磁気記録メディアに記録されてい
た情報が磁気的に再生される。
【０１４５】なお、この磁気再生ヘッドは、例えば、上
記した一連の構成要素と共に、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生
センサ１０１を周囲から磁気的に遮蔽するための下部磁
気シールドや上部磁気シールドを含んで構成される場合
もある。この場合には、例えば、下部磁気シールドや上
部磁気シールドが導電リード１０２，１０３と別体をな
す場合もあるし、下部磁気シールドが導電リード１０２
と一体化され、その導電リード１０２としての機能を兼
ねると共に、上部磁気シールドが導電リード１０３と一
体化され、その導電リード１０３の機能を兼ねる場合も
ある。
記した一連の構成要素と共に、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生
センサ１０１を周囲から磁気的に遮蔽するための下部磁
気シールドや上部磁気シールドを含んで構成される場合
もある。この場合には、例えば、下部磁気シールドや上
部磁気シールドが導電リード１０２，１０３と別体をな
す場合もあるし、下部磁気シールドが導電リード１０２
と一体化され、その導電リード１０２としての機能を兼
ねると共に、上部磁気シールドが導電リード１０３と一
体化され、その導電リード１０３の機能を兼ねる場合も
ある。
【０１４６】
【実施例】次に、本発明のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セン
サの性能特性を調べた結果について説明する。
サの性能特性を調べた結果について説明する。
【０１４７】本発明のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを
代表して、上記第２の実施の形態において説明したＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサ（図５参照）の信号出力特性
を調べた。基体１を除いたＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セン
サの主要部（スペーサ層７／強磁性層９／ＭＯ層１０／
スペーサ層１２／ＭＯ層１００／強磁性層９０／スペー
サ層７０）の構成（厚さ）は、Ｃｕ（約３．０ｎｍ厚）
／Ｎｉ80Ｆｅ20（約３．０ｎｍ厚）／Ｆｅ3 Ｏ4 （約
０．４ｎｍ厚）／Ｃｕ（約３．０ｎｍ厚）／Ｆｅ 3 Ｏ4
（約０．４ｎｍ厚）／Ｎｉ80Ｆｅ20（約３．０ｎｍ厚）
／Ｃｕ（３．０ｎｍ厚）とした。
代表して、上記第２の実施の形態において説明したＣＰ
Ｐ−ＭＲ型磁気再生センサ（図５参照）の信号出力特性
を調べた。基体１を除いたＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生セン
サの主要部（スペーサ層７／強磁性層９／ＭＯ層１０／
スペーサ層１２／ＭＯ層１００／強磁性層９０／スペー
サ層７０）の構成（厚さ）は、Ｃｕ（約３．０ｎｍ厚）
／Ｎｉ80Ｆｅ20（約３．０ｎｍ厚）／Ｆｅ3 Ｏ4 （約
０．４ｎｍ厚）／Ｃｕ（約３．０ｎｍ厚）／Ｆｅ 3 Ｏ4
（約０．４ｎｍ厚）／Ｎｉ80Ｆｅ20（約３．０ｎｍ厚）
／Ｃｕ（３．０ｎｍ厚）とした。
【０１４８】Ｆｅ3 Ｏ4 の抵抗は、磁化方向に沿ってス
ピンが配向したスピンアップ電子に関して約１６０００
μΩ・ｃｍ台，スピンダウン電子に関して約６２０００
０μΩ・ｃｍ台である。このＦｅ3 Ｏ4 では、半金属性
が維持される限り、スピンアップ電子／スピンダウン電
子間の抵抗比が極めて大きくなる。ＣＰＰ型構造の電子
伝導系に関する二電流系モデルおよび抵抗のシリアルネ
ットワークを利用してＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの
センサ抵抗Ｒを算出したところ、断面積Ａ＝約１００ｎ
ｍ×１００ｎｍ（約０．０１μｍ2 ）のときにセンサ抵
抗Ｒ＝約１２．５Ωであった。この場合、ＧＭＲ出力は
数百％程度と推定され、良好な値である。なお、断面積
Ａ＝約５０ｎｍ×５０ｎｍ（０．００２５μｍ2 ）のと
き、センサ抵抗Ｒ＝約５０．０Ωであった。
ピンが配向したスピンアップ電子に関して約１６０００
μΩ・ｃｍ台，スピンダウン電子に関して約６２０００
０μΩ・ｃｍ台である。このＦｅ3 Ｏ4 では、半金属性
が維持される限り、スピンアップ電子／スピンダウン電
子間の抵抗比が極めて大きくなる。ＣＰＰ型構造の電子
伝導系に関する二電流系モデルおよび抵抗のシリアルネ
ットワークを利用してＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサの
センサ抵抗Ｒを算出したところ、断面積Ａ＝約１００ｎ
ｍ×１００ｎｍ（約０．０１μｍ2 ）のときにセンサ抵
抗Ｒ＝約１２．５Ωであった。この場合、ＧＭＲ出力は
数百％程度と推定され、良好な値である。なお、断面積
Ａ＝約５０ｎｍ×５０ｎｍ（０．００２５μｍ2 ）のと
き、センサ抵抗Ｒ＝約５０．０Ωであった。
【０１４９】このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサでは、
ＭＯ層１０，１００の厚さを変化させたところ、全体の
抵抗値が変化した。このことから、ＭＯ層１０，１００
を利用して、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ全体の抵抗
値を制御可能であることが確認された。特に、ＣＰＰ−
ＭＲ型磁気再生センサのＧＭＲ出力は、ＭＯ層１０，１
００の厚さが互いに一致したときに最大になることも確
認された。この原理は、以下の通りである。
ＭＯ層１０，１００の厚さを変化させたところ、全体の
抵抗値が変化した。このことから、ＭＯ層１０，１００
を利用して、ＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ全体の抵抗
値を制御可能であることが確認された。特に、ＣＰＰ−
ＭＲ型磁気再生センサのＧＭＲ出力は、ＭＯ層１０，１
００の厚さが互いに一致したときに最大になることも確
認された。この原理は、以下の通りである。
【０１５０】すなわち、例えば、ＭＯ層１０に関するス
ピンアップ電子の抵抗Ｒ□ をαＲとし、スピンダウン
電子の抵抗Ｒ□ をα-1Ｒとすると共に、説明を簡略化
するために、ＭＯ層１００はＭＯ層１０と同一の材質を
なし、その厚さはＭＯ層１０の厚さのγ倍であるとす
る。この場合、ＭＯ層１０，１００が互いに平行な関係
にある場合の抵抗Ｒparallelは、Ｒparallel＝（１＋
γ）（α＋αー1）Ｒと表される。また、ＭＯ層１０，１
００が互いに反平行な関係にある場合の抵抗Ｒanti
parallelは、Ｒantiparallel＝（α＋αー1γ）（αγ＋
αー1）（α＋αー1）-1（１＋γ）-1Ｒと表される。これ
らのことから、平行関係時のＲparallelに基づいて規格
化された磁気抵抗変化率ΔＲ／Ｒparallelは、ΔＲ／Ｒ
parallel＝（α2＋αー2−２）（１＋γ2 ）-1γとな
る。この磁気抵抗変化率ΔＲ／Ｒparallelは、γ＝１の
とき、すなわちＭＯ層１０，１００が互いに同一の厚さ
を有する場合に最大となり、ΔＲ／Ｒparallel＝１／２
（α2 ＋αー2）−１となる。この最大磁気抵抗変化率Δ
Ｒ／Ｒparallelは、α＝１のとき、すなわちＭＯ層１
０，１００における電子伝導がスピン特性と無関係な場
合に零となるが、α≠１の場合にはαの値に応じて増大
する。なお、ＭＯ層１０，１００が互いに異なる材質を
なし、かつスピンアップ電子／スピンダウン電子間の抵
抗比が互いに異なる場合においても、上記した一連の計
算式を利用して抵抗値を算出可能である。
ピンアップ電子の抵抗Ｒ□ をαＲとし、スピンダウン
電子の抵抗Ｒ□ をα-1Ｒとすると共に、説明を簡略化
するために、ＭＯ層１００はＭＯ層１０と同一の材質を
なし、その厚さはＭＯ層１０の厚さのγ倍であるとす
る。この場合、ＭＯ層１０，１００が互いに平行な関係
にある場合の抵抗Ｒparallelは、Ｒparallel＝（１＋
γ）（α＋αー1）Ｒと表される。また、ＭＯ層１０，１
００が互いに反平行な関係にある場合の抵抗Ｒanti
parallelは、Ｒantiparallel＝（α＋αー1γ）（αγ＋
αー1）（α＋αー1）-1（１＋γ）-1Ｒと表される。これ
らのことから、平行関係時のＲparallelに基づいて規格
化された磁気抵抗変化率ΔＲ／Ｒparallelは、ΔＲ／Ｒ
parallel＝（α2＋αー2−２）（１＋γ2 ）-1γとな
る。この磁気抵抗変化率ΔＲ／Ｒparallelは、γ＝１の
とき、すなわちＭＯ層１０，１００が互いに同一の厚さ
を有する場合に最大となり、ΔＲ／Ｒparallel＝１／２
（α2 ＋αー2）−１となる。この最大磁気抵抗変化率Δ
Ｒ／Ｒparallelは、α＝１のとき、すなわちＭＯ層１
０，１００における電子伝導がスピン特性と無関係な場
合に零となるが、α≠１の場合にはαの値に応じて増大
する。なお、ＭＯ層１０，１００が互いに異なる材質を
なし、かつスピンアップ電子／スピンダウン電子間の抵
抗比が互いに異なる場合においても、上記した一連の計
算式を利用して抵抗値を算出可能である。
【０１５１】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。すなわち、上記各実施の
形態において説明したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサや
このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを含む磁気再生ヘッ
ドの構成、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサや磁
気再生ヘッドの製造方法に関する詳細は、必ずしもこれ
に限られるものではなく、積層構造中にＭＯ層を含み、
このＭＯ層を利用してＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ全
体の抵抗値を制御することにより、磁気抵抗変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）を大きくして磁気抵抗効果を向上させることが
可能な限り、自由に変更可能である。
明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。すなわち、上記各実施の
形態において説明したＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサや
このＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを含む磁気再生ヘッ
ドの構成、ならびにＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサや磁
気再生ヘッドの製造方法に関する詳細は、必ずしもこれ
に限られるものではなく、積層構造中にＭＯ層を含み、
このＭＯ層を利用してＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサ全
体の抵抗値を制御することにより、磁気抵抗変化率（Δ
Ｒ／Ｒ）を大きくして磁気抵抗効果を向上させることが
可能な限り、自由に変更可能である。
【０１５２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項５のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層
体によれば、第１の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強
磁性層が積層された３層構成の第１の強磁性層と、第２
の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層され
た３層構成の第２の強磁性層とを含むようにしたので、
第１および第２の磁性ナノ酸化物層の存在に基づいて、
伝導電子の抵抗路長が長くなると共に、スピンアップ電
子／スピンダウン電子間の抵抗差が大きくなる。したが
って、巨大磁気抵抗変化率が確保されるため、磁気抵抗
効果を向上させることができる。また、この磁気抵抗効
果センサ積層体によれば、第１および第２の磁性ナノ酸
化物層を含む特徴的な構成に基づき、センサ抵抗Ｒと断
面積Ａとの積で表される示性数ＲＡが、ＣＰＰ型構造の
値とＭＴＪ型構造の値との間に相当する適正値になるた
め、高密度磁気記録・再生処理を実現することができる
と共に、ピンホール等に起因する短絡の発生を防止する
ことができる。さらに、この磁気抵抗効果センサ積層体
を利用することにより、上記利点を備えた高性能な磁気
再生ヘッドを得ることができる。
求項５のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層
体によれば、第１の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強
磁性層が積層された３層構成の第１の強磁性層と、第２
の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層され
た３層構成の第２の強磁性層とを含むようにしたので、
第１および第２の磁性ナノ酸化物層の存在に基づいて、
伝導電子の抵抗路長が長くなると共に、スピンアップ電
子／スピンダウン電子間の抵抗差が大きくなる。したが
って、巨大磁気抵抗変化率が確保されるため、磁気抵抗
効果を向上させることができる。また、この磁気抵抗効
果センサ積層体によれば、第１および第２の磁性ナノ酸
化物層を含む特徴的な構成に基づき、センサ抵抗Ｒと断
面積Ａとの積で表される示性数ＲＡが、ＣＰＰ型構造の
値とＭＴＪ型構造の値との間に相当する適正値になるた
め、高密度磁気記録・再生処理を実現することができる
と共に、ピンホール等に起因する短絡の発生を防止する
ことができる。さらに、この磁気抵抗効果センサ積層体
を利用することにより、上記利点を備えた高性能な磁気
再生ヘッドを得ることができる。
【０１５３】また、請求項６ないし請求項１０のいずれ
か１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、第
１および第２の強磁性層と共に積層された第１および第
２の磁性ナノ酸化物層を含むようにしたので、第１およ
び第２の磁性ナノ酸化物層がそれぞれ第１および第２の
強磁性層中に挿入された場合と比較して、伝導電子に関
するスピンフリップの発生確率が大幅に減少する。した
がって、より大きな巨大磁気抵抗変化率が得られるた
め、磁気抵抗効果を向上させることができる。
か１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、第
１および第２の強磁性層と共に積層された第１および第
２の磁性ナノ酸化物層を含むようにしたので、第１およ
び第２の磁性ナノ酸化物層がそれぞれ第１および第２の
強磁性層中に挿入された場合と比較して、伝導電子に関
するスピンフリップの発生確率が大幅に減少する。した
がって、より大きな巨大磁気抵抗変化率が得られるた
め、磁気抵抗効果を向上させることができる。
【０１５４】また、請求項１１ないし請求項１６のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、
スピンバルブ構造を有すると共に、第１および第２の磁
性ナノ酸化物層を含むようにしたので、これらの第１お
よび第２の磁性ナノ酸化物層を利用して抵抗値を適正に
制御することが可能になる。したがって、スピンバルブ
構造を有する場合においても、磁気抵抗効果を向上させ
ることができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、
スピンバルブ構造を有すると共に、第１および第２の磁
性ナノ酸化物層を含むようにしたので、これらの第１お
よび第２の磁性ナノ酸化物層を利用して抵抗値を適正に
制御することが可能になる。したがって、スピンバルブ
構造を有する場合においても、磁気抵抗効果を向上させ
ることができる。
【０１５５】また、請求項１７ないし請求項２５のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、
シンセティック反強磁性ピンド層、ならびに第１および
第２の磁性ナノ酸化物層を含むようにしたので、これら
の第１および第２の磁性ナノ酸化物層を利用して抵抗値
を適正に調整することが可能になる。しかも、シンセテ
ィック反強磁性ピンド層を導入した場合においてもピン
ニング磁界が確保されるため、出力低下が防止される。
したがって、シンセティック反強磁性層を含む場合にお
いても、磁気抵抗効果を向上させることができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、
シンセティック反強磁性ピンド層、ならびに第１および
第２の磁性ナノ酸化物層を含むようにしたので、これら
の第１および第２の磁性ナノ酸化物層を利用して抵抗値
を適正に調整することが可能になる。しかも、シンセテ
ィック反強磁性ピンド層を導入した場合においてもピン
ニング磁界が確保されるため、出力低下が防止される。
したがって、シンセティック反強磁性層を含む場合にお
いても、磁気抵抗効果を向上させることができる。
【０１５６】また、請求項２６ないし請求項３０のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、
第１および第２の磁性ナノ酸化物層を含むようにしたの
で、これらの第１および第２の磁性ナノ酸化物層を利用
して抵抗値を適正に調整することが可能になると共に、
ピンニング磁界が確保される。したがって、磁気抵抗効
果を向上させることができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体によれば、
第１および第２の磁性ナノ酸化物層を含むようにしたの
で、これらの第１および第２の磁性ナノ酸化物層を利用
して抵抗値を適正に調整することが可能になると共に、
ピンニング磁界が確保される。したがって、磁気抵抗効
果を向上させることができる。
【０１５７】また、請求項３１、または請求項３２、３
３、３４、３５、３６記載の磁気抵抗効果センサ積層体
によれば、少なくとも２つの磁気抵抗効果センサ積層体
が互いに積層され、かつ互いに電気的に接続されるよう
にしたので、本発明の磁気抵抗効果センサ積層体をユニ
ットとして用いたユニットセルタイプの磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を構成することができる。
３、３４、３５、３６記載の磁気抵抗効果センサ積層体
によれば、少なくとも２つの磁気抵抗効果センサ積層体
が互いに積層され、かつ互いに電気的に接続されるよう
にしたので、本発明の磁気抵抗効果センサ積層体をユニ
ットとして用いたユニットセルタイプの磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を構成することができる。
【０１５８】また、請求項３７記載の磁気抵抗効果再生
ヘッドによれば、本発明の磁気抵抗効果センサ積層体と
共に、導電リードおよび縦方向磁気バイアス層を備える
ようにしたので、これらの導電リードおよび縦方向磁気
バイアス層を利用して、本発明の磁気抵抗効果センサ積
層体を駆動させることが可能になる。したがって、本発
明の磁気抵抗効果センサ積層体に基づいて磁気抵抗効果
の向上等の利点を得ることができる。
ヘッドによれば、本発明の磁気抵抗効果センサ積層体と
共に、導電リードおよび縦方向磁気バイアス層を備える
ようにしたので、これらの導電リードおよび縦方向磁気
バイアス層を利用して、本発明の磁気抵抗効果センサ積
層体を駆動させることが可能になる。したがって、本発
明の磁気抵抗効果センサ積層体に基づいて磁気抵抗効果
の向上等の利点を得ることができる。
【０１５９】また、請求項３８ないし請求項４２のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、既存の製造技術のみを用い、煩雑な製造技術
を用いることがないため、請求項１ないし請求項５のい
ずれか１項に記載され、磁気抵抗効果の向上等の観点に
おいて利点を有する本発明の磁気抵抗効果センサ積層体
を容易に製造することができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、既存の製造技術のみを用い、煩雑な製造技術
を用いることがないため、請求項１ないし請求項５のい
ずれか１項に記載され、磁気抵抗効果の向上等の観点に
おいて利点を有する本発明の磁気抵抗効果センサ積層体
を容易に製造することができる。
【０１６０】また、請求項４３ないし請求項４７のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に
記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易に
製造することができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に
記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易に
製造することができる。
【０１６１】また、請求項４８ないし請求項５３のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項１１ないし請求項１６のいずれか１項
に記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易
に製造することができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項１１ないし請求項１６のいずれか１項
に記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易
に製造することができる。
【０１６２】また、請求項５４ないし請求項６１のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項１７ないし請求項２５のいずれか１項
に記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易
に製造することができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項１７ないし請求項２５のいずれか１項
に記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易
に製造することができる。
【０１６３】また、請求項６２ないし請求項６６のいず
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項２６ないし請求項３０のいずれか１項
に記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易
に製造することができる。
れか１項に記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法
によれば、請求項２６ないし請求項３０のいずれか１項
に記載された本発明の磁気抵抗効果センサ積層体を容易
に製造することができる。
【０１６４】また、請求項６７、または請求項６８、６
９、７０、７１、７２記載の磁気抵抗効果センサ積層体
の製造方法によれば、少なくとも２つの磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接続
させるようにしたので、請求項３１、または請求項３
２、３３、３４、３５、３６に記載された本発明のユニ
ットセルタイプの磁気抵抗効果センサ積層体を容易に製
造することができる。
９、７０、７１、７２記載の磁気抵抗効果センサ積層体
の製造方法によれば、少なくとも２つの磁気抵抗効果セ
ンサ積層体を互いに積層させ、かつ互いに電気的に接続
させるようにしたので、請求項３１、または請求項３
２、３３、３４、３５、３６に記載された本発明のユニ
ットセルタイプの磁気抵抗効果センサ積層体を容易に製
造することができる。
【０１６５】また、請求項７３記載の磁気抵抗効果再生
ヘッドの製造方法によれば、本発明の磁気抵抗効果セン
サ積層体に隣接するように導電リードを形成すると共
に、その磁気抵抗効果センサ積層体の側方に縦方向磁気
バイアス層を形成するようにしたので、請求項３７に記
載された本発明の磁気抵抗効果再生ヘッドを容易に製造
することができる。
ヘッドの製造方法によれば、本発明の磁気抵抗効果セン
サ積層体に隣接するように導電リードを形成すると共
に、その磁気抵抗効果センサ積層体の側方に縦方向磁気
バイアス層を形成するようにしたので、請求項３７に記
載された本発明の磁気抵抗効果再生ヘッドを容易に製造
することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面図
である。
型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面図
である。
【図３】図２に続く製造工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図４】図３に続く製造工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面図
である。
型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面図
である。
【図７】図６に続く製造工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図８】図７に続く製造工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るＣＰＰ−ＭＲ
型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面
図である。
Ｒ型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面
図である。
【図１１】図１０に続く製造工程を説明するための断面
図である。
図である。
【図１２】図１１に続く製造工程を説明するための断面
図である。
図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
Ｒ型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係るＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面
図である。
Ｒ型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面
図である。
【図１５】図１４に続く製造工程を説明するための断面
図である。
図である。
【図１６】図１５に続く製造工程を説明するための断面
図である。
図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係るＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
Ｒ型磁気再生センサの断面構成を表す断面図である。
【図１８】本発明の第５の実施の形態に係るＣＰＰ−Ｍ
Ｒ型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面
図である。
Ｒ型磁気再生センサの一製造工程を説明するための断面
図である。
【図１９】図１８に続く製造工程を説明するための断面
図である。
図である。
【図２０】ユニットセルタイプのＣＰＰ−ＭＲ型磁気再
生センサの断面構成を表す断面図である。
生センサの断面構成を表す断面図である。
【図２１】本発明のＣＰＰ−ＭＲ型磁気再生センサを搭
載した磁気再生ヘッドの断面構成を表す断面図である。
載した磁気再生ヘッドの断面構成を表す断面図である。
１…基体、２，９，１６，２０，２２，３６，５０，９
０，１６０，２２０，３６０，３６６…強磁性層、４，
１０，１７，４０，４１，１００，１７０，３７０，３
７７…ＭＯ層、６，７，１１，１２，１３，１７，２
７，６０，７０，１１１，１３０，１７０，１７１，３
６１，６００…スペーサ層、８，８０…３層磁性層、１
５，３５…反強磁性層、２５…ＳｙＡＰ層、７７…反強
磁性結合層、１０１…上部シールド、１０２…下部シー
ルド、１０３，１０４…縦方向磁気バイアス層、１０
５，１０６…導電リード、１０７…ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサ、１０８…絶縁層。
０，１６０，２２０，３６０，３６６…強磁性層、４，
１０，１７，４０，４１，１００，１７０，３７０，３
７７…ＭＯ層、６，７，１１，１２，１３，１７，２
７，６０，７０，１１１，１３０，１７０，１７１，３
６１，６００…スペーサ層、８，８０…３層磁性層、１
５，３５…反強磁性層、２５…ＳｙＡＰ層、７７…反強
磁性結合層、１０１…上部シールド、１０２…下部シー
ルド、１０３，１０４…縦方向磁気バイアス層、１０
５，１０６…導電リード、１０７…ＣＰＰ−ＭＲ型磁気
再生センサ、１０８…絶縁層。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｆ 41/14 Ｈ０１Ｌ 43/10
Ｈ０１Ｌ 43/10 43/12
43/12 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ
(72)発明者 成宗 洪
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95120 サンノゼ カルカテラ ドライブ
7174
(72)発明者 克▲強▼ 朱
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94539 フレモント ウッドサイド テラ
ス 3535
(72)発明者 民 李
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94538 フレモント レスリー ストリー
ト 277 39639
(72)発明者 ▲煥▼中 廖
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94539 フレモント ベナベンテ アベニ
ュー 39757
Ｆターム(参考） 2G017 AA10 AD54
5D034 BA03 BA09 BA11 CA08 DA07
5E049 AA01 AA04 AA07 BA12 CB01
EB00
Claims (73)
- 【請求項１】 膜面に直交する方向に電流が流れる膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体であって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層と、 第１の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層
された３層構成の第１の強磁性層と、 第２の非磁性金属スペーサ層と、 第２の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層
された３層構成の第２の強磁性層と、 第３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層された積
層構造を含むことを特徴とする磁気抵抗効果センサ積層
体。 - 【請求項２】 前記第１、第２および第３の非磁性金属
スペーサ層は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を含ん
で構成されており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上１
０．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の
磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項３】 前記第１または第２の強磁性層のうちの
前記２つの強磁性層は、ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆ
ｅ20）およびコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群
のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金を含んで構成さ
れており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上５．０ｎｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果
センサ積層体。 - 【請求項４】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層
は、酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4 ）、酸化クロム（ＣｒＯ2 ）、
ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合金（ＣｏＦ
ｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニ
ッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガーネット、
亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカイト、ならびに
強磁性窒化物を含む群のうちのいずれかを含んで構成さ
れており、それらの厚さは０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果
センサ積層体。 - 【請求項５】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層
は、磁気抵抗効果を最大にするために、互いに同一の材
料および同一の厚さで構成されていることを特徴とする
請求項４記載の膜面直交電流磁気抵抗効果センサ積層
体。 - 【請求項６】 膜面に直交する方向に電流が流れる膜面
直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体であって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層と、 第１の強磁性層と、 第１の磁性ナノ酸化物層と、 第２の非磁性金属スペーサ層と、 第２の磁性ナノ酸化物層と、 第２の強磁性層と、 第３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層された積
層構造を含むことを特徴とする磁気抵抗効果センサ積層
体。 - 【請求項７】 第１、第２および第３の非磁性金属スペ
ーサ層は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａｇ）を
含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料により構成さ
れており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ
以下であることを特徴とする請求項６記載の磁気抵抗効
果センサ積層体。 - 【請求項８】 第１および第２の強磁性層は、ニッケル
鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ 20）およびコバルト鉄合金（Ｃｏ90
Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合
金を含んで構成されており、それらの厚さは０．５ｎｍ
以上５．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６記
載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項９】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層
は、酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4 ）、酸化クロム（ＣｒＯ2 ）、
ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合金（ＣｏＦ
ｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有するコバルト鉄ニ
ッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガーネット、
亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカイト、ならびに
強磁性窒化物を含む群のうちのいずれかを含んで構成さ
れており、それらの厚さは０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以
下であることを特徴とする請求項６記載の磁気抵抗効果
センサ積層体。 - 【請求項１０】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物
層は、磁気抵抗効果を最大にするために、互いに同一の
材料および同一の厚さで構成されていることを特徴とす
る請求項９記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項１１】 スピンバルブ構造を有し、膜面に直交
する方向に電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果
センサ積層体であって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層と、 反強磁性層と、 第１の強磁性層と、 第１の磁性ナノ酸化物層と、 第２の非磁性金属スペーサ層と、 第２の磁性ナノ酸化物層と、 第２の強磁性層と、 第３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層された積
層構造を含むことを特徴とする磁気抵抗効果センサ積層
体。 - 【請求項１２】 前記第１，第２および第３の非磁性金
属スペーサ層は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を含ん
で構成されており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上１
０．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１１記載
の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項１３】 前記第１および第２の強磁性層は、ニ
ッケル鉄合金（Ｎｉ 80Ｆｅ20）およびコバルト鉄合金
（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷
移金属合金を含んで構成されており、それらの厚さは
０．５ｎｍ以上５．０ｎｍ以下であることを特徴とする
請求項１１記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項１４】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物
層は、酸化鉄（Ｆｅ 3 Ｏ4 ）、酸化クロム（Ｃｒ
Ｏ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合金
（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有するコバ
ルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガー
ネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカイト、
ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれかを含ん
で構成されており、それらの厚さは０．４ｎｍ以上６．
０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１１記載の磁
気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項１５】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物
層は、磁気抵抗効果を最大にするために、互いに同一の
材料および同一の厚さで構成されていることを特徴とす
る請求項１４記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項１６】 前記反強磁性層は、マンガン白金合金
（ＭｎＰｔ）、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、イ
リジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、クロムマンガン白
金合金（ＣｒＭｎＰｔ）およびマンガン白金パラジウム
合金（ＭｎＰｔＰｄ）を含む群のうちのいずれかの反強
磁性材料を含んで構成されており、その厚さは５．０ｎ
ｍ以上３０．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項
１１記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項１７】 スピンバルブ構造を有し、膜面に直交
する方向に電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果
センサ積層体であって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層と、 反強磁性層と、 シンセティック反強磁性ピンド層と、 第１の磁性ナノ酸化物層と、 第２の非磁性金属スペーサ層と、 第２の磁性ナノ酸化物層と、 強磁性フリー層と、 第３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層された積
層構造を含むことを特徴とする磁気抵抗効果センサ積層
体。 - 【請求項１８】 前記第１，第２および第３の非磁性金
属スペーサ層は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を含ん
で構成されており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上１
０．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１７記載
の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項１９】 前記強磁性フリー層は、ニッケル鉄合
金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およびコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ
10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金を
含んで構成されており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上
５．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１７記載
の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２０】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物
層は、酸化鉄（Ｆｅ 3 Ｏ4 ）、酸化クロム（Ｃｒ
Ｏ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合金
（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有するコバ
ルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガー
ネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカイト、
ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれかを含ん
で構成されており、それらの厚さは０．４ｎｍ以上６．
０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１７記載の磁
気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２１】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物
層は、磁気抵抗効果を最大にするために、互いに同一の
材料および同一の厚さで構成されていることを特徴とす
る請求項２０記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２２】 前記シンセティック反強磁性ピンド層
は、 第１の強磁性層と、 非磁性金属反強磁性結合層と、 前記第１の強磁性層に反強磁性的に結合された第２の強
磁性層とがこの順に積層された積層構造を含んで構成さ
れていることを特徴とする請求項１７記載の磁気抵抗効
果センサ積層体。 - 【請求項２３】 前記第１および第２の強磁性層は、ニ
ッケル鉄合金（Ｎｉ 80Ｆｅ20）およびコバルト鉄合金
（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのいずれかの強磁性遷
移金属合金を含んで構成されており、それらの厚さは
０．５ｎｍ以上５．０ｎｍ以下であることを特徴とする
請求項２２記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２４】 前記非磁性金属反強磁性結合層は、ロ
ジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）およびイリジウム
（Ｉｒ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を
含んで構成されており、その厚さは０．５ｎｍ以上１．
５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２２記載の流
磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２５】 前記反強磁性層は、マンガン白金合金
（ＭｎＰｔ）、ニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、イ
リジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）、クロムマンガン白
金合金（ＣｒＭｎＰｔ）およびマンガン白金パラジウム
合金（ＭｎＰｔＰｄ）を含む群のうちのいずれかの反強
磁性材料を含んで構成されており、その厚さは５．０ｎ
ｍ以上３０．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項
１７記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２６】 膜面に直交する方向に電流が流れる膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体であって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層と、 第１の磁性ナノ酸化物層と、 第２の非磁性金属スペーサ層と、 第２の磁性ナノ酸化物層と、 強磁性層と、 第３の非磁性金属スペーサ層とがこの順に積層された積
層構造を含むことを特徴とする磁気抵抗効果センサ積層
体。 - 【請求項２７】 前記第１，第２および第３の非磁性金
属スペーサ層は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を含ん
で構成されており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上１
０．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２６記載
の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２８】 前記強磁性層は、ニッケル鉄合金（Ｎ
ｉ80Ｆｅ20）およびコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を
含む群のうちのいずれかの強磁性遷移金属合金を含んで
構成されており、それらの厚さは０．５ｎｍ以上５．０
ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２６記載の磁気
抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項２９】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物
層は、酸化鉄（Ｆｅ 3 Ｏ4 ）、酸化クロム（Ｃｒ
Ｏ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト鉄合金
（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有するコバ
ルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁性ガー
ネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカイト、
ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれかを含ん
で構成されており、それらの厚さは０．４ｎｍ以上６．
０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２６記載の磁
気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項３０】 前記第１および第２の磁性ナノ酸化物
層は、磁気抵抗効果を最大にするために、互いに同一の
材料および同一の厚さで構成されていることを特徴とす
る請求項２９記載の磁気抵抗効果センサ積層体。 - 【請求項３１】 磁性ナノ酸化物層を有する少なくとも
２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体、を
含み、 各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互
いに電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗
効果センサ積層体。 - 【請求項３２】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項１に記載された磁気抵抗効果センサ積
層体を含み、 各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互
いに電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗
効果センサ積層体。 - 【請求項３３】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項６に記載された磁気抵抗効果センサ積
層体を含み、 各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互
いに電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗
効果センサ積層体。 - 【請求項３４】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項１１に記載された磁気抵抗効果センサ
積層体を含み、 各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互
いに電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗
効果センサ積層体。 - 【請求項３５】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項１７に記載された磁気抵抗効果センサ
積層体を含み、 各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互
いに電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗
効果センサ積層体。 - 【請求項３６】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項２６に記載された磁気抵抗効果センサ
積層体を含み、 各磁気抵抗効果センサ積層体が互いに積層され、かつ互
いに電気的に接続されていることを特徴とする磁気抵抗
効果センサ積層体。 - 【請求項３７】 強磁性層および磁性ナノ酸化物層を有
する膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体、を含
む磁気抵抗効果再生ヘッドであって、 前記磁気抵抗効果センサ積層体に隣接され、前記磁気抵
抗効果センサ積層体に電流を供給するための導電リード
と、 前記磁気抵抗効果センサ積層体の側方に配設され、前記
磁気抵抗効果センサ積層体に縦方向の磁気バイアスを供
給する縦方向磁気バイアス層とを備え、 前記磁気抵抗効果センサ積層体のうちの前記強磁性層
が、再生機能を実行可能となるように磁化されているこ
とを特徴とする磁気抵抗効果再生ヘッド。 - 【請求項３８】 膜面に直交する方向に電流が流れる膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法で
あって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、
第１の磁性ナノ酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層
された３層構成の第１の強磁性層を形成する工程と、 この第１の強磁性層上に、第２の非磁性金属スペーサ層
を形成する工程と、 この第２の非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ
酸化物層を挟んで２つの強磁性層が積層された３層構成
の第２の強磁性層を形成する工程と、 この第２の強磁性層上に、第３の非磁性金属スペーサ層
を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項３９】 銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を用い
て、０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の厚さとなるよう
に、前記第１、第２および第３の非磁性金属スペーサ層
を形成することを特徴とする請求項３８記載の磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項４０】 ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およ
びコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのい
ずれかの強磁性遷移金属合金を用いて、０．５ｎｍ以上
５．０ｎｍ以下の厚さとなるように、前記第１または第
２の強磁性層のうちの前記２つの強磁性層を形成するこ
とを特徴とする請求項３８記載の磁気抵抗効果センサ積
層体の製造方法。 - 【請求項４１】 酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化クロム
（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト
鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有す
るコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁
性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカ
イト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれか
を用いて、０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以下の厚さとなる
ように、前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層を形成
することを特徴とする請求項３８記載の磁気抵抗効果セ
ンサ積層体の製造方法。 - 【請求項４２】 磁気抵抗効果を最大にするために、同
一の材料を用いて同一の厚さとなるように、前記第１お
よび第２の磁性ナノ酸化物層を形成することを特徴とす
る請求項４１記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方
法。 - 【請求項４３】 膜面に直交する方向に電流が流れる膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法で
あって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、
第１の強磁性層を形成する工程と、 この第１の強磁性層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を形
成する工程と、 この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の非磁性金属ス
ペーサ層を形成する工程と、 この第２の非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ
酸化物層を形成する工程と、 この第２の磁性ナノ酸化物層上に、第２の強磁性層を形
成する工程と、 この第２の強磁性層上に、第３の非磁性金属スペーサ層
を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項４４】 銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を用い
て、０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の厚さとなるよう
に、前記第１、第２および第３の非磁性金属スペーサ層
を形成することを特徴とする請求項４３記載の磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項４５】 ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およ
びコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのい
ずれかの強磁性遷移金属合金を用いて、０．５ｎｍ以上
５．０ｎｍ以下の厚さとなるように、前記第１および第
２の強磁性層を形成することを特徴とする請求項４３記
載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項４６】 酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化クロム
（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト
鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有す
るコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁
性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカ
イト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれか
を用いて、０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以下の厚さとなる
ように、前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層を形成
することを特徴とする請求項４３記載の磁気抵抗効果セ
ンサ積層体の製造方法。 - 【請求項４７】 磁気抵抗効果を最大にするために、同
一の材料を用いて同一の厚さとなるように、前記第１お
よび第２の磁性ナノ酸化物層を形成することを特徴とす
る請求項４３記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方
法。 - 【請求項４８】 スピンバルブ構造を有し、膜面に直交
する方向に電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法であって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、
反強磁性層を形成する工程と、 この反強磁性層上に、第１の強磁性層を形成することに
より、前記反強磁性層から前記第１の強磁性層に交換バ
イアスを供給可能にする工程と、 この第１の強磁性層上に、第１の磁性ナノ酸化物層を形
成する工程と、 この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の非磁性金属ス
ペーサ層を形成する工程と、 この第２の非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ
酸化物層を形成する工程と、 この第２の磁性ナノ酸化物層上に、第２の強磁性層を形
成する工程と、 この第２の強磁性層上に、第３の非磁性金属スペーサ層
を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項４９】 銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を用い
て、０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の厚さとなるよう
に、前記第１、第２および第３の非磁性金属スペーサ層
を形成することを特徴とする請求項４８記載の磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項５０】 ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およ
びコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのい
ずれかの強磁性遷移金属合金を用いて、０．５ｎｍ以上
５．０ｎｍ以下の厚さとなるように、前記第１および第
２の強磁性層を形成することを特徴とする請求項４８記
載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項５１】 酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化クロム
（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト
鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有す
るコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁
性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカ
イト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれか
を用いて、０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以下の厚さとなる
ように、前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層を形成
することを特徴とする請求項４８記載の磁気抵抗効果セ
ンサ積層体の製造方法。 - 【請求項５２】 磁気抵抗効果を最大にするために、同
一の材料を用いて同一の厚さとなるように、前記第１お
よび第２の磁性ナノ酸化物層を形成することを特徴とす
る請求項５１記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方
法。 - 【請求項５３】 マンガン白金合金（ＭｎＰｔ）、ニッ
ケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、イリジウムマンガン合
金（ＩｒＭｎ）、クロムマンガン白金合金（ＣｒＭｎＰ
ｔ）およびマンガン白金パラジウム合金（ＭｎＰｔＰ
ｄ）を含む群のうちのいずれかの反強磁性材料を用い
て、５．０ｎｍ以上３０．０ｎｍ以下の厚さとなるよう
に、前記反強磁性層を形成することを特徴とする請求項
４８記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項５４】 スピンバルブ構造を有し、膜面に直交
する方向に電流が流れる膜面直交電流型の磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法であって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、
反強磁性層を形成する工程と、 この反強磁性層上に、第１の強磁性層と、非磁性金属反
強磁性結合層と、第２の強磁性層とをこの順に積層させ
ることによりシンセティック反強磁性ピンド層を形成
し、前記反強磁性層により前記シンセティック反強磁性
ピンド層に交換バイアスを供給可能にする工程と、 このシンセティック反強磁性ピンド層上に、第１の磁性
ナノ酸化物層を形成する工程と、 この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の非磁性金属ス
ペーサ層を形成する工程と、 この第２の非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ
酸化物層を形成する工程と、 この第２の磁性ナノ酸化物層上に、強磁性フリー層を形
成する工程と、 この強磁性フリー層上に、第３の非磁性金属スペーサ層
を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項５５】 銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を用い
て、０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の厚さとなるよう
に、前記第１、第２および第３の非磁性金属スペーサ層
を形成することを特徴とする請求項５４記載の磁気抵抗
効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項５６】 ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およ
びコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのい
ずれかの強磁性遷移金属合金を用いて、０．５ｎｍ以上
５．０ｎｍ以下の厚さとなるように、前記強磁性フリー
層を形成することを特徴とする請求項５４記載の磁気抵
抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項５７】 酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化クロム
（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト
鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物、スピネル構造を有す
るコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁
性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカ
イト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれか
を用いて、０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以下の厚さとなる
ように、前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層を形成
することを特徴とする請求項５４記載の磁気抵抗効果セ
ンサ積層体の製造方法。 - 【請求項５８】 磁気抵抗効果を最大にするために、互
いに同一の材料を用いて同一の厚さとなるように、前記
第１および第２の磁性ナノ酸化物層を形成することを特
徴とする請求項５７記載の磁気抵抗効果センサ積層体の
製造方法。 - 【請求項５９】 ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およ
びコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのい
ずれかの強磁性遷移金属合金を用いて、０．５ｎｍ以上
５．０ｎｍ以下の厚さとなるように、前記第１および第
２の強磁性層を形成することを特徴とする請求項５４記
載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項６０】 ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）およびイリジウム（Ｉｒ）を含む群のうちのいずれ
かの非磁性金属材料を用いて、０．５ｎｍ以上１．５ｎ
ｍ以下の厚さとなるように、前記非磁性金属反強磁性結
合層を形成することを特徴とする請求項５４記載の磁気
抵抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項６１】 マンガン白金合金（ＭｎＰｔ）、ニッ
ケルマンガン合金（ＮｉＭｎ）、イリジウムマンガン合
金（ＩｒＭｎ）、クロムマンガン白金合金（ＣｒＭｎＰ
ｔ）およびマンガン白金パラジウム合金（ＭｎＰｔＰ
ｄ）を含む群のうちのいずれかの反強磁性材料を用い
て、５．０ｎｍ以上３０．０ｎｍ以下の厚さとなるよう
に、前記反強磁性層を形成することを特徴とする請求項
５４記載の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項６２】 膜面に直交する方向に電流が流れる膜
面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法で
あって、 基体上に配設された第１の非磁性金属スペーサ層上に、
第１の磁性ナノ酸化物層を形成する工程と、 この第１の磁性ナノ酸化物層上に、第２の非磁性金属ス
ペーサ層を形成する工程と、 この第２の非磁性金属スペーサ層上に、第２の磁性ナノ
酸化物層を形成する工程と、 この第２の磁性ナノ酸化物層上に、強磁性層を形成する
工程と、 この強磁性層上に、第３の非磁性金属スペーサ層を形成
する工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果センサ
積層体の製造方法。 - 【請求項６３】 銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）および銀（Ａ
ｇ）を含む群のうちのいずれかの非磁性金属材料を用い
て、０．５ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の厚さをとなるよ
うに、前記第１、第２および第３の非磁性金属スペーサ
層を形成することを特徴とする請求項６２記載の磁気抵
抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項６４】 ニッケル鉄合金（Ｎｉ80Ｆｅ20）およ
びコバルト鉄合金（Ｃｏ90Ｆｅ10）を含む群のうちのい
ずれかの強磁性遷移金属合金を用いて、０．５ｎｍ以上
５．０ｎｍ以下の厚さとなるように、前記強磁性層を形
成することを特徴とする請求項６２記載の磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項６５】 酸化鉄（Ｆｅ3 Ｏ4 ）、酸化クロム
（ＣｒＯ2 ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）やコバルト
鉄合金（ＣｏＦｅ）の表面酸化物，スピネル構造を有す
るコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、フェリ磁
性ガーネット、亜マンガン酸塩や他の強磁性ペロブスカ
イト、ならびに強磁性窒化物を含む群のうちのいずれか
を用いて、０．４ｎｍ以上６．０ｎｍ以下の厚さとなる
ように、前記第１および第２の磁性ナノ酸化物層を形成
することを特徴とする請求項６２記載の磁気抵抗効果セ
ンサ積層体の製造方法。 - 【請求項６６】 磁気抵抗効果を最大にするために、互
いに同一の材料を用いて同一の厚さとなるように、前記
第１および第２の磁性ナノ酸化物層を形成することを特
徴とする請求項６５記載の磁気抵抗効果センサ積層体の
製造方法。 - 【請求項６７】 磁性ナノ酸化物層を有する少なくとも
２つの膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体、を
含むようにし、各磁気抵抗効果センサ積層体を互いに積
層させ、かつ互いに電気的に接続させることを特徴とす
る磁気抵抗効果センサ積層体の製造方法。 - 【請求項６８】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項６に記載された磁気抵抗効果センサ積
層体を含むようにし、 各磁気抵抗効果センサ積層体を互いに積層させ、かつ互
いに電気的に接続させることを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項６９】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項１１に記載された磁気抵抗効果センサ
積層体を含むようにし、 各磁気抵抗効果センサ積層体を互いに積層させ、かつ互
いに電気的に接続させることを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項７０】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項１７に記載された磁気抵抗効果センサ
積層体を含むようにし、 各磁気抵抗効果センサ積層体を互いに積層させ、かつ互
いに電気的に接続させることを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項７１】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項２６に記載された磁気抵抗効果センサ
積層体を含むようにし、 各磁気抵抗効果センサ積層体を互いに積層させ、かつ互
いに電気的に接続させることを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項７２】 少なくとも２つの膜面直交電流型の磁
気抵抗効果センサ積層体のうち、それらの少なくとも１
つとして、請求項１に記載された磁気抵抗効果センサ積
層体を含むようにし、 各磁気抵抗効果センサ積層体を互いに積層させ、かつ互
いに電気的に接続させることを特徴とする磁気抵抗効果
センサ積層体の製造方法。 - 【請求項７３】 強磁性層および磁性ナノ酸化物層を有
する膜面直交電流型の磁気抵抗効果センサ積層体、を含
む磁気抵抗効果再生ヘッドの製造方法であって、 前記磁気抵抗効果センサ積層体に隣接するように、前記
磁気抵抗効果センサ積層体に電流を供給するための導電
リードを形成する工程と、 前記磁気抵抗効果センサ積層体の側方に、前記磁気抵抗
効果センサ積層体に縦方向の磁気バイアスを供給する縦
方向磁気バイアス層を形成する工程とを含み、 前記磁気抵抗効果センサ積層体のうちの前記強磁性層
を、再生機能を実行可能となるように適正に磁化するこ
とを特徴とする磁気抵抗効果再生ヘッドの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/953539 | 2001-09-17 | ||
| US09/953,539 US6888703B2 (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Multilayered structures comprising magnetic nano-oxide layers for current perpindicular to plane GMR heads |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003152243A true JP2003152243A (ja) | 2003-05-23 |
Family
ID=25494153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002270687A Pending JP2003152243A (ja) | 2001-09-17 | 2002-09-17 | 磁気抵抗効果センサ積層体および磁気抵抗効果再生ヘッド、ならびにそれらの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (5) | US6888703B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003152243A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003092083A1 (fr) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Element magnetoresistant |
| US7301733B1 (en) | 2002-03-28 | 2007-11-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head, magnetic reproducing apparatus, and magnetic memory |
| US7897201B2 (en) | 2006-02-09 | 2011-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing magnetoresistance effect element |
| US8031443B2 (en) | 2007-03-27 | 2011-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element, magnetic head, magnetic recording/reproducing device and method for manufacturing a magneto-resistance effect element |
| US8048492B2 (en) | 2005-12-21 | 2011-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive effect element and manufacturing method thereof |
| US8111489B2 (en) | 2006-07-07 | 2012-02-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element |
| US8184408B2 (en) | 2008-01-30 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and method of manufacturing the same |
| US8184410B2 (en) | 2006-09-28 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element having free layer magnetic compound expressed by M1M2O |
| US8228643B2 (en) | 2008-09-26 | 2012-07-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a magneto-resistance effect element and magnetic recording and reproducing apparatus |
| US8274765B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing magnetoresistive element, magnetoresistive element, magnetic head assembly and magnetic recording apparatus |
| US8274766B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording element including a thin film layer with changeable magnetization direction |
| US8315020B2 (en) | 2008-09-26 | 2012-11-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a magneto-resistance effect element and magnetic recording and reproducing apparatus |
| KR101371558B1 (ko) | 2011-09-21 | 2014-03-07 | 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 | 향상된 자기저항 비를 갖는 자기 센서, 자기 스택 및 자기 스택을 제조하기 위한 방법 |
| US9028909B2 (en) | 2008-01-30 | 2015-05-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3607678B2 (ja) * | 2002-01-24 | 2005-01-05 | アルプス電気株式会社 | 磁気検出素子 |
| US6865109B2 (en) * | 2003-06-06 | 2005-03-08 | Seagate Technology Llc | Magnetic random access memory having flux closure for the free layer and spin transfer write mechanism |
| US7593196B2 (en) * | 2004-04-30 | 2009-09-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for providing a magnetic read sensor having a thin pinning layer and improved magnetoresistive coefficient ΔR/R |
| US7872837B2 (en) | 2004-04-30 | 2011-01-18 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for providing a magnetic read sensor having a thin pinning layer and improved magnetoreistive coefficient |
| US7692893B2 (en) * | 2004-06-30 | 2010-04-06 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Side-by-side magnetic head configuration with flared pole tip layer and read sensor sharing same plane |
| KR100648143B1 (ko) * | 2004-11-03 | 2006-11-24 | 한국과학기술연구원 | 전류 인가 자기 저항 소자 |
| TWI283477B (en) * | 2004-11-16 | 2007-07-01 | Ind Tech Res Inst | Magnetic random access memory with lower switching field |
| US7417832B1 (en) * | 2005-04-26 | 2008-08-26 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetoresistive structure having a novel specular and filter layer combination |
| US7973349B2 (en) | 2005-09-20 | 2011-07-05 | Grandis Inc. | Magnetic device having multilayered free ferromagnetic layer |
| US7777261B2 (en) * | 2005-09-20 | 2010-08-17 | Grandis Inc. | Magnetic device having stabilized free ferromagnetic layer |
| US7430135B2 (en) * | 2005-12-23 | 2008-09-30 | Grandis Inc. | Current-switched spin-transfer magnetic devices with reduced spin-transfer switching current density |
| US7684160B1 (en) | 2006-02-06 | 2010-03-23 | Western Digital (Fremont), Llc | Magnetoresistive structure having a novel specular and barrier layer combination |
| JP4942445B2 (ja) * | 2006-09-08 | 2012-05-30 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気抵抗効果素子、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置 |
| US7736753B2 (en) * | 2007-01-05 | 2010-06-15 | International Business Machines Corporation | Formation of nanostructures comprising compositionally modulated ferromagnetic layers by pulsed ECD |
| US7764537B2 (en) * | 2007-04-05 | 2010-07-27 | Qualcomm Incorporated | Spin transfer torque magnetoresistive random access memory and design methods |
| US7957179B2 (en) | 2007-06-27 | 2011-06-07 | Grandis Inc. | Magnetic shielding in magnetic multilayer structures |
| FR2921494B1 (fr) * | 2007-09-20 | 2009-12-18 | Saint Louis Inst | Dispositif de mesure de l'induction magnetique comportant plusieurs bandes de film mince presentant des phenomenes de magnetoresistance colossale |
| US8659852B2 (en) | 2008-04-21 | 2014-02-25 | Seagate Technology Llc | Write-once magentic junction memory array |
| US7852663B2 (en) * | 2008-05-23 | 2010-12-14 | Seagate Technology Llc | Nonvolatile programmable logic gates and adders |
| US7855911B2 (en) * | 2008-05-23 | 2010-12-21 | Seagate Technology Llc | Reconfigurable magnetic logic device using spin torque |
| US7881098B2 (en) | 2008-08-26 | 2011-02-01 | Seagate Technology Llc | Memory with separate read and write paths |
| US7894248B2 (en) | 2008-09-12 | 2011-02-22 | Grandis Inc. | Programmable and redundant circuitry based on magnetic tunnel junction (MTJ) |
| US7985994B2 (en) * | 2008-09-29 | 2011-07-26 | Seagate Technology Llc | Flux-closed STRAM with electronically reflective insulative spacer |
| US8089132B2 (en) * | 2008-10-09 | 2012-01-03 | Seagate Technology Llc | Magnetic memory with phonon glass electron crystal material |
| US8039913B2 (en) * | 2008-10-09 | 2011-10-18 | Seagate Technology Llc | Magnetic stack with laminated layer |
| US7880209B2 (en) * | 2008-10-09 | 2011-02-01 | Seagate Technology Llc | MRAM cells including coupled free ferromagnetic layers for stabilization |
| RU2408940C2 (ru) * | 2008-10-27 | 2011-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" | Многослойная магниторезистивная композитная наноструктура |
| US20100102405A1 (en) * | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Seagate Technology Llc | St-ram employing a spin filter |
| RU2409515C2 (ru) * | 2008-10-27 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" | Многослойная магниторезистивная композитная наноструктура |
| US8045366B2 (en) * | 2008-11-05 | 2011-10-25 | Seagate Technology Llc | STRAM with composite free magnetic element |
| US8043732B2 (en) | 2008-11-11 | 2011-10-25 | Seagate Technology Llc | Memory cell with radial barrier |
| US7826181B2 (en) * | 2008-11-12 | 2010-11-02 | Seagate Technology Llc | Magnetic memory with porous non-conductive current confinement layer |
| US7826259B2 (en) * | 2009-01-29 | 2010-11-02 | Seagate Technology Llc | Staggered STRAM cell |
| US7999338B2 (en) | 2009-07-13 | 2011-08-16 | Seagate Technology Llc | Magnetic stack having reference layers with orthogonal magnetization orientation directions |
| US20110050211A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | Seagate Technology Llc | Trapezoidal reader for ultra high density magnetic recording |
| US8582251B2 (en) * | 2009-08-26 | 2013-11-12 | Seagate Technology Llc | Magnetic sensor with non-rectangular geometry |
| EP2539896B1 (en) * | 2010-02-22 | 2016-10-19 | Integrated Magnetoelectronics Corporation | A high gmr structure with low drive fields |
| US8920947B2 (en) * | 2010-05-28 | 2014-12-30 | Headway Technologies, Inc. | Multilayer structure with high perpendicular anisotropy for device applications |
| JP5739685B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2015-06-24 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置 |
| US9529060B2 (en) | 2014-01-09 | 2016-12-27 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetoresistance element with improved response to magnetic fields |
| US9812637B2 (en) | 2015-06-05 | 2017-11-07 | Allegro Microsystems, Llc | Spin valve magnetoresistance element with improved response to magnetic fields |
| CN105172255B (zh) * | 2015-07-17 | 2017-04-12 | 中国科学技术大学 | 一种具有反铁磁层间耦合的磁性多层膜及其制备方法 |
| US9741923B2 (en) | 2015-09-25 | 2017-08-22 | Integrated Magnetoelectronics Corporation | SpinRAM |
| US10620279B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-04-14 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetoresistance element with increased operational range |
| US11022661B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-06-01 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetoresistance element with increased operational range |
| JP2019054054A (ja) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | 東芝メモリ株式会社 | 磁気装置 |
| US11436823B1 (en) | 2019-01-21 | 2022-09-06 | Cyan Systems | High resolution fast framing infrared detection system |
| US11448483B1 (en) | 2019-04-29 | 2022-09-20 | Cyan Systems | Projectile tracking and 3D traceback method |
| US11646143B2 (en) * | 2019-05-21 | 2023-05-09 | International Business Machines Corporation | Magnetic multi-layers containing MgO sublayers as perpendicularly magnetized magnetic electrodes for magnetic memory technology |
| CN110190182B (zh) * | 2019-05-28 | 2023-07-25 | 衢州学院 | 一种超薄自旋阀器件的设计方法 |
| US11637972B2 (en) | 2019-06-28 | 2023-04-25 | Cyan Systems | Fast framing moving target imaging system and method |
| US11719771B1 (en) | 2022-06-02 | 2023-08-08 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetoresistive sensor having seed layer hysteresis suppression |
| US12320870B2 (en) | 2022-07-19 | 2025-06-03 | Allegro Microsystems, Llc | Controlling out-of-plane anisotropy in an MR sensor with free layer dusting |
| US12359904B2 (en) | 2023-01-26 | 2025-07-15 | Allegro Microsystems, Llc | Method of manufacturing angle sensors including magnetoresistance elements including different types of antiferromagnetic materials |
| US12352832B2 (en) | 2023-01-30 | 2025-07-08 | Allegro Microsystems, Llc | Reducing angle error in angle sensor due to orthogonality drift over magnetic-field |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5650958A (en) * | 1996-03-18 | 1997-07-22 | International Business Machines Corporation | Magnetic tunnel junctions with controlled magnetic response |
| US5686889A (en) | 1996-05-20 | 1997-11-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Infrared sniper detection enhancement |
| US5668688A (en) * | 1996-05-24 | 1997-09-16 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Current perpendicular-to-the-plane spin valve type magnetoresistive transducer |
| US6111784A (en) * | 1997-09-18 | 2000-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic thin film memory element utilizing GMR effect, and recording/reproduction method using such memory element |
| US5898548A (en) * | 1997-10-24 | 1999-04-27 | International Business Machines Corporation | Shielded magnetic tunnel junction magnetoresistive read head |
| US6738236B1 (en) * | 1998-05-07 | 2004-05-18 | Seagate Technology Llc | Spin valve/GMR sensor using synthetic antiferromagnetic layer pinned by Mn-alloy having a high blocking temperature |
| US6171693B1 (en) * | 1998-10-27 | 2001-01-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Structures with improved magnetic characteristics for giant magneto-resistance applications |
| US6198609B1 (en) * | 1998-11-09 | 2001-03-06 | Read-Rite Corporation | CPP Magnetoresistive device with reduced edge effect and method for making same |
| JP2000251223A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-14 | Read Rite Smi Kk | スピンバルブ磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド |
| US6331773B1 (en) * | 1999-04-16 | 2001-12-18 | Storage Technology Corporation | Pinned synthetic anti-ferromagnet with oxidation protection layer |
| JP3817399B2 (ja) * | 1999-12-24 | 2006-09-06 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気抵抗センサー |
| JP3557140B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2004-08-25 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子及び磁気再生装置 |
| US6538856B1 (en) * | 2000-06-21 | 2003-03-25 | International Business Machines Corporation | Read head with spin valve sensor having sense current in plane (CIP) thence sense current perpendicular to plane (CPP) |
| JP3995072B2 (ja) * | 2000-11-16 | 2007-10-24 | 富士通株式会社 | Ｃｐｐ構造スピンバルブヘッド |
| US6721144B2 (en) * | 2001-01-04 | 2004-04-13 | International Business Machines Corporation | Spin valves with co-ferrite pinning layer |
| US6721143B2 (en) * | 2001-08-22 | 2004-04-13 | Headway Technologies, Inc. | Ferromagnetic/antiferromagnetic bilayer, including decoupler, for longitudinal bias |
| US6636389B2 (en) * | 2001-08-03 | 2003-10-21 | International Business Machines Corporation | GMR magnetic transducer with nano-oxide exchange coupled free layers |
-
2001
- 2001-09-17 US US09/953,539 patent/US6888703B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-17 JP JP2002270687A patent/JP2003152243A/ja active Pending
-
2005
- 2005-03-28 US US11/091,623 patent/US6987651B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-28 US US11/091,099 patent/US6999286B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-28 US US11/091,282 patent/US7006337B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-28 US US11/091,281 patent/US6985337B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7301733B1 (en) | 2002-03-28 | 2007-11-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head, magnetic reproducing apparatus, and magnetic memory |
| US7505234B2 (en) | 2002-03-28 | 2009-03-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head, magnetic reproducing apparatus, and magnetic memory |
| US7593195B2 (en) | 2002-03-28 | 2009-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head, magnetic reproducing apparatus, and magnetic memory |
| US7843669B2 (en) | 2002-03-28 | 2010-11-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element, magnetic head, magnetic reproducing apparatus, and magnetic memory |
| US8929035B2 (en) | 2002-03-28 | 2015-01-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Tunnel barrier sensor with multilayer structure |
| US6861940B2 (en) | 2002-04-24 | 2005-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive element |
| WO2003092083A1 (fr) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Element magnetoresistant |
| US8048492B2 (en) | 2005-12-21 | 2011-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive effect element and manufacturing method thereof |
| US7897201B2 (en) | 2006-02-09 | 2011-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing magnetoresistance effect element |
| US8274766B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording element including a thin film layer with changeable magnetization direction |
| US8111489B2 (en) | 2006-07-07 | 2012-02-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element |
| US8184410B2 (en) | 2006-09-28 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element having free layer magnetic compound expressed by M1M2O |
| US8351164B2 (en) | 2006-09-28 | 2013-01-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element having free and/or pinned layer magnetic compound expressed by M1M2O |
| US8031443B2 (en) | 2007-03-27 | 2011-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magneto-resistance effect element, magnetic head, magnetic recording/reproducing device and method for manufacturing a magneto-resistance effect element |
| US8184408B2 (en) | 2008-01-30 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and method of manufacturing the same |
| US9028909B2 (en) | 2008-01-30 | 2015-05-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive element and method of manufacturing the same |
| US8315020B2 (en) | 2008-09-26 | 2012-11-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a magneto-resistance effect element and magnetic recording and reproducing apparatus |
| US8228643B2 (en) | 2008-09-26 | 2012-07-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a magneto-resistance effect element and magnetic recording and reproducing apparatus |
| US8274765B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing magnetoresistive element, magnetoresistive element, magnetic head assembly and magnetic recording apparatus |
| KR101371558B1 (ko) | 2011-09-21 | 2014-03-07 | 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 | 향상된 자기저항 비를 갖는 자기 센서, 자기 스택 및 자기 스택을 제조하기 위한 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6985337B2 (en) | 2006-01-10 |
| US6999286B2 (en) | 2006-02-14 |
| US20030053266A1 (en) | 2003-03-20 |
| US7006337B2 (en) | 2006-02-28 |
| US6888703B2 (en) | 2005-05-03 |
| US6987651B2 (en) | 2006-01-17 |
| US20050248888A1 (en) | 2005-11-10 |
| US20050168880A1 (en) | 2005-08-04 |
| US20050168881A1 (en) | 2005-08-04 |
| US20050168879A1 (en) | 2005-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003152243A (ja) | 磁気抵抗効果センサ積層体および磁気抵抗効果再生ヘッド、ならびにそれらの製造方法 | |
| JP3590006B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置 | |
| JP5068939B2 (ja) | 磁気トンネル接合型磁気ランダムアクセスメモリセルおよびその製造方法、ならびに磁気トンネル接合型磁気ランダムアクセスメモリセルアレイおよびその製造方法 | |
| JP4421822B2 (ja) | ボトムスピンバルブ磁気抵抗効果センサ素子およびその製造方法 | |
| JP3793669B2 (ja) | 巨大磁気抵抗効果ヘッド、薄膜磁気ヘッドならびに磁気記録再生装置 | |
| JP3565268B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置 | |
| JP3849460B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気センサ、および磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
| JP2002092826A (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
| JP2002150512A (ja) | 磁気抵抗効果素子および磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
| JP2003526913A (ja) | バイアス磁性層構造を有する磁気素子 | |
| JP2004095110A (ja) | 部分的な電流絞込層を備えたスピンバルブ型磁気ヘッド及びその製造方法、ならびにその電流絞込方法 | |
| JP2004538591A (ja) | ナノ酸化物交換結合自由層を有するｇｍｒ磁気変換器 | |
| JP2005286340A (ja) | 磁気抵抗効果素子およびその形成方法 | |
| JP4147118B2 (ja) | ３端子型磁気ヘッドとそれを搭載した磁気記録再生装置 | |
| JP2001118217A (ja) | スピンバルブ型薄膜磁気素子及び薄膜磁気ヘッド及びスピンバルブ型薄膜磁気素子の製造方法 | |
| JPH11273029A (ja) | Ｇｍｒヘッド、ｇｍｒヘッドの製造方法及び磁気ディスク駆動装置 | |
| JP2000306221A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP2003152245A (ja) | スピンバルブ型磁気抵抗効果センサ素子およびその製造方法 | |
| JPH0954916A (ja) | スピンバルブ磁気抵抗効果型トランスジューサ及び磁気記録装置 | |
| WO2001003131A1 (en) | Spin bulb magnetoresistance effect head and compound magnetic head using it and magnetic recording medium drive unit | |
| JP2001076479A (ja) | 磁気メモリ素子 | |
| JP4939050B2 (ja) | 磁気トンネル接合素子の磁化自由層の形成方法ならびにトンネル接合型再生ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP2005328064A (ja) | 磁気抵抗効果素子およびその形成方法、薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP4054142B2 (ja) | スピンバルブ型磁気抵抗効果型素子 | |
| JP3243092B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050614 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090507 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20090804 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20090807 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20090904 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20090909 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091005 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20091008 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100106 |