JPH0878757A - 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果素子及びその製造方法Info
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- JPH0878757A JPH0878757A JP6214844A JP21484494A JPH0878757A JP H0878757 A JPH0878757 A JP H0878757A JP 6214844 A JP6214844 A JP 6214844A JP 21484494 A JP21484494 A JP 21484494A JP H0878757 A JPH0878757 A JP H0878757A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＭＲ素子、スピンバルブＭＲ素子、ジャイアン
トＭＲ素子などの磁気抵抗効果素子に関し、磁性体層の
磁気モーメントが零になる厚さを大幅に低減し、且つ磁
性体層の膜厚を薄くする場合のその磁気モーメントを安
定化すること。 【構成】絶縁層２１上に形成された非磁性金属層２２
と、前記非磁性金属層２２上に形成された磁性体層２３
とを含む。
トＭＲ素子などの磁気抵抗効果素子に関し、磁性体層の
磁気モーメントが零になる厚さを大幅に低減し、且つ磁
性体層の膜厚を薄くする場合のその磁気モーメントを安
定化すること。 【構成】絶縁層２１上に形成された非磁性金属層２２
と、前記非磁性金属層２２上に形成された磁性体層２３
とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果素子及び
その製造方法に関し、より詳しくは、磁気記録による高
密度記憶装置であるハードディスク装置、磁気カード、
磁気テープ装置等において磁気記憶媒体の情報信号を読
み取る磁気抵抗効果素子及びその製造方法に関する。
その製造方法に関し、より詳しくは、磁気記録による高
密度記憶装置であるハードディスク装置、磁気カード、
磁気テープ装置等において磁気記憶媒体の情報信号を読
み取る磁気抵抗効果素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッドを実
用化するためには、記録媒体からの信号磁界に対して強
磁性磁気抵抗効果層（以下ＭＲ層という）の電気的抵抗
変化を線形応答させる必要がある。その線形応答させる
ためにＭＲ層には磁気的なバイアスをかける。そのバイ
アスは一般に線形化バイアスと呼ばれる。
用化するためには、記録媒体からの信号磁界に対して強
磁性磁気抵抗効果層（以下ＭＲ層という）の電気的抵抗
変化を線形応答させる必要がある。その線形応答させる
ためにＭＲ層には磁気的なバイアスをかける。そのバイ
アスは一般に線形化バイアスと呼ばれる。
【０００３】線形化バイアスの手段として幾つかの方法
が知られている。非磁性金属層を介してＭＲ層上に軟磁
性層を配することは線形化バイアス手段の１つである。
この方法は、バイアス効率が良いこと、センス電流によ
るバイアス点の変化が少ないことなどが長所である。そ
のような構造を採用したＭＲ素子は例えば特開平５−２
１７１２３号、特開平５−３２５１３８号、特開平５−
１８２１４７号等の公報に記載されている。ＭＲ素子は
例えば図６(a) のような構造を有している。
が知られている。非磁性金属層を介してＭＲ層上に軟磁
性層を配することは線形化バイアス手段の１つである。
この方法は、バイアス効率が良いこと、センス電流によ
るバイアス点の変化が少ないことなどが長所である。そ
のような構造を採用したＭＲ素子は例えば特開平５−２
１７１２３号、特開平５−３２５１３８号、特開平５−
１８２１４７号等の公報に記載されている。ＭＲ素子は
例えば図６(a) のような構造を有している。
【０００４】図６(a) において、磁気シールド材からな
る基板１の上には絶縁層２が形成され、その絶縁層２の
上には軟磁性層３、非時性金属層４、ＭＲ層５が順に形
成されている。また、ＭＲ層５の両側にはセンス領域Ａ
を挟んで１対の引出導電体層６ａ，６ｂが接続され、こ
の引出導電体層６ａ，６ｂとＭＲ層５の間には反強磁性
層７ａ，７ｂが形成され、ＭＲ層５と反強磁性層７ａ，
７ｂとの交換相互作用によりＭＲ層５は一方の導電体層
６ａから他方の導電体層６ｂに向かって磁化されてい
る。さらに、それらの上には、特に図示しないが絶縁
層、磁気シールド層が形成される。
る基板１の上には絶縁層２が形成され、その絶縁層２の
上には軟磁性層３、非時性金属層４、ＭＲ層５が順に形
成されている。また、ＭＲ層５の両側にはセンス領域Ａ
を挟んで１対の引出導電体層６ａ，６ｂが接続され、こ
の引出導電体層６ａ，６ｂとＭＲ層５の間には反強磁性
層７ａ，７ｂが形成され、ＭＲ層５と反強磁性層７ａ，
７ｂとの交換相互作用によりＭＲ層５は一方の導電体層
６ａから他方の導電体層６ｂに向かって磁化されてい
る。さらに、それらの上には、特に図示しないが絶縁
層、磁気シールド層が形成される。
【０００５】このようなＭＲ素子は、図６(b) に示すよ
うに、１対の導電体層６ａ，６ｂ間の領域にセンス電流
Ｉを流すことにより、そのＭＲ層５の周囲に磁界Ｈ1 を
発生させ、これによりＭＲ層５の初期の磁化Ｍ5 の方向
に直交するバイアス磁界Ｈ2を軟磁性層３に発生させ
る。そして軟磁性層３のバイアス磁界Ｈ2 によってＭＲ
層５の磁化Ｍ5 の方向が変わり、図６(c) に示すような
外部磁界に対する電気抵抗の特性曲線が得られ、これに
より磁気媒体（不図示）からの信号磁界によってＭＲ素
子の電気的抵抗変化が線形応答する。
うに、１対の導電体層６ａ，６ｂ間の領域にセンス電流
Ｉを流すことにより、そのＭＲ層５の周囲に磁界Ｈ1 を
発生させ、これによりＭＲ層５の初期の磁化Ｍ5 の方向
に直交するバイアス磁界Ｈ2を軟磁性層３に発生させ
る。そして軟磁性層３のバイアス磁界Ｈ2 によってＭＲ
層５の磁化Ｍ5 の方向が変わり、図６(c) に示すような
外部磁界に対する電気抵抗の特性曲線が得られ、これに
より磁気媒体（不図示）からの信号磁界によってＭＲ素
子の電気的抵抗変化が線形応答する。
【０００６】このような磁気抵抗効果素子は、磁気媒体
の高記録密度化に伴って微細化する必要が生じている。
磁気抵抗効果の微細化として最初に考えられることは、
ＭＲ素子を構成する膜の薄層化である。例えば図６(a)
の軟磁性層３を薄層化することが考えられるが、軟磁性
層３を薄くすると、厚さ方向の保磁力が不均一となる。
これを改善するために、軟磁性層３の下地として絶縁性
の非晶質膜を使用することが特開昭６１−２４１９９３
号公報において提案されている。
の高記録密度化に伴って微細化する必要が生じている。
磁気抵抗効果の微細化として最初に考えられることは、
ＭＲ素子を構成する膜の薄層化である。例えば図６(a)
の軟磁性層３を薄層化することが考えられるが、軟磁性
層３を薄くすると、厚さ方向の保磁力が不均一となる。
これを改善するために、軟磁性層３の下地として絶縁性
の非晶質膜を使用することが特開昭６１−２４１９９３
号公報において提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者等の
実験によれば、非晶質性の絶縁層（例えばAl2O3 ）上に
形成する軟磁性層を薄くしてゆくと、軟磁性層が存在す
るにもかかわらず磁気モーメントが零になる厚さが存在
するので、その厚さの軟磁性層を備えたＭＲ素子では線
形化バイアスがかからなくなる。磁気モーメントが零に
なる厚さは一定ではなく、上限で２０〜３０Å程度であ
ってバラツキがあるので、膜厚の調整により磁気モーメ
ントを調整することが難しく、しかも、線形化バイアス
磁界が不安定となる。なお、軟磁性層の膜厚は通常２０
０Å程度である。
実験によれば、非晶質性の絶縁層（例えばAl2O3 ）上に
形成する軟磁性層を薄くしてゆくと、軟磁性層が存在す
るにもかかわらず磁気モーメントが零になる厚さが存在
するので、その厚さの軟磁性層を備えたＭＲ素子では線
形化バイアスがかからなくなる。磁気モーメントが零に
なる厚さは一定ではなく、上限で２０〜３０Å程度であ
ってバラツキがあるので、膜厚の調整により磁気モーメ
ントを調整することが難しく、しかも、線形化バイアス
磁界が不安定となる。なお、軟磁性層の膜厚は通常２０
０Å程度である。
【０００８】軟磁性層が比較的厚く、磁気モーメントが
零になる厚さが無視できる場合には特に問題とならない
が、薄くした場合にＭＲ層にかかるバイアス磁界が設計
値と異なってしまうという問題が生じる。本発明はこの
ような問題に鑑みてなされたものであって、磁性層の磁
気モーメントが零になる厚さを大幅に低減し、且つ磁性
層の膜厚を薄くする場合の磁性層の磁気モーメントを安
定化できる磁気抵抗効果型素子を提供することを目的と
する。
零になる厚さが無視できる場合には特に問題とならない
が、薄くした場合にＭＲ層にかかるバイアス磁界が設計
値と異なってしまうという問題が生じる。本発明はこの
ような問題に鑑みてなされたものであって、磁性層の磁
気モーメントが零になる厚さを大幅に低減し、且つ磁性
層の膜厚を薄くする場合の磁性層の磁気モーメントを安
定化できる磁気抵抗効果型素子を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、図２に
例示するように、絶縁層２１上に形成された非磁性金属
層２２と、前記非磁性金属層２２上に形成された磁性層
２３とを有することを特徴とする磁気抵抗効果素子によ
り解決する。前記磁気抵抗効果素子において、前記磁性
層は軟磁性層であり、該軟磁性層の上には非磁性金属
層、磁気抵抗効果素子が形成されていることを特徴とす
る。
例示するように、絶縁層２１上に形成された非磁性金属
層２２と、前記非磁性金属層２２上に形成された磁性層
２３とを有することを特徴とする磁気抵抗効果素子によ
り解決する。前記磁気抵抗効果素子において、前記磁性
層は軟磁性層であり、該軟磁性層の上には非磁性金属
層、磁気抵抗効果素子が形成されていることを特徴とす
る。
【００１０】または、図４，５に例示するように、絶縁
層３２上に非磁性金属層３３を形成する工程と、前記非
磁性体金属層３３上に磁性層３４を形成する工程とを有
することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法によ
って解決する。前記磁気抵抗効果素子又はその製造方法
において、前記非磁性金属層２２，３３はタンタル、チ
タン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオ
ブ、クロム、モリブデン、タングステンのいずれかの単
体又はその合金から形成されていることを特徴とする。
層３２上に非磁性金属層３３を形成する工程と、前記非
磁性体金属層３３上に磁性層３４を形成する工程とを有
することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法によ
って解決する。前記磁気抵抗効果素子又はその製造方法
において、前記非磁性金属層２２，３３はタンタル、チ
タン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオ
ブ、クロム、モリブデン、タングステンのいずれかの単
体又はその合金から形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【作 用】本発明によれば、絶縁層の上に非磁性金属層
を介して磁性層を形成している。即ち、絶縁層の上に形
成される磁性層、特に軟磁性層の下地として非磁性金属
層を使用したところ、磁性層の磁気モーメントが零にな
る膜厚の上限が数Åと小さく、しかも、その上限の値の
バラツキが小さくなった。この事実は、実験的に確認さ
れた。
を介して磁性層を形成している。即ち、絶縁層の上に形
成される磁性層、特に軟磁性層の下地として非磁性金属
層を使用したところ、磁性層の磁気モーメントが零にな
る膜厚の上限が数Åと小さく、しかも、その上限の値の
バラツキが小さくなった。この事実は、実験的に確認さ
れた。
【００１２】従って、絶縁層と磁性層の間に非磁性金属
層を介在させることにより、磁気的に安定した磁気抵抗
効果型素子が得られ、しかも、その歩留りが向上する。
層を介在させることにより、磁気的に安定した磁気抵抗
効果型素子が得られ、しかも、その歩留りが向上する。
【００１３】
【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。本発明者等は、軟磁性層の磁気モーメン
トについて以下の実験を試みた。まず、軟磁性層を絶縁
層上に形成した試料を用いてその膜厚と磁気モーメント
の関係を求めた。軟磁性層としてFeNi層を用いた。
いて説明する。本発明者等は、軟磁性層の磁気モーメン
トについて以下の実験を試みた。まず、軟磁性層を絶縁
層上に形成した試料を用いてその膜厚と磁気モーメント
の関係を求めた。軟磁性層としてFeNi層を用いた。
【００１４】実験に際して、FeNi層の膜厚を異ならせた
複数の試料Ａを用意した。それら試料ＡはFeNi層の膜厚
を除いて全て同じ構成となっていて、図１(a) に示すよ
うにガラス基板１１上に第一の絶縁層１２、FeNi層１
３、第二の絶縁層１４を順に形成したものである。第一
及び第二の絶縁層１２，１４は酸化アルミニウム（Al2O
3 ）からなる。
複数の試料Ａを用意した。それら試料ＡはFeNi層の膜厚
を除いて全て同じ構成となっていて、図１(a) に示すよ
うにガラス基板１１上に第一の絶縁層１２、FeNi層１
３、第二の絶縁層１４を順に形成したものである。第一
及び第二の絶縁層１２，１４は酸化アルミニウム（Al2O
3 ）からなる。
【００１５】そして、各試料ＡのFeNi層１３について図
３に示すような磁場−磁化曲線を測定し、これにより磁
気モーメントＭを求めた。そして、各試料ＡのFeNi層１
３の磁気モーメントと膜の体積との関係を示す特性線を
描いたところ、図１(b) に示すような結果が得られた。
なお、FeNi層１３の量は体積Ｖで実測しているが、各試
料ＡのFeNi層１３の面積は全て同じであるので、この場
合のFeNi層１３の膜厚は体積Ｖに比例している。
３に示すような磁場−磁化曲線を測定し、これにより磁
気モーメントＭを求めた。そして、各試料ＡのFeNi層１
３の磁気モーメントと膜の体積との関係を示す特性線を
描いたところ、図１(b) に示すような結果が得られた。
なお、FeNi層１３の量は体積Ｖで実測しているが、各試
料ＡのFeNi層１３の面積は全て同じであるので、この場
合のFeNi層１３の膜厚は体積Ｖに比例している。
【００１６】図１(b) の測定結果によれば、FeNi層１３
が存在するにもかかわらず磁気モーメントＭが零になる
体積Ｖ0 （厚さ）が存在した。しかも、磁気モーメント
Ｍが零になる体積（厚さ）の上限は一定ではなく、膜厚
に換算して約２０〜３０Åの範囲でバラツキがあった。
従って、第一の絶縁層１２上のFeNi層１３の膜厚を調整
するだけで磁気モーメントＭを調整することが難しいこ
とがわかる。
が存在するにもかかわらず磁気モーメントＭが零になる
体積Ｖ0 （厚さ）が存在した。しかも、磁気モーメント
Ｍが零になる体積（厚さ）の上限は一定ではなく、膜厚
に換算して約２０〜３０Åの範囲でバラツキがあった。
従って、第一の絶縁層１２上のFeNi層１３の膜厚を調整
するだけで磁気モーメントＭを調整することが難しいこ
とがわかる。
【００１７】そこで、本発明者等は、軟磁性層の下地の
材料として絶縁体ではなく非磁性金属層を用いた試料を
用意して膜厚と磁気モーメントの関係を求めた。測定に
際して軟磁性層となるFeNiの膜厚が異なる複数の試料Ｂ
を用意した。それら複数の試料Ｂの構成はFeNi層の膜厚
を除いて全て同じである。試料Ｂは、図２(a) に示すよ
うに、絶縁層であるガラス基板２１上にタンタル（Ta）
層２２、FeNi層２３、絶縁層２４を順に形成したもので
ある。絶縁層２４はAl2O3 からなる。
材料として絶縁体ではなく非磁性金属層を用いた試料を
用意して膜厚と磁気モーメントの関係を求めた。測定に
際して軟磁性層となるFeNiの膜厚が異なる複数の試料Ｂ
を用意した。それら複数の試料Ｂの構成はFeNi層の膜厚
を除いて全て同じである。試料Ｂは、図２(a) に示すよ
うに、絶縁層であるガラス基板２１上にタンタル（Ta）
層２２、FeNi層２３、絶縁層２４を順に形成したもので
ある。絶縁層２４はAl2O3 からなる。
【００１８】そして、各試料ＢのFeNi層２３について磁
場−磁化曲線を測定し、これによりFeNi層２３の磁気モ
ーメントＭと体積Ｖの関係を示す特性線を描いたところ
図２(b) に示すような結果が得られた。この場合もFeNi
層２３の量は体積Ｖで実測しているが、各試料ＢのFeNi
層２３の面積は全て同じであるので、この場合のFeNi層
２３の膜厚は体積Ｖに比例している。
場−磁化曲線を測定し、これによりFeNi層２３の磁気モ
ーメントＭと体積Ｖの関係を示す特性線を描いたところ
図２(b) に示すような結果が得られた。この場合もFeNi
層２３の量は体積Ｖで実測しているが、各試料ＢのFeNi
層２３の面積は全て同じであるので、この場合のFeNi層
２３の膜厚は体積Ｖに比例している。
【００１９】この測定結果によっても、磁気モーメント
Ｍが零になるFeNi層２３の体積Ｖ1（膜厚）が存在し
た。しかし、その体積Ｖ1 の上限を膜厚に換算したとこ
ろ、その膜厚は数Åと小さかった。しかも、磁気モーメ
ントが零になるその膜厚のバラツキは極めて小さく、殆
ど無視できる程度であった。従って、FeNi層２３の膜厚
が薄くなってもその磁気モーメントは安定する。
Ｍが零になるFeNi層２３の体積Ｖ1（膜厚）が存在し
た。しかし、その体積Ｖ1 の上限を膜厚に換算したとこ
ろ、その膜厚は数Åと小さかった。しかも、磁気モーメ
ントが零になるその膜厚のバラツキは極めて小さく、殆
ど無視できる程度であった。従って、FeNi層２３の膜厚
が薄くなってもその磁気モーメントは安定する。
【００２０】なお、磁気モーメントＭが零となるFeNi層
２３の膜厚は、下地となるTa層２２の膜厚には依存しな
いので、Ta層２２の膜厚は素子の大きさ等を考慮して適
宜決定する。例えば絶縁層を軟磁性体の下地に選択した
場合の磁気モーメントが零になる膜厚に合わせて２０〜
３０Åとしてもよい。以上のことは、FeNi以外の磁性
体、例えばFeNiにクロム（Cr）又はロジウム（Rh）を含
有させたFeNiCr又はFeNiRhについても該当することであ
る。従って、磁性層の下地として非磁性金属層を選択
し、磁性層の膜厚を調整することにより磁気モーメント
を精度良く制御することが可能になる。また、その磁性
層の下地となる非磁性金属材料としては、タンタルの他
に、チタン（Ti）、ジルコニウム（Zr）、ハフニウム
（Hf）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Nb）、クロム（C
r）、モリブデン（Mo）、タングステン（W ）の単体又
はその合金がある。
２３の膜厚は、下地となるTa層２２の膜厚には依存しな
いので、Ta層２２の膜厚は素子の大きさ等を考慮して適
宜決定する。例えば絶縁層を軟磁性体の下地に選択した
場合の磁気モーメントが零になる膜厚に合わせて２０〜
３０Åとしてもよい。以上のことは、FeNi以外の磁性
体、例えばFeNiにクロム（Cr）又はロジウム（Rh）を含
有させたFeNiCr又はFeNiRhについても該当することであ
る。従って、磁性層の下地として非磁性金属層を選択
し、磁性層の膜厚を調整することにより磁気モーメント
を精度良く制御することが可能になる。また、その磁性
層の下地となる非磁性金属材料としては、タンタルの他
に、チタン（Ti）、ジルコニウム（Zr）、ハフニウム
（Hf）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Nb）、クロム（C
r）、モリブデン（Mo）、タングステン（W ）の単体又
はその合金がある。
【００２１】以上のように絶縁層上に非磁性金属材料、
磁性層を順に形成した構造は、例えばＭＲヘッド、スピ
ンバルブＭＲヘッド、ジャイアントＭＲヘッドに採用す
ることが可能である。次に、そのような構造を有するＭ
Ｒヘッドを説明する。図４(a) 〜(d) 及び図５(a) 〜
(c) は、本発明の実施例を示すＭＲヘッドの製造工程を
示す断面図である。
磁性層を順に形成した構造は、例えばＭＲヘッド、スピ
ンバルブＭＲヘッド、ジャイアントＭＲヘッドに採用す
ることが可能である。次に、そのような構造を有するＭ
Ｒヘッドを説明する。図４(a) 〜(d) 及び図５(a) 〜
(c) は、本発明の実施例を示すＭＲヘッドの製造工程を
示す断面図である。
【００２２】まず、図４(a) に示すように、磁気シール
ド効果を有する材料、例えばフェライト等からなる基板
３１を使用し、その上に酸化アルミニウム（Al2O3 ）又
は酸化シリコン（SiO2）などよりなる第一の絶縁層３２
を１０００Å程度の厚さに形成する。次に、図４(b) に
示すように、スパッタリングによって、Ta,W等よりなる
非磁性金属層３３、FeNiCrよりなる軟磁性層３４、Taよ
りなる高抵抗の非磁性金属層３５及びFeNiよりなるＭＲ
層３６を順に第一の絶縁層３２上に形成する。非磁性金
属層３５、ＭＲ層３６の膜厚をそれぞれ１００Å、２０
０Åとする。また、非磁性金属層３３上の軟磁性層３４
の膜厚を２００Åにして磁化を０．７Ｔに設定する。非
磁性金属層３３の膜厚は、磁気媒体の記録密度が高くな
るにつれて上下の磁気シールド層の間隔が狭くなるの
で、余り厚くしすぎない必要があり、２００Å以上にす
ることは好ましくない。
ド効果を有する材料、例えばフェライト等からなる基板
３１を使用し、その上に酸化アルミニウム（Al2O3 ）又
は酸化シリコン（SiO2）などよりなる第一の絶縁層３２
を１０００Å程度の厚さに形成する。次に、図４(b) に
示すように、スパッタリングによって、Ta,W等よりなる
非磁性金属層３３、FeNiCrよりなる軟磁性層３４、Taよ
りなる高抵抗の非磁性金属層３５及びFeNiよりなるＭＲ
層３６を順に第一の絶縁層３２上に形成する。非磁性金
属層３５、ＭＲ層３６の膜厚をそれぞれ１００Å、２０
０Åとする。また、非磁性金属層３３上の軟磁性層３４
の膜厚を２００Åにして磁化を０．７Ｔに設定する。非
磁性金属層３３の膜厚は、磁気媒体の記録密度が高くな
るにつれて上下の磁気シールド層の間隔が狭くなるの
で、余り厚くしすぎない必要があり、２００Å以上にす
ることは好ましくない。
【００２３】次に、ＭＲ層３６の上に第一のレジスト３
７を塗布し、これを露光、現像して３×１５０μｍ2 の
長方形の素子領域にのみ残す。これに続いて、パターニ
ングされた第一のレジスト３７をマスクに使用し、イオ
ンミリングによりＭＲ層３６から非磁性金属層３３まで
の各層をエッチングする。それらの層は素子領域のみ残
存し、その平面形状は長方形となる。パターニングを終
えた後に、第一のレジスト３７を除去する（図４(c))。
７を塗布し、これを露光、現像して３×１５０μｍ2 の
長方形の素子領域にのみ残す。これに続いて、パターニ
ングされた第一のレジスト３７をマスクに使用し、イオ
ンミリングによりＭＲ層３６から非磁性金属層３３まで
の各層をエッチングする。それらの層は素子領域のみ残
存し、その平面形状は長方形となる。パターニングを終
えた後に、第一のレジスト３７を除去する（図４(c))。
【００２４】次に、第二のレジスト３８を全体に塗布
し、これを露光、現像することにより、長方形のＭＲ層
３６の長手方向の両側を通る電気的引出領域に２つの窓
３８ａ，３８ｂを形成する。その後に、第二のレジスト
３８の上と窓３８ａ，３８ｂから露出したＭＲ層３６の
上に、FeMnのような反強磁性体よりなるバルクハウゼン
抑制層３９と金（Au）層４０をそれぞれ２００Å、２０
００Åの厚さに形成する。続いて、第二のレジスト３８
を剥離すると、バルクハウゼン抑制層３９とAu層４０は
電気的引出領域にのみ残存し、これによりＭＲ層３６の
両側に残ったAu層４０を１対の引出導電体層４０Ａ，４
０Ｂとして使用する。
し、これを露光、現像することにより、長方形のＭＲ層
３６の長手方向の両側を通る電気的引出領域に２つの窓
３８ａ，３８ｂを形成する。その後に、第二のレジスト
３８の上と窓３８ａ，３８ｂから露出したＭＲ層３６の
上に、FeMnのような反強磁性体よりなるバルクハウゼン
抑制層３９と金（Au）層４０をそれぞれ２００Å、２０
００Åの厚さに形成する。続いて、第二のレジスト３８
を剥離すると、バルクハウゼン抑制層３９とAu層４０は
電気的引出領域にのみ残存し、これによりＭＲ層３６の
両側に残ったAu層４０を１対の引出導電体層４０Ａ，４
０Ｂとして使用する。
【００２５】次に、Al2O3 、SiO2などよりなる第二の絶
縁層４１によって引出導電体層４０Ａ，４０ＢやＭＲ層
３６などを覆い、さらのその上に、鉄ニッケルなどの磁
気シールド層４２を重ねる。これによりＭＲヘッドが完
成する。なお、少なくともＭＲ層３６、バルクハウゼン
抑制層３９を形成する際には、素子領域の長手方向に向
けて磁界をかけながらそれらの層を形成し、これにより
一方の引出導電体層４０Ａから他方の引出導電体層４０
Ｂに向けてＭＲ層３６のセンス領域を磁化する。また、
ＭＲ素子の下側の第一の絶縁層３２の厚さは磁気ヘッド
の下側の再生ギャップとなり、ＭＲ素子の上側の第二の
絶縁層４１の厚さは磁気ヘッドの上側の再生ギャップと
なる。
縁層４１によって引出導電体層４０Ａ，４０ＢやＭＲ層
３６などを覆い、さらのその上に、鉄ニッケルなどの磁
気シールド層４２を重ねる。これによりＭＲヘッドが完
成する。なお、少なくともＭＲ層３６、バルクハウゼン
抑制層３９を形成する際には、素子領域の長手方向に向
けて磁界をかけながらそれらの層を形成し、これにより
一方の引出導電体層４０Ａから他方の引出導電体層４０
Ｂに向けてＭＲ層３６のセンス領域を磁化する。また、
ＭＲ素子の下側の第一の絶縁層３２の厚さは磁気ヘッド
の下側の再生ギャップとなり、ＭＲ素子の上側の第二の
絶縁層４１の厚さは磁気ヘッドの上側の再生ギャップと
なる。
【００２６】なお、非磁性金属層３３としてタンタル以
外に上記した材料を用いてもよい。また、軟磁性層３４
の材料としてFeNiCrの他にNiFeRhがある。以上のような
工程によれば、軟磁性層を薄く形成する場合にも、その
膜厚の調整によって磁気モーメントの制御が用意にな
り、しかも軟磁性層により安定な線形化バイアス磁界を
ＭＲ層にかけることができる。この結果、信頼性の高
く、歩留りの酔い磁気ヘッドが形成される。
外に上記した材料を用いてもよい。また、軟磁性層３４
の材料としてFeNiCrの他にNiFeRhがある。以上のような
工程によれば、軟磁性層を薄く形成する場合にも、その
膜厚の調整によって磁気モーメントの制御が用意にな
り、しかも軟磁性層により安定な線形化バイアス磁界を
ＭＲ層にかけることができる。この結果、信頼性の高
く、歩留りの酔い磁気ヘッドが形成される。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、絶縁
層の上に形成される磁性層の下地として非磁性金属層を
使用したところ、磁性層の磁気モーメントが零になる膜
厚の上限を数Åと小さく抑えることができ、しかもその
上限の値のバラツキを小さくすることができた。
層の上に形成される磁性層の下地として非磁性金属層を
使用したところ、磁性層の磁気モーメントが零になる膜
厚の上限を数Åと小さく抑えることができ、しかもその
上限の値のバラツキを小さくすることができた。
【００２８】従って、絶縁層と磁性層の間に非磁性金属
層を介在させることにより、磁気的に安定した磁気抵抗
効果型素子が得られ、しかも、その歩留りを向上でき
る。
層を介在させることにより、磁気的に安定した磁気抵抗
効果型素子が得られ、しかも、その歩留りを向上でき
る。
【図１】図１(a) は、絶縁層の上に磁性層を形成した構
造を有する試料を示す断面図で、図１(b) は、その磁性
層の体積と磁気モーメントの関係を示す特性図である。
造を有する試料を示す断面図で、図１(b) は、その磁性
層の体積と磁気モーメントの関係を示す特性図である。
【図２】図２(a) は、非磁性金属層を介して絶縁層上に
磁性層を形成した構造を有する試料を示す断面図で、図
２(b) は、その磁性層の体積と磁気モーメントの関係を
示す特性図である。
磁性層を形成した構造を有する試料を示す断面図で、図
２(b) は、その磁性層の体積と磁気モーメントの関係を
示す特性図である。
【図３】図３は、磁性層の外部磁界と磁気モーメントを
示す図である。
示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施例に係るＭＲ素子の製造
工程を示す断面図（その１）である。
工程を示す断面図（その１）である。
【図５】図５は、本発明の実施例に係るＭＲ素子の製造
工程を示す断面図（その１）である。
工程を示す断面図（その１）である。
【図６】図６(a) は、従来のＭＲ素子の一例を示す断面
図、図６(b) は、ＭＲ素子のバイアス磁界を示す斜視
図、図６(c) は、ＭＲ素子における外部磁界と抵抗率変
化の関係を示す特性曲線である。
図、図６(b) は、ＭＲ素子のバイアス磁界を示す斜視
図、図６(c) は、ＭＲ素子における外部磁界と抵抗率変
化の関係を示す特性曲線である。
１１、２１ ガラス基板 １２、１４ 絶縁層 １３、２３ FeNi層 ２４ 絶縁層 ３１ 基板 ３２、４１ 絶縁層 ３３ 非磁性金属層 ３４ 軟磁性層 ３５ 非磁性金属層 ３６ ＭＲ層 ３７、３８ レジスト ３９ バルクハウゼン抑制層 ４０ 金層 ４２ 磁気シールド層
Claims (5)
- 【請求項１】絶縁層上に形成された非磁性金属層と、 前記非磁性金属層上に形成された磁性層とを有すること
を特徴とする磁気抵抗効果素子。 - 【請求項２】前記磁性層は軟磁性層であり、該軟磁性層
の上には非磁性金属層、磁気抵抗効果素子が形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素
子。 - 【請求項３】前記非磁性金属層は、タンタル、チタン、
ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、クロ
ム、モリブデン、タングステンのいずれかの単体又はそ
の合金から形成されていることを特徴とする請求項１又
は２記載の磁気抵抗効果素子。 - 【請求項４】絶縁層上に非磁性金属層を形成する工程
と、 前記非磁性体金属層上に磁性層を形成する工程とを有す
ることを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。 - 【請求項５】前記非磁性金属層は、タンタル、チタン、
ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、クロ
ム、モリブデン、タングステンのいずれかの単体又はそ
の合金から形成されていることを特徴とする請求項４記
載の磁気抵抗効果素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6214844A JPH0878757A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 |
| US08/495,200 US5621593A (en) | 1994-09-08 | 1995-06-27 | Magnetoresistive head and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6214844A JPH0878757A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878757A true JPH0878757A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16662486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6214844A Pending JPH0878757A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5621593A (ja) |
| JP (1) | JPH0878757A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7217999B1 (en) | 1999-10-05 | 2007-05-15 | Nec Electronics Corporation | Multilayer interconnection board, semiconductor device having the same, and method of forming the same as well as method of mounting the semiconductor chip on the interconnection board |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6178070B1 (en) | 1999-02-11 | 2001-01-23 | Read-Rite Corporation | Magnetic write head and method for making same |
| US6765756B1 (en) | 1999-03-12 | 2004-07-20 | Western Digital (Fremont), Inc. | Ultra-short yoke and ultra-low stack height writer and method of fabrication |
| JP2001331909A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Tdk Corp | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61241993A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-28 | Hitachi Ltd | 複合磁気抵抗効果素子 |
| US5247413A (en) * | 1990-05-16 | 1993-09-21 | Sony Corporation | Magnetoresistance effect type thin film magnetic head with noise reducing electrode |
| JPH04195717A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-15 | Hitachi Ltd | 磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記録装置 |
| JPH05182147A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果型ヘッド |
| JPH05217123A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| JPH05325138A (ja) * | 1992-05-25 | 1993-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 浮上型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| JP3381957B2 (ja) * | 1992-08-03 | 2003-03-04 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドおよび磁気センサ |
-
1994
- 1994-09-08 JP JP6214844A patent/JPH0878757A/ja active Pending
-
1995
- 1995-06-27 US US08/495,200 patent/US5621593A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7217999B1 (en) | 1999-10-05 | 2007-05-15 | Nec Electronics Corporation | Multilayer interconnection board, semiconductor device having the same, and method of forming the same as well as method of mounting the semiconductor chip on the interconnection board |
| US8008130B2 (en) | 1999-10-05 | 2011-08-30 | Renesas Electronics Corporation | Multilayer interconnection board, semiconductor device having the same, and method of forming the same as well as method of mounting the semicondutor chip on the interconnection board |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5621593A (en) | 1997-04-15 |
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