【事件の表示】
　特許第３２３５５７２号「磁気抵抗効果素子，磁気抵抗効果センサ及びそれらを利用したシステム」の請求項１ないし８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２３５５７２号の請求項１ないし８に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３２３５５７２号の請求項１〜８に係る発明についての出願は、平成１０年９月１８日に特許出願され、平成１３年９月２８日にその発明について特許権の設定登録がされ、その後平成１４年６月４日に、その特許について、梅林正治より特許異議の申立てがなされ、平成１４年８月３０日付けで取消理由が通知され、その指定期間内である平成１４年１１月１１日に訂正請求がなされたものである。
     　
２．訂正の適否についての判断
２．１．訂正の内容
　特許権者が求めている、平成１４年１１月１１日付け訂正請求書に添付された訂正明細書における訂正の内容は以下のとおりである。
　
２．１．１．訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１中の「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層、を基本構成とするトンネル接合素子において、前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に、」という記載を、「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層をこの順に積層した構成、を基本構成とするトンネル接合素子において、少なくとも前記自由磁性層に、」と訂正する。
　
２．１．２．訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項２中の「少なくとも固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層を基本構成とするトンネル接合素子において、前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に、」という記載を、「少なくとも固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層をこの順に積層した構成を基本構成とするトンネル接合素子において、少なくとも前記固定磁性層に、」と訂正する。
　
２．１．３．訂正事項ｃ
　明細書第００１５段落の『「自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層」を基本構成とする』、明細書第００１６段落の「自由磁性層または固定磁性層の少なくとも一部に、」、第００１８段落の『「固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層」を・・・・、同様に、自由磁性層もしくは固定磁性層の少なくとも一部に、』を、それぞれ、『「自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層をこの順に積層した構成」を基本構成とする』、「少なくとも自由磁性層に、」、『「固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層をこの順に積層した構成」を・・・・、同様に、少なくとも固定磁性層に、』と訂正する。
　
２．１．４．訂正事項ｄ
　明細書第００１６段落の「Ｃｏ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ」を「ＣｏＦｅＢ」と訂正する。
　
２．１．５．訂正事項ｅ
　明細書第００１７段落、００１８段落、００７２段落の「非磁性層」を「非磁性非導電層」と訂正する。
　
２．１．６．訂正事項ｆ
　明細書第００４９段落及び第００５９段落の「図４」、「図５」をそれぞれ「図５」、「図４」と訂正する。
　
２．１．７．訂正事項ｇ
　明細書第００７２段落の「は、金属、酸化物」を「は、酸化物」と訂正する。
　
２．１．８．訂正事項ｈ
　明細書第００９１段落の「自由磁性層の種類を」を「自由磁性層および固定磁性層の種類を」と訂正する。
　
２．１．９．訂正事項ｉ
　明細書第００９４段落の「自由磁性層の種類を」を「固定磁性層の種類を」と訂正する。
２．１．１０．訂正事項ｊ
　明細書第００９６段落の表５中の「自由磁性層種類」を「固定磁性層種類」と訂正する。
　
２．１．１１．訂正事項ｋ
　明細書第００７６段落を削除する。
　
２．１．１２．訂正事項ｌ
　明細書第００７１段落の「ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＢ」を「ＣｏＦｅＢ」と訂正する。
　
２．２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
２．２．１．訂正事項ａ
　上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の請求項１中の「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層、を基本構成とするトンネル接合素子において、前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に、」という記載を、「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層をこの順に積層した構成、を基本構成とするトンネル接合素子において、少なくとも前記自由磁性層に、」と訂正するものであるが、この訂正事項ａは、明りょうでない記載の釈明及び特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当するものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、かつ実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
２．２．２．訂正事項ｂ
　上記訂正事項ｂは、特許請求の範囲の請求項２中の「少なくとも固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層を基本構成とするトンネル接合素子において、前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に、」という記載を、「少なくとも固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層をこの順に積層した構成を基本構成とするトンネル接合素子において、少なくとも前記固定磁性層に、」と訂正するものであるが、この訂正事項ｂは、明りょうでない記載の釈明及び特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当するものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、かつ実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
２．２．３．訂正事項ｃ
　上記訂正事項ｃは、上記訂正事項ａ、ｂとの整合を図るためのものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　また、訂正事項ｃは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、かつ実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
２．２．４．訂正事項ｄ、ｅ、ｇ、ｈ及びｌ
　上記訂正事項ｄ、ｅ、ｇ、ｈ及びｌは、特許請求の範囲の請求項１乃至請求項２との整合をとるために訂正するものであり、明りょうでない記載の釈明を目的としたものであり、いずれの訂正事項も願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、かつ実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
２．２．５．訂正事項ｆ
　上記訂正事項ｆは、明細書第００４９段落及び第００５９段落の「図４」、「図５」をそれぞれ「図５」、「図４」と訂正するものであるが、第００３７段落、第００４９段落及び第００５９段落の記載からみて、「図４」は「図５」の誤記、「図５」は「図４」の誤記、であることは明らかであるので、誤記の訂正を目的としたものであり、この訂正事項ｆは、願書に最初に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、かつ実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
２．２．６．訂正事項ｉ及びｊ
　上記訂正事項ｉ及びｊは、それぞれ、明細書第００９４段落の「自由磁性層の種類を」を「固定磁性層の種類を」（訂正事項ｉ）と訂正し、明細書第００９６段落の表５中の「自由磁性層種類」を「固定磁性層種類」（訂正事項ｊ）と訂正するものであるが、第００９４段落の［実施例５］の記載からみて、第００９４段落の「自由磁性層の種類を」が「固定磁性層の種類を」の誤記であり、同段落の表５中の「自由磁性層種類」が「固定磁性層種類」の誤記であることは明らかであるので、誤記の訂正を目的としたものであり、この訂正事項ｉ及びｊはいずれも願書に最初に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、かつ実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
２．２．７．訂正事項ｋ
　訂正事項ｋは、特許請求の範囲の請求項１、請求項２との整合をとるために削除するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　
２．３．訂正の適否のむすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．　特許異議申立て及びこれについての判断
３．１．申立の理由の概要
　特許異議申立人梅林正治は、本件明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の記載に不備があり、請求項１〜８に係る特許は、特許法第３６条第４項、特許法第３６条第６項第１号、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるから、請求項１〜８に係る発明についての特許はいずれも特許法第１１３条第４号に該当し、特許法１１４条第２項の規定により取り消されるべきものである旨、主張している。
     　
３．２．特許異議申立ての具体的理由
　特許異議申立人梅林正治は、特許異議申立ての具体的理由として、概ね下記のように主張している。
　
３．２．１．特許法第３６条第６項第１号、第２号に関して
　本件明細書の第０１０５段落及び第０１０６段落によれば、本件特許発明は、請求項１〜８に記載の構成により、「従来の磁気抵抗効果膜より、抵抗変化率が高い磁気抵抗効果膜を得ることが可能となった。」及び「この膜を用いることによって、記録再生出力及びＳ／Ｎが高い磁気抵抗効果センサ及びシステムを得ることが可能となった。」という効果を奏するとされており、この効果を奏することの前提として、本件明細書の第００１７段落に記載された「これらの材料は、いずれもアモルファスもしくは結晶粒径の小さい結晶質であるので、成膜されても膜厚が均一であり表面のラフネスが小さい。そのため、これらの磁性層上に形成される非磁性層もラフネスの小さな平坦な膜となり、結果として抵抗変化率が高く、耐電圧特性に優れる磁気抵抗効果素子を得ることができる。」や第００１８段落の「同様に、自由磁性層もしくは固定磁性層の少なくとも一部に、上記材料を使用すれば、非磁性層のラフネスを小さくすることができ、」という記載にある作用を発現するとされているけれども、本件特許発明を構成するとする各構成要件には、本件特許明細書の発明の詳細な説明に記載されていない構成が含まれている。
　まず、請求項１の「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層、を基本構成とするトンネル接合素子」という記載は、自由磁性層上に非磁性非導電層があり、この非磁性非導電層上に固定磁性層があるものと解することができる。
　このとき、アモルファスまたは微結晶材料を、前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に用いたとすると、非磁性非導電層下の自由磁性層は結晶質材料であって非磁性非導電層上の固定磁性層はアモルファスまたは微結晶材料であるものも包含されるけれども、この場合には、下が結晶質であるために、第００１７段落記載の作用が発現しないので、不備である。
　かつまた、このような結晶質の磁性層／非磁性非導電層／アモルファス・微結晶磁性層という構成は、発明の詳細な説明に記載された実施例で該当するものがない。
　
　同様に、請求項２の「少なくとも固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層、を基本構成とするトンネル接合素子」という構成は、請求項１の構成における層構造の上下関係を逆にしたものであるため、結晶質の固定磁性層上に非磁性非導電層があってその上にアモルファスまたは微結晶の磁性層がある構成も包含されるけれども、この構成は実施例には記載されておらず、第００１８段落に記載された「非磁性層のラフネスを小さくする」作用を発現しないので、不備である。
　
　以上のことからみて、本件の請求項１及び本件の請求項２は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明とが一致せず、特許請求の範囲に、発明の詳細な説明に記載された作用や効果が発揮されない構成が含まれており、本件は特許を受けようとする発明が、発明の詳細な説明に記載したものになっていないため、不備である。
　また、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明との不一致は、請求頃１及び請求項２において、アモルファスまたは微結晶材料である磁性層と、非磁性非導電層との上下関係が特定されていないことに起因している。
　したがって、本件は特許を受けようとする発明が明確ではない。
　
  さらに、請求項３〜請求項８は、いずれも記載不備を有する請求項１、請求項２を引用しているため、不備である。
　
３．２．２．特許法第３６条第４項に関して
（１）本件明細書第００９４段落の第５行〜第８行（〔実施例５］の内容）において、「ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／固定磁性層（５ｎｍ）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（３ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）という構成で自由磁性層の種類を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。」という記載があり、また本件明細書第００９６段落の表５において各種自由磁性層の種類に対応してＭＡ比を記載している。しかしながら、第００９４段落に記載された構成中には、表５に記載された各種の自由磁性層に該当するものがない。
　したがって、この第００９４段落の記載は不明確である。
（２）第００９１段落の第５行〜第８行（［実施例４］の内容）において、「ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／固定磁性層（５ｎｍ）／固定磁性層（５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／自由磁性層／Ｔａ（３ｎｍ）という構成で自由磁性層の種類を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。」という記載がある。一方、本件明細書第００９３段落の表４において各種自由磁性層及び各種固定磁性層の種類に対応してＭＡ比を記載している。しかしながら、第００９１段落では、固定磁性層の種類を変えることは記載されていない。
　したがって、第００９１段落及び第００９３段落の記載は不明確である。
　
　これら（１）及び（２）の記載不備を有するため、本件明細書の発明の詳細な説明の記載は、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されておらず、不備である。
　
３．３．特許異議申立てについての判断
３．３．１．特許法第３６条第６項第１号、第２号に関して
　上記２．２．で示したように上記訂正が認められるから、本件発明は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜８に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】　少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層をこの順に積層した構成、を基本構成とするトンネル接合素子において、
少なくとも前記自由磁性層に、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＦｅＴｉ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉからなるアモルファスまたは微結晶材料を用いることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】　少なくとも固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層をこの順に積層した構成を基本構成とするトンネル接合素子において、
少なくとも前記固定磁性層に、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＦｅＴｉ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉからなるアモルファスまたは微結晶材料を用いることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項３】　基板と、
前記基板上に積層され、パターン化された下シールド層と、
前記下シールド層上に積層され、パターン化された磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の端部に接するように積層されている縦バイアス層と、
前記基板上に積層された下電極層と、
前記縦バイアス層及び前記下電極層の上に積層された上シールド層と、
が順次積層されているシールド型磁気抵抗効果センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
【請求項４】　基板と、
前記基板上に積層され、パターン化された下シールド層と、
前記下シールド層上に積層され、パターン化された磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の上部に一部重なるように積層されている縦バイアス層と、
前記磁気抵抗効果素子の上部に一部重なるように積層されている上電極層と、
前記縦バイアス層及び前記下電極層の上に積層された上シールド層と、
が順次積層されているシールド型磁気抵抗効果センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
【請求項５】　磁気抵抗効果素子に対して絶縁層を介してヨークを配置した
ヨーク型磁気抵抗効果センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とするヨーク型磁気抵抗効果センサ。
【請求項６】　磁気抵抗効果素子に対し、絶縁層を介してヨークを配置した
フラックスガイド型磁気抵抗効果型センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
【請求項７】　請求項３〜６のいずれかに記載の磁気抵抗効果センサと、
前記磁気抵抗効果センサが検出する磁界の関数として、上記磁気抵抗効果センサの抵抗率変化を検出する手段と、
を備えたことを特徴とする磁気抵抗検出システム。
【請求項８】　データ記録のための複数個のトラックを有する磁気記憶媒体
と、
前記磁気記憶媒体上にデータを記憶させるための磁気記録システムと、
請求項７記載の磁気抵抗検出システムと、
前記磁気記録システム及び前記磁気抵抗検出システムを、前記磁気記憶媒体の選択されたトラックへ移動させるために、前記磁気記録システム及び前記磁気抵抗検出システムとに機械的に結合されたアクチュエータ手段と、
を含むことを特徴とする磁気記憶システム。」
　
　ところで、特許異議申立ての具体的理由のうち、請求項１についての、「「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層、を基本構成とするトンネル接合素子」という記載は、自由磁性層上に非磁性非導電層があり、この非磁性非導電層上に固定磁性層があるものと解することができるけれども、このとき、アモルファスまたは微結晶材料を、前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に用いたとすると、非磁性非導電層下の自由磁性層は結晶質材料であって非磁性非導電層上の固定磁性層はアモルファスまたは微結晶材料であるものも包含されるけれども、この場合には、下が結晶質であるために、第００１７段落記載の作用が発現しないので、不備である。かつまた、このような結晶質の磁性層／非磁性非導電層／アモルファス・微結晶磁性層という構成は、発明の詳細な説明に記載された実施例で該当するものがない。」ので、不備であるという理由は、上記訂正によって、非磁性非導電層の下側の自由磁性層はアモルファスまたは微結晶材料であるものと記載されており、解消している。
　
　同様に、請求項２が不備であるという理由についても、上記訂正によって、非磁性非導電層の下側の固定磁性層はアモルファスまたは微結晶材料であるものと記載されているため、解消している。
　下側の自由磁性層としてはアモルファスまたは微結晶材料であるものと記載されており、解消している。
　
　また、請求項３〜請求項８はいずれも記載不備を有する請求項１、請求項２を引用しているため、不備であるという理由も、上記訂正によって、請求項１、請求項２記載の発明が記載不備のものではなくなっているために、解消している。
　
３．３．１．特許法第３６条第４項に関して
　上記３．２．２．において、記載不備と主張されている（１）及び（２）について検討する。
（１）に関しては、「第００９４段落に記載された構成中には、表５に記載された各種の自由磁性層に該当するものがない。」ために「第００９４段落の記載は不明確である。」という特許異議申立人が主張する記載不備は、上記訂正（具体的には、訂正事項ｉ及び訂正事項ｊ）によって、「第００９４段落に記載された構成中には、表５に記載された各種の固定磁性層に該当するものが」存在するようになったため、解消している。
（２）に関しては、「明細書第００９３段落の表４において各種自由磁性層及び各種固定磁性層の種類に対応してＭＡ比を記載している。第００９１段落では、固定磁性層の種類を変えることは記載されていない。したがって、第００９１段落及び第００９３段落の記載は不明確である。」という特許異議申立人が主張する記載不備は、上記訂正（具体的には、訂正事項ｈ）によって、「第００９１段落では、固定磁性層の種類を変えることは記載されていない」ものではなくなったため、解消している。
　
　したがって、「（１）及び（２）の記載不備を有するため、本件明細書の発明の詳細な説明の記載は、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されておらず、不備である。」という記載不備は、解消している。
　
３．４．特許異議申立てについてのまとめ
　上記３．３．からみて、本件明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の記載に不備があり、請求項１〜８に係る特許は、特許法第３６条第４項、特許法第３６条第６項第１号、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるという異議申立人の主張については、記載不備が解消しているため、当を得ぬものとなっている。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由によっては本件請求項１〜８に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜８に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年１月３０日（２００３．１．３０）
【訂正の要旨】
訂正事項
ａ．特許請求の範囲の請求項１中の「前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に、」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「
少なくとも前記自由磁性層に、
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書第００１６段落の「自由磁性層または固定磁性層の少なくとも一部に、」を「
少なくとも自由磁性層に、
ｂ．特許請求の範囲の請求項２中の「前記自由磁性層または前記固定磁性層の少なくとも一部に、」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「
少なくとも前記固定磁性層に、
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書第００１８段落の「自由磁性層もしくは固定磁性層の少なくとも一部に、」を「
少なくとも固定磁性層に、
ｃ．明細書第００１６段落の「Ｃｏ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「
ＣｏＦｅＢ
ｄ．明細書第００１７段落、００１８段落、００７２段落の「非磁性層」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「
非磁性非導電層
ｅ．明細書第００４９段落および第００５９段落の「図４」を誤記又は誤訳の訂正を目的として、「図５」と訂正する。
ｆ．明細書第００４９段落および第００５９段落の「図５」を誤記又は誤訳の訂正を目的として、「図４」と訂正する。
ｇ．明細書第００７２段落の「は、金属、酸化物」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「
は、酸化物
ｈ．明細書第００９１段落の「自由磁性層の種類を」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「自由磁性層
および固定磁性層
ｉ．明細書第００９４段落の「自由磁性層の種類を」を誤記又は誤訳の訂正を目的として、「
固定磁性層
ｊ．明細書第００９６段落の表５中の「自由磁性層種類」を誤記又は誤訳の訂正を目的として、「
固定磁性層種類
ｋ．明細書第００７６段落を明瞭でない記載の釈明を目的として削除する。
ｌ．特許請求の範囲の請求項１中の「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層
をこの順に積層した構成
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書第００１５段落の「自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層」を「少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層
をこの順に積層した構成
ｍ．特許請求の範囲の請求項２中の「固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層
をこの順に積層した構成
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書第００１８段落の「固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層」を「固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層
をこの順に積層した構成
ｎ．明細書第００７１段落の「ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＢ」を明瞭でない記載の釈明を目的として、「
ＣｏＦｅＢ
（５４）【発明の名称】
磁気抵抗効果素子，磁気抵抗効果センサ及びそれらを利用したシステム
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】少なくとも自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層
をこの順に積層した構成
少なくとも前記自由磁性層に、
　【請求項２】少なくとも固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層
をこの順に積層した構成
少なくとも前記固定磁性層に、
　【請求項３】　基板と、
前記基板上に積層され、パターン化された下シールド層と、
前記下シールド層上に積層され、パターン化された磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の端部に接するように積層されている縦バイアス層と、
前記基板上に積層された下電極層と、
前記縦バイアス層及び前記下電極層の上に積層された上シールド層と、
が順次積層されているシールド型磁気抵抗効果センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
　【請求項４】　基板と、
前記基板上に積層され、パターン化された下シールド層と、
前記下シールド層上に積層され、パターン化された磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の上部に一部重なるように積層されている縦バイアス層と、
前記磁気抵抗効果素子の上部に一部重なるように積層されている上電極層と、
前記縦バイアス層及び前記下電極層の上に積層された上シールド層と、
が順次積層されているシールド型磁気抵抗効果センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
　【請求項５】磁気抵抗効果素子に対して絶縁層を介してヨークを配置したヨーク型磁気抵抗効果センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とするヨーク型磁気抵抗効果センサ。
　【請求項６】磁気抵抗効果素子に対し、絶縁層を介してヨークを配置したフラックスガイド型磁気抵抗効果型センサにおいて、
前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサ。
　【請求項７】　請求項３〜６のいずれかに記載の磁気抵抗効果センサと、
前記磁気抵抗効果センサが検出する磁界の関数として、
上記磁気抵抗効果センサの抵抗率変化を検出する手段と、
を備えたことを特徴とする磁気抵抗検出システム。
　【請求項８】　データ記録のための複数個のトラックを有する磁気記憶媒体と、
前記磁気記憶媒体上にデータを記憶させるための磁気記録システムと、
請求項７記載の磁気抵抗検出システムと、
前記磁気記録システム及び前記磁気抵抗検出システムを、前記磁気記憶媒体の選択されたトラックへ移動させるために、前記磁気記録システム及び前記磁気抵抗検出システムとに機械的に結合されたアクチュエータ手段と、
を含むことを特徴とする磁気記憶システム。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は、磁気媒体に記録した情報信号を読み取るための磁気抵抗効果センサと、このセンサに用いる磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果センサを利用したシステムに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】従来から、磁気抵抗センサ（ＭＲセンサとも呼ばれる）または磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッドとも呼ばれる）と呼ばれる磁気読み取り変換器が知られている。このようなＭＲセンサ等は、大きな線密度（線形密度）で磁性体の表面からデータを読み取れることが知られている。ＭＲセンサは、感知される磁束の強度及び磁束の方向の関数として抵抗変化を生じる読みとり素子を利用し、抵抗変化として磁界信号を検出する。このような従来のＭＲセンサの上記読み取り素子は、その抵抗の１成分（１方向成分）が、その読みとり素子に印加される磁化の方向と、その素子中を流れる感知電流の方向がなす角度の余弦の２乗に比例して変化する。このような抵抗変化を生じる効果を異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）効果と呼ばれる。
　【０００３】ＡＭＲ効果のより詳しい説明は、Ｄ．Ａ．トムソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）等の論文”Ｍｅｍｏｒｙ，Ｓｔｏｒａｇｅ，ａｎｄ　Ｒｅｌａｔｅｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｍａｇ．ＭＡＧ−１１、Ｐ．１０３９（１９７５）に記載されている。このようなＡＭＲ効果を用いた磁気ヘッドではバルクハウゼンノイズを抑圧するために、縦バイアスを印加することが多い。そして、この縦バイアスを印加する材料として、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ニッケル酸化物などの反強磁性材料を用いる場合がある。
　【０００４】さらに最近においては、積層磁気センサの抵抗変化が、より顕著な磁気抵抗効果を生じる場合が知られている。この磁気抵抗効果は、非磁性層を挟んで位置する磁性層の間における電導電子のスピン依存性伝送及びそれに付随する層界面でのスピン依存性散乱に由来する。
　【０００５】このような磁気抵抗効果は、「巨大磁気抵抗効果」や「スピン・バルブ効果」など様々な名称で呼ばれている。このような磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗センサは適当な材料で形成されており、前述したＡＭＲ効果を利用したセンサより、感度が改善され、また抵抗変化が大きいことが知られている。このように改善されたＭＲセンサでは、非磁性層で分離された一対の強磁性体層の間の平面内抵抗が、２つの層の磁化方向のなす角度の余弦に比例して変化する。
　【０００６】１９８８年６月１６日を優先日とする特開平２−６１５７２号公報には、磁性層内の磁化の反平行整列によって生じる高いＭＲ変化をもたらす積層磁性構造が記載されている。また、この積層構造で使用可能な材料として、上記公報には強磁性の遷移金属及び合金が挙げられている。また、中間層により分離している少なくとも２層の強磁性層の一方に、「固定させる層」を付加した構造及びこの固定させる層としてＦｅＭｎが適当であることが同号公報に開示されている。
　【０００７】１９９０年１２月１１日を優先日とする特開平４−３５８３１０号公報には、非磁性金属体の薄膜層によって仕切られた強磁性体の２層の薄膜層を有し、印加磁界が０である場合に２つの強磁性薄膜層の磁化方向が直交するＭＲセンサが開示されている。このＭＲセンサは、２つの非結合強磁性体層間の抵抗が、２つの層の磁化方向間の角度の余弦に比例して変化し、センサ中を通る電流の方向とは独立である旨が、同号公報に開示されている。
　【０００８】１９９０年８月２２日を優先日とする特開平４−１０３０１４号公報には、強磁性層に他の中間層を挿入して多層膜とした強磁性トンネル接合素子が示されている。この強磁性トンネル結合素子は、少なくとも一層の強磁性層に反強磁性体からのバイアス磁界が印加されていることを特徴とするものである。
　【０００９】また、トンネル接合素子の自由磁性層としてＣｏ、固定磁性層としてＮｉＦｅを用いた例が、日本応用磁気学会学術講演概要集、１９９６年、１３５ページに記載されている。
　【００１０】さらに、特開平１０−６５２３２号公報には、強磁性膜に使用するＣｏ系磁性合金として、ＣｏにＦｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｈｆ等のうち、１種または２種を添加する技術について開示がなされている。
　【００１１】また、特開平１０−１３５０３８号公報には、フリー磁性層にＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏ、ＦｅＣｏｂ等を使用する技術が開示されている。
　【００１２】
　【発明が解決しようとする課題】トンネル接合素子において安定な磁気抵抗変化を実現するためには、非磁性層をより平坦に作成することが重要である。その理由は、非磁性層が平坦でない場合は、結果的に非磁性層の厚みにむらが発生し、その結果、リーク電流が生じてしまうためである。このようなリーク電流の発生は、抵抗変化率の減少を引き起こす。また、電流を流すことによって、膜厚の薄いところから破壊が起きやすく、耐電圧特性が劣る結果を招いてしまう。
　【００１３】さて、従来のトンネル接合素子は、自由磁性層及び固定磁性層にＣｏもしくはＮｉＦｅを用いていた。しかしながら、これらの材料は、結晶質であるために、最表面に結晶構造に対応したラフネスが生じることになる。そのため、例えば「自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層」という構成を採用し、自由磁性層に上記材料を用いた場合は、自由磁性層と非磁性層との界面のラフネスにより非磁性層が十分に平坦に作成されないという問題点があった。また、「固定させる層／固定磁性層／非磁性層／自由磁性層」という構成においても、固定磁性層に上記材料を用いると、同じ理由により非磁性層が十分に平坦に作成されなかった。いずれの場合も、抵抗変化率もしくは耐圧性の低下を招いてしまう。
　【００１４】本発明は、非磁性層を平坦に作成することによって、抵抗変化率が高い磁気抵抗変化素子を提供することを目的とする。このように非磁性層を平坦にすることにより、抵抗変化率を高くすることができるともに、耐電圧特性にも優れた磁気抵抗効果素子を実現することが可能になる。
　【００１５】
　【課題を解決するための手段】まず、請求項１に係る発明は、「自由磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層
をこの順に積層した構成
　【００１６】そして、請求項１に係る発明においては、
少なくとも自由磁性層に、ＣｏＦｅＢ
　【００１７】これらの材料は、いずれもアモルファスもしくは結晶粒径の小さい結晶質であるので、成膜されても膜厚が均一であり表面のラフネスが小さい。そのため、これらの磁性層上に形成される
非磁性非導電層
　【００１８】また、請求項２に示したように、「固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／自由磁性層
をこの順に積層した構成
少なくとも固定磁性層に、
非磁性非導電層
　【００１９】また、これら請求項１、請求項２の発明に係る磁気抵抗効果素子を利用した磁気抵抗効果センサを構成すれば、磁気抵抗の変化の検出感度の向上したセンサが得られる。請求項３及び請求項４にこのようなセンサの発明が記載されている。
　【００２０】すなわち、請求項３に係る発明は、基板と、前記基板上に積層され、パターン化された下シールド層と、前記下シールド層上に積層され、パターン化された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の端部に接するように積層されている縦バイアス層と、前記基板上に積層された下電極層と、前記縦バイアス層及び前記下電極層の上に積層された上シールド層と、が順次積層されているシールド型磁気抵抗効果センサにおいて、前記磁磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサである。
　【００２１】請求項３にかかる発明は、シールド型磁気抵抗効果センサに関するものであるが、同様の原理をシールド型磁気抵抗効果センサに応用することも可能である。このような発明が、請求項４に記載されている。
　【００２２】すなわち、請求項４に係る発明は、基板と、前記基板上に積層され、パターン化された下シールド層と、前記下シールド層上に積層され、パターン化された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の上部に一部重なるように積層されている縦バイアス層と、前記磁気抵抗効果素子の上部に一部重なるように積層されている下電極層と、前記縦バイアス層及び前記下電極層の上に積層された上シールド層と、が順次積層されているシールド型磁気抵抗効果センサにおいて、前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサである。
　【００２３】また、上記請求項１及び請求項２の磁気抵抗効果素子に対して、絶縁層を介してヨークを配置した構成とすることも可能である。このような構成を採用した発明が請求項５及び請求項６に記載されている。
　【００２４】すなわち、請求項５に係る発明は、磁気抵抗効果素子に対して絶縁層を介してヨークを配置したヨーク型磁気抵抗効果ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とするヨーク型磁気抵抗効果ヘッドである。
　【００２５】このヨーク型磁気抵抗効果ヘッドによれば、種々の磁気記録媒体に記録されたデータを高感度で読みとることが可能である。
　【００２６】また、請求項６に係る発明は、磁気抵抗効果素子に対し、絶縁層を介してヨークを配置したフラックスガイド型磁気抵抗効果型センサにおいて、前記磁気抵抗効果素子が、請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子であることを特徴とする磁気抵抗効果センサである。
　【００２７】このフラックスガイド型磁気抵抗効果型センサによれば、フラックスの磁気変化を高感度で読みとることが可能である。
　【００２８】さて、上記請求項３，４，６の磁気抵抗効果センサを用いれば、高感度で磁気抵抗を検出することができるシステムを得られる。
　【００２９】請求項７に係る発明は、請求項３、４または６のいずれかに記載の磁気抵抗効果センサと、前記磁気抵抗効果センサが検出する磁界の関数として、上記磁気抵抗効果センサの抵抗率変化を検出する手段と、を備えたことを特徴とする磁気抵抗検出システムである。
　【００３０】さらに、この磁気抵抗検出システムを用いれば、トラックを有する記憶媒体を用いて、大容量で、かつ、高速にデータの読み出しが可能な磁気記憶システムを構築することができる。
　【００３１】すなわち、請求項８に係る発明は、データ記録のための複数個のトラックを有する磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体上にデータを記憶させるための磁気記録システムと、請求項７記載の磁気抵抗検出システムと、前記磁気記録システム及び前記磁気抵抗検出システムを、前記磁気記憶媒体の選択されたトラックへ移動させるために、前記磁気記録システム及び前記磁気抵抗検出システムとに機械的に結合されたアクチュエータ手段と、を含むことを特徴とする磁気記憶システムである。
　【００３２】
　【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
　【００３３】［実施の形態１］本発明を適用したシールド型磁気抵抗効果素子としては、例えば図１に示されているような形態が好ましい。図１は、本実施の形態１に係るシールド型磁気抵抗効果素子を垂直方向に切断した様子を表す縦方向の断面図である。
　【００３４】図１に示されている形態では、まず、基板１上に下シールド層２、下電極層３、磁気抵抗効果素子４、上シールド層５、上電極層６、を積層させている。磁気抵抗効果素子４はＰＲ工程により適当な大きさ及び形状にパターン化されており、その端部に接するように（後述する図４参照）あるいは一部接するように（後述する図５参照）縦バイアス層７が配置されている。
　【００３５】下シールド層２と、下電極３との構成方法は種々考えられる。これらの構成を表す説明図が図２に示されている。図２（１）には、下電極３が下シールド層２の直上に形成されている例が示されている。また、図２（２）には、下電極３が下シールド層２の直下に形成されている例が示されている。また、図２（３）には、下電極３が下シールド層２の上に下ギャップ絶縁層１００を介して形成されている例が示されている。また、図２（４）には、下電極３を下シールド層２とを兼用した場合の例が示されている。
　【００３６】また、上シールド層５と、上電極６との構成方法も種々考えられる。これらの構成を表す説明図が図３に示されている。図３（１）には、上シールド層５が、上電極６の直上に形成されている例が示されている。また、図３（２）には、上電極６が上シールド層５の直上に形成されている例が示されている。また、図３（３）には、上シールド層５が上電極６の上に上ギャップ絶縁層１０２を介して形成されている例が示されている。また、図３（４）には、上電極６を上シールド層５とを兼用した場合の例が示されている。
　【００３７】図４及び図５は、図１に示されているシールド型磁気抵抗効果素子の磁気抵抗効果素子４を中心とした平面図である。特に図４においては磁気抵抗効果素子４の端部に接するように縦バイアス層７が配置されており、図５においては磁気抵抗効果素子４の端部に一部接するように縦バイアス層７が配置されている。
　【００３８】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図が図６に示されている。この図に示されているように、下電極３上にパターン化された強磁性トンネル接合膜（磁気抵抗効果素子４）の端部に接するように、絶縁層１０４及び縦バイアス層７が配置されている。ここでは絶縁層１０４を介した例を示す。絶縁層１０４は、センス電流が縦バイアス層７を流れ、強磁性トンネル接合部（磁気抵抗効果素子４）を流れなくなることを防ぐ目的で設けられている。したがって、縦バイアス層７が非金属のように十分抵抗の高い材料である場合には、そのようなおそれは少ないため、絶縁層を形成することなく、直接に縦バイアス層７を形成することになる。
　【００３９】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図が図７に示されている。この図に示されているように、下電極３上には、パターン化された縦バイアス層７が設置されている。そして、この縦バイアス層７に一部乗り上げるようにパターン化された強磁性トンネル接合膜（磁気抵抗効果素子４）が配置される。さらにその上部には、パターン化された絶縁層１０４と上電極６とが順次積層されている。
　【００４０】図１に示されている形態の下シールド層２としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料等を用いることができ、膜厚は０．３〜１０μｍの範囲で適用可能である。
　【００４１】下電極層３及び上電極層６としては、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏからなる単体もしくは合金もしくは混合物が望ましく、その膜厚範囲は０．０１〜０．１０μｍが好ましい。
　【００４２】縦バイアス層７としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＩｒＭｎ、ＰｔＰｄＭｎ、ＲｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＣｒＭｎ、Ｎｉ酸化物、鉄酸化物、Ｎｉ酸化物とＣｏ酸化物の混合物、Ｎｉ酸化物とＦｅ酸化物の混合物、Ｎｉ酸化物／Ｃｏ酸化物２層膜、Ｎｉ酸化物／Ｆｅ酸化物２層膜等を用いることができる。
　【００４３】上シールド層５としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、またはＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料等を用いることが好ましく、その膜厚は０．３〜１０μｍの範囲で適用可能である。
　【００４４】［実施の形態２］本発明を適用したヨーク型ヘッドの実施の形態の例が図８に示されている。
　【００４５】この図において、強磁性体の基板８には溝が形成され、この溝には非磁性絶縁体９が充填されている。強磁性体の基板８としては、例えば、ＮｉＺｎフェライト、ＭｎＺｎフェライト、ＭｇＺｎフェライト等が使用され、非磁性絶縁体９には、例えば、アルミナ、ＳｉＯ２、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンドライクカーボンが使用される。
　【００４６】この非磁性絶縁体９上には、下非磁性層１０が設けられている。この下非磁性層１０は、基板８の上面にも伸展している（図８参照）。
　【００４７】下非磁性層１０の上面には、磁極１３ａと、電極１２ａと、上非磁性層１１が隣接して設けられており、磁気抵抗効果素子４が、磁極１３ａと電極１２ａとの双方の上面に、双方にまたがるように設けられている。なお、磁気抵抗効果素子４の側面は図８に示されているように上非磁性層１１に接している。
　【００４８】電極１２ａは、例えば、Ａｕが好ましい。また、磁極１３ａは、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、またはＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＭｇＺｎフェライトを採用することが好ましい。
　【００４９】また、図８の紙面に垂直な方向における磁気抵抗効果素子４の端部には、磁気抵抗効果素子磁区制御用縦バイアス層が設けられている。この磁気抵抗効果素子磁区制御用縦バイアス層は、磁気抵抗効果素子４に一部重なるか接するように設けられている。一部重なる場合の平面図が
図５
図４
　【００５０】なお、磁気抵抗効果素子磁区制御用縦バイアス層は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、Ｎｉ酸化物、ＮｉＣｏ酸化物、ＩｒＭｎ、ＰｔＰｄＭｎ、ＲｅＭｎ等を用いるのが好ましい。
　【００５１】なお、図８に示されているように、磁極１３ｂが基板８から上非磁性層１１を覆うように伸展し、磁気抵抗効果素子４まで到達するように設けられている。また、電極１２ｂが磁気抵抗効果素子４の上面に設けられており、この電極１２ｂの側面は磁極１３ｂと接している。電極１２ａや磁極１３ｂの材質は、上記電極１２ａや磁極１３ａと同様のものが好ましい。
　【００５２】［実施の形態３］本発明を適用したフラックスガイド型ヘッドの構成図が図９に示されている。
　【００５３】基板２０上には、下シールド２１が設けられている。この下シールド２１の上面には、電極２２と、磁極２３が隣接するように設けられている。
　【００５４】下シールド２１は、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、またはＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＭｇＺｎフェライト等を用いるのが好ましい。
　【００５５】また、電極２２ａは、例えば、Ａｕを用いるのが好ましく、磁極２３ａは、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、またはＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＭｇＺｎフェライトを用いるのが好ましい。
　【００５６】そして、磁気抵抗効果素子４が、電極２２ａ及び磁極２３ａの上面に双方にまたがるように形成されている。
　【００５７】磁気抵抗効果素子４の上面には、電極２２ｂと磁極２３ｂが設けられている。これら電極２２ｂと磁極２３ｂは、図９に示されているように、ともに磁気抵抗効果素子４の上面に接するように設けられている。
　【００５８】さらに、電極２２ｂと磁極２３ｂの上面には、上シールド２４が形成されている。この上シールド２４は、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、またはＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金、ＦｅＡｌＳｉ、窒化鉄系材料、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＭｇＺｎフェライトを用いるのが好ましい。
　【００５９】また、図９の紙面に垂直な方向における磁気抵抗効果素子４の端部には、磁気抵抗効果素子磁区制御用縦バイアス層が設けられている。この磁気抵抗効果素子磁区制御用縦バイアス層は、磁気抵抗効果素子４に一部重なるか接するように設けられている。一部重なる場合の平面図が
図５
図４
　【００６０】磁気抵抗効果素子磁区制御用縦バイアス層は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、Ｎｉ酸化物、ＮｉＣｏ酸化物、ＩｒＭｎ、ＰｔＰｄＭｎ、ＲｅＭｎを用いるのが好ましい。
　【００６１】［実施の形態４］これらのシールド型素子、ヨーク型素子、及びフラックスガイド型素子を用いて、インダクティブコイルによる書き込みヘッド部を形成することができる。このインダクティブコイルによる書き込みヘッド部は、記録再生一体型ヘッド（単に記録再生ヘッドとも呼ぶ）として用いることができる。
　【００６２】図１０には記録再生ヘッドの概念図が示されている。記録再生ヘッドは、本発明の素子を用いた再生ヘッドと、インダクティブ型の記録ヘッドから構成されている。この図に示されている例は、長手磁気記録用の記録ヘッドとの搭載例を示したが、本発明の磁気抵抗効果素子を垂直磁気記録用ヘッドと組み合わせ、垂直記録に用いることも好ましい。
　【００６３】また、図１０ではシールド型素子を例に説明するが、ヨーク型素子及びフラックスガイド型素子を適用することもできる。図１０において、ヘッドは、以下のような構成を採用している。まず、基板（図示されていない）上に下シールド／下電極４２が設けられている。下シールド／下電極４２上には磁気抵抗効果素子４５が設けられており、その上面には上シールド／上電極４３が形成されている。これら磁気抵抗効果素子４５と、上シールド／上電極４３とによって、再生ヘッドが形成されている。
　【００６４】また、磁極（図１０では上シールド／上電極を兼ねている）４３の上部には、コイル４１が設けられており、その上に上磁極４４が設けられている。これら磁極４３と、コイル４１と、上磁極４４とから記録ヘッドが形成されている。
　【００６５】なお、上部シールド膜と下部磁性膜とを共通の構造としても、また、別個に設けてもかまわない。
　【００６６】このような構成のヘッドにより、記録媒体上に信号を書き込み、また、記録媒体から信号を読み取るのである。再生ヘッドの感知部分と、記録ヘッドの磁気ギャップはこのように同一スライダ上に重ねた位置に形成することで、記録媒体の同一トラックに同時に位置決めができる。このヘッドをスライダに加工し、磁気記録再生装置に搭載する。
　【００６７】［実施の形態５］図１１には本発明の磁気抵抗効果素子を用いた磁気記録再生装置の概念図が示されている。この図に示されているように、ヘッドスライダを兼ねている基板（図示せず）上に、下シールド／下電極５２、磁気抵抗効果素子５１及び上シールド／上電極５０を順に形成し、ヘッドを構成している。
　【００６８】そして、このヘッドを、記録媒体５３上に位置決めして再生を行う。記録媒体５３は回転し、ヘッドスライダは記録媒体５３の上を、０．２μｍ以下の高さ、あるいは接触状態で対向して相対運動する。この機構により、磁気抵抗効果素子５１は記録媒体５３に記録された磁気的信号を、その漏れ磁界５４の強度から読み取ることのできる位置に設定されるのである。
　【００６９】［実施の形態６］本発明に係る磁気抵抗効果素子としては以下の構成のものを用いることが好ましい。
　【００７０】（１）基体／下地層／フリー磁性層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層／保護層
（２）基体／下地層／フリー磁性層／第１ＭＲエンハンス層／非磁性非導電層／固定磁性層／固定させる層／保護層
（３）基体／下地層／フリー磁性層／非磁性非導電層／第２ＭＲエンハンス層／固定磁性層／固定させる層／保護層
（４）基体／下地層／フリー磁性層／第１ＭＲエンハンス層／非磁性非導電層／第２ＭＲエンハンス層／固定磁性層／固定させる層／保護層
（５）基体／下地層／固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／フリー磁性層／保護層
（６）基体／下地層／固定させる層／固定磁性層／第１ＭＲエンハンス層／非磁性非導電層／フリー磁性層／保護管
（７）基体／下地層／固定させる層／固定磁性層／非磁性非導電層／第２ＭＲエンハンス層／フリー磁性層／保護層
（８）基体／下地層／固定させる層／固定磁性層／第１ＭＲエンハンス層／非磁性非導電層／第２ＭＲエンハンス層／フリー磁性層／保護層
ここで、金属下地層としては、Ｚｒ、もしくはＺｒに他元素を添加した材料、を用いることが好ましい。添加元素としてはＴａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｖ等が適当である。
　【００７１】フリー磁性層としては、
ＣｏＦｅＢ
　【００７２】
非磁性非導電層
は、酸
　【００７３】この２層膜は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、または、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａのグループからなる酸化物及び窒化物の単体もしくは混合物、またはＴａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｖ、Ｙのグループの少なくとも１つの元素からなる、単体もしくは合金を上記酸化物及び窒化物の単体もしくは混合物と組み合わせた２層膜が好ましく、実際に利用する場合の有力な候補となるであろう。
　【００７４】第１及び第２ＭＲエンハンス層としてはＣｏ、ＮｉＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ等、またはＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ合金またはアモルファス磁性材料を用いる。
　【００７５】また、ＭＲエンハンス層を用いない場合は、用いた場合に比べて若干ＭＲ比が低下するが、用いない分だけ作製に要する工程数は低減する。
　【００７７】固定させる層としては、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＩｒＭｎ、ＲｈＭｎ、ＰｔＰｄＭｎ、ＲｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＰｔＣｒＭｎ、ＣｒＭｎ、ＣｒＡｌ、ＴｂＣｏ、Ｎｉ酸化物、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物とＣｏ酸化物の混合物、Ｎｉ酸化物とＦｅ酸化物の混合物、Ｎｉ酸化物／Ｃｏ酸化物２層膜、Ｎｉ酸化物／Ｆｅ酸化物２層膜、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＰｔＣｏなどを用いることが好ましい。特に、ＰｔＭｎもしくはＰｔＭｎにＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａを添加した材料は実際に装置を製造する際の有力な候補となるであろう。
　【００７８】保護層としては、金属、酸化物、窒化物、酸化物と窒化物の混合物もしくは金属／酸化物２層膜、金属／窒化物２層膜、金属／（酸化物と窒化物との混合物）２層膜、を用いるのが好ましい。
　【００７９】この２層膜は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、または、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａのグループからなる酸化物及び窒化物の単体もしくは混合物、またはＴａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｖ、Ｙのグループの少なくとも１つの元素からなる、単体もしくは合金を上記酸化物及び窒化物の単体もしくは混合物と組み合わせた２層膜が好ましく、実際に機器を構成する際の有力な候補となるであろう。
　【００８０】数値による実施例
以下、磁気抵抗効果素子の構成について実際の数値に基づき説明する。
　【００８１】［実施例１］ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／自由磁性層（８ｎｍ）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）という構成で自由磁性層の種類を変えて磁気抵抗効果素子を作成した結果を示す。
　【００８２】作成には、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、成膜電流は０．１Ａ、成膜ガス圧は２ｍｍＴｏｒｒとした。Ａｌ酸化物の形成は、まず２ｎｍのＡｌ膜を形成し、膜形成後に背圧が２×１０−９Ｔｏｒｒの真空チャンバー内において４×１０−４Ｔｏｒｒのガス圧になるまで純Ｏ２を導入し１時間保持することによりＡｌを自然酸化させた。成膜後に、５００Ｏｅの直流磁界中において、２５０℃、５時間で熱処理を施した。この場合の抵抗変化率を以下の表１に示す。
　【００８３】
　【表１】
　【００８４】この実験結果において、自由磁性層がＣｏ及びＮｉＦｅの場合は従来の例に相当するが、それ以外の場合が本発明の適用例に相当する。いずれの場合も従来例よりＭＲ比が高いという結果が得られた。
　【００８５】［実施例２］ＭＲ比が高い理由を調べる目的で、ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／自由磁性層（８ｎｍ）という膜を作成し、表面のラフネスをＡＦＭにより観測した。表面ラフネスは膜の平均粗さＲａで示す（後述する表２参照）。また、ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／自由磁性層（８ｎｍ）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）という膜も作成し、自由磁性層とＡｌ酸化物の界面ラフネスをＸ線反射率測定装置により観測した。Ｘ線反射率測定とは、サンプル表面に極低角度に入力させたときに発生する全反射臨界角度以降のＸ線プロファイルを解析するものである。これらの解析により、膜厚、界面ラフネス、密度等の情報を得ることが可能になる。得られたＸ線プロファイル情報をシミュレーションフィッティングすることにより、反射係数の実数項と虚数項、すなわち密度、吸収等の物質定数を得ることができる方法である。ＡＦＭによる表面ラフネス及びＸ線による界面ラフネスの測定結果を表２に示す。
　【００８６】
　【表２】
　【００８７】自由磁性層にＣｏやＮｉＦｅを用いた場合と比較して、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＭｏは表面ラフネス及び界面ラフネスが格段にフラットであることがわかる。これらの材料はアモルファスもしくは微結晶であることが知られており、このことが表面及び界面ラフネスのフラット化に寄与しているものと思われる。そして自由磁性層とＡｌ酸化物層との界面のフラットさが、Ａｌ酸化物層の膜厚の均一性に寄与し、結果的にＡｌ酸化物層におけるリーク電流が低減されることから、ＭＲ比が向上するものと考察される。上記表１に示した他の材料もアモルファスもしくは微結晶であることが知られており、上記表２では測定はしなかったが自由磁性層とＡｌ酸化物層との界面の平坦性が同様にＭＲ比の向上に寄与しているものと考えられる。
　【００８８】［実施例３］次に、ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／自由磁性層（８ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４　（２５ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）という構成で自由磁性層の種類を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。
　【００８９】作成にはＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、成膜電流は０．１Ａ、成膜ガス圧は２ｍｍＴｏｒｒとした。Ａｌ酸化物の形成は、まず２ｎｍのＡｌ膜を形成し、膜形成後に背圧が２×１０−９Ｔｏｒｒの真空チャンバー内において４×１０−４Ｔｏｒｒのガス圧になるまで純Ｏ２を導入し１時間保持することによりＡｌを自然酸化させた。成膜後に、５００Ｏｅの直流磁界中において、２５０℃、５時間で熱処理を施した。この場合の抵抗変化率を次の表３に示す。
　【００９０】
　【表３】
　【００９１】この実験結果において、自由磁性層がＣｏ及びＮｉＦｅの場合は従来の例に相当するが、それ以外の場合が本発明の適用例に相当する。いずれの場合も従来例よりＭＲ比が高いという結果が得られた。
［実施例４］次に、ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／固定磁性層（５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／自由磁性層（３ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）という構成で自由磁性層
および固定磁性層
　【００９２】作成にはＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、成膜電流は０．１Ａ、成膜ガス圧は２ｍｍＴｏｒｒとした。Ａｌ酸化物の形成は、まず２ｎｍのＡｌ膜を形成し、膜形成後に背圧が２×１０−９Ｔｏｒｒの真空チャンバー内において４×１０−４Ｔｏｒｒのガス圧になるまで純Ｏ２を導入し１時間保持することによりＡｌを自然酸化させた。成膜後に、５００Ｏｅの直流磁界中において、２５０℃、５時間で熱処理を施した。この場合の抵抗変化率を次の表４に示す。
　【００９３】
　【表４】
　【００９４】この実験結果において、自由磁性層がＣｏ及びＮｉＦｅの場合が従来の例に相当し、それ以外の場合が本発明の適用例に相当する。いずれの場合も従来例よりＭＲ比が高いという結果が得られた。
［実施例５］次に、ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／固定磁性層（５ｎｍ）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（３ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）という構成で
固定磁性層
　【００９５】作成にはＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、成膜電流は０．１Ａ、成膜ガス圧は２ｍｍＴｏｒｒとした。Ａｌ酸化物の形成は、まず２ｎｍのＡｌ膜を形成し、膜形成後に背圧が２×１０−９Ｔｏｒｒの真空チャンバー内において４×１０−４Ｔｏｒｒのガス圧になるまで純Ｏ２を導入し１時間保持することによりＡｌを自然酸化させた。成膜後に、５００Ｏｅの直流磁界中において、２５０℃、５時間で熱処理を施した。この場合の抵抗変化率を次の表５に示す。
　【００９６】
　【表５】
　【００９７】この実験結果において、自由磁性層がＣｏ及びＮｉＦｅの場合が従来の例に相当し、それ以外の場合が本発明の適用例に相当する。いずれの場合も従来例よりＭＲ比が高いという結果が得られた。
［実施例６］次に、ガラス基板／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／固定磁性層（５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／自由磁性層（３ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）という構成で自由磁性層の種類を変えて磁気抵抗効果素子を作成した。
　【００９８】作成にはＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、成膜電流は０．１Ａ、成膜ガス圧は２ｍｍＴｏｒｒとした。Ａｌ酸化物の形成は、まず２ｎｍのＡｌ膜を形成し、膜形成後に背圧が２×１０−９Ｔｏｒｒの真空チャンバー内において４×１０−４Ｔｏｒｒのガス圧になるまで純Ｏ２を導入し１時間保持することによりＡｌを自然酸化させた。成膜後に、５００Ｏｅの直流磁界中において、２５０℃、５時間で熱処理を施した。この場合の抵抗変化率を次の表６に示す。
　【００９９】
　【表６】
　【０１００】この実験結果において、自由磁性層及び固定磁性層がＣｏの場合が従来の例に相当し、それ以外の場合が本発明の適用例に相当する。いずれの場合も従来例よりＭＲ比が高いという結果が得られた。
　【０１０１】［実施の形態７］図１に示したタイプのシールド型素子に本発明の磁気抵抗効果素子を適用した。このとき、下シールド層としてはＮｉＦｅを用いた。磁気抵抗効果膜としては、／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／Ｃｏ９２Ｚｒ６Ｎｂ２（５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ｃｏ９２Ｚｒ６Ｎｂ２／Ｔａ（３ｎｍ）を用いた。膜形成後には２５０℃、５時間の熱処理を成膜時の磁界とは直交する方向に５００Ｏｅの磁界を印加しつつ行った。磁気抵抗効果膜はフォトレジスト工程により１×１μｍの大きさに加工して磁気抵抗効果素子とした。パターン化された膜端部に接するようにＣｏＣｒＰｔを積層した。上シールド層としてはＮｉＦｅを用いた。このヘッドを図１０のような記録再生一体型ヘッドに加工及びスライダ加工し、ＣｏＣｒＴａ系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込みトラック幅は１．５μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読み込みトラック幅は１．０μｍとした。書き込みヘッド部のコイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は２５０℃、２時間とした。この工程により、本来は素子高さ方向を向いていなければならない固定層及び固定させる層の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として動作しなくなったので、再生ヘッド部及び記録ヘッド部作成終了後に、２００℃、５００Ｏｅ磁界中、１時間の着磁熱処理を行った。この着磁熱処理による自由磁性層の磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲線からほとんど観測されなかった。媒体の保磁力は２．５ｋＯｅとした。記録マーク長を変えて再生出力を測定した。この時の記録再生出力は２．４ｍＶ、Ｓ／Ｎは２９ｄＢ、再生出力が半減するマーク長（周波数）は２３９ｋＦＣＩ、ビットエラーレートは１０−６以下であった。また、再生波形の対称性も良好であった。
　【０１０２】［実施の形態８］図８に示したタイプのヨーク型素子における磁気抵抗効果素子に本発明の磁気抵抗効果素子を適用した。このとき、基体にはＭｎＺｎフェライト、非磁性絶縁体には酸化Ｓｉ、下非磁性層及び上非磁性層にはＡｌ酸化物、電極にはＡｕ、磁極にはＴａ（３ｎｍ）とＮｉＦｅ（１０ｎｍ）とを交互に積層してトータルの厚みを２００ｎｍにした膜を用いた。磁気抵抗効果膜としては、／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／Ｃｏ８２Ｚｒ９Ｍｏ９（５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ｃｏ８２Ｚｒ９Ｍｏ９（３ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）を用いた。膜形成後には２５０℃、５時間の熱処理を成膜時の磁界とは直交する方向に５００Ｏｅの磁界を印加しつつ行った。磁気抵抗効果膜は、フォトレジスト工程により１×１μｍの大きさに加工して磁気抵抗効果素子とした。パターン化された膜端部に接するようにＣｏＣｒＰｔを積層した。このヘッドを図１０のような記録再生一体型ヘッドに加工及びスライダ加工し、ＣｏＣｒＴａ系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込みトラック幅は１．５μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読み込みトラック幅は１．０μｍとした。書き込みヘッド部のコイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は２５０℃、２時間とした。この工程により、本来は素子高さ方向を向いていなければならない固定層及び固定させる層の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として動作しなくなったので、再生ヘッド部及び記録ヘッド部作成終了後に、２００℃、５００Ｏｅ磁界中、１時間の着磁熱処理を行った。この着磁熱処理による自由磁性層の磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲線からほとんど観測されなかった。媒体の保磁力は２．５ｋＯｅとした。記録マ−ク長を変えて再生出力を測定した。この時の記録再生出力は３．１ｍＶ、Ｓ／Ｎは３４ｄＢ、再生出力が半減するマーク長（周波数）は２７７ｋＦＣＩ、ビットエラーレートは１０−６以下であった。また、再生波形の対称性も良好であった。
　【０１０３】［実施の形態９］図９に示したタイプのフラックスガイド型素子に本発明の磁気抵抗効果素子を適用した。このとき、下シールド及び上シールドにはＮｉＦｅを、電極にはＡｕ、磁極にはＴａ（３ｎｍ）とＮｉＦｅ（１０ｎｍ）とを交互に積層してトータルの厚みを２００ｎｍにした膜を用いた。磁気抵抗効果膜としては、／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ５４（２５ｎｍ）／Ｃｏ８４Ｆｅ９Ｂ７（５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２）／Ａｌ酸化物（２ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ｃｏ８４Ｆｅ９Ｂ７（３ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）とした。膜形成後には２５０℃、５時間の熱処理を成膜時の磁界とは直交する方向に５００Ｏｅの磁界を印加しつつ行った。磁気抵抗効果膜はフォトレジスト工程により１×１μｍの大きさに加工して磁気抵抗効果素子とした。パターン化された膜端部に接するようにＣｏＣｒＰｔを積層した。このヘッドを図１０のような記録再生一体型ヘッドに加工及びスライダ加工し、ＣｏＣｒＴａ系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込みトラック幅は１．５μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読み込みトラック幅は１．０μｍとした。書き込みヘッド部のコイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は２５０℃、２時間とした。この工程により、本来は素子高さ方向を向いていなければならない固定層及び固定させる層の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として正しく動作しなくなったので、再生ヘッド部及び記録ヘッド部作成終了後に、２００℃、５００Ｏｅ磁界中、１時間の着磁熱処理を行った。この着磁熱処理による自由磁性層の磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲線からほとんど観測されなかった。媒体の保磁力は２．５ｋＯｅとした。記録マーク長を変えて再生出力を測定した。この時の記録再生出力は１．９ｍＶ、Ｓ／Ｎは２８ｄＢ、再生出力が半減するマーク長（周波数）は２８７ｋＦＣＩ、ビットエラーレートは１０−６以下であった。また、再生波形の対称性も良好であった。
　【０１０４】［実施の形態１０］次に、本発明を適用して試作された磁気ディスク装置の説明をする。磁気ディスク装置はベース上に３枚の磁気ディスクを備え、ベース裏面には、ヘッド駆動回路及び信号処理回路と入出力インターフェイスとが収容されている。外部とは３２ビットのバスラインで接続される。各磁気ディスクごとに磁気ディスクの両面にヘッドが設けられており、３枚の磁気ディスクで合計６個のヘッドが配置されている。ヘッドを駆動するためのロータリーアクチュエータとその駆動及び制御回路、ディスク回転用スピンドル直結モータが搭載されている。ディスクの直径は４６ｍｍであり、データ面は直径１０ｍｍから４０ｍｍまでを使用する。埋め込みサーボ方式を用い、サーボ面を有しないため高密度化が可能である。本装置は、小型コンピュータの外部記憶装置として直接接続が可能になってる。入出力インターフェイスには、キャッシュメモリを搭載し、転送速度が毎秒５から２０メガバイトの範囲であるバスラインに対応する。また、外部コントローラを置き、本装置を複数台接続することにより、大容量の磁気ディスク装置を構成することも可能である。
　【０１０５】
　【発明の効果】以上説明したように、本発明の適用により、従来の磁気抵抗効果膜より、抵抗変化率が高い磁気抵抗効果膜を得ることが可能となった。
　【０１０６】さらに、この膜を用いることによって、記録再生出力及びＳ／Ｎが高い磁気抵抗効果センサ及びシステムを得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
　【図１】シールド型センサの代表的な構成を表す構成図である。
　【図２】縦バイアス膜の配置を表す概念図である。
　【図３】縦バイアス膜の他の配置を表す概念図である。
　【図４】磁気抵抗効果素子の端部に接するように縦バイアス層が設置されている例を表す平面図である。
　【図５】磁気抵抗効果素子の端部に一部接するように縦バイアス層が設置されている例を表す平面図である。
　【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
　【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
　【図８】ヨーク型磁気抵抗センサの代表的な構成を表す構成図でる。
　【図９】フラックスガイド型磁気抵抗センサの代表的な構成を表す構成図である。
　【図１０】記録再生ヘッドの主要な構成を表す概念図である。
　【図１１】磁気記録再生装置の主要な構成を表す概念図である。
【符号の説明】
　１　基板
　２　下シールド層
　３　下電極
　４　磁気抵抗効果素子
　５　上シールド層
　６　上電極
　７　縦バイアス膜
　８　基体
　９　非磁性絶縁体
　１０　下非磁性層
　１１　上非磁性層
　１２　電極
　１３　磁極
　２０　基板
　２１　下シールド
　２２　電極
　２３　磁極
　２４　上シールド
　４１　コイル
　４２　下シールド／下電極
　４３　上シールド／上電極／磁極
　４４　上磁極
　４５　磁気抵抗効果素子
　４６　ＡＢＳ面
　５０　上シールド／上電極
　５１　磁気抵抗効果素子
　５２　下シールド
　５３　記録媒体
　５４　媒体からの漏れ磁界