【事件の表示】
　特許第３２９３４３７号「磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッド及びメモリー素子」の請求項１ないし２５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３２９３４３７号の請求項１ないし２４に係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続きの経緯
本件特許第３２９３４３７号に係る手続きの主な経緯は次のとおりである。
　特許出願（特願平７−３３００１０号）　　　　平成　７年１２月１９日
　特許権設定登録　　　　　　　　　　　　　　　平成１４年　４月　５日
　特許異議申立（異議申立人：関豊美子）　　　　平成１４年１２月１７日
　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　　　　平成１６年　１月１５日
　特許異議意見書・訂正請求書　　　　　　　　　平成１６年　３月２９日
　
第２　訂正の適否についての判断
　１　訂正の内容
　（１）　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の【請求項１】を、「【請求項１】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（２）　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の【請求項２】を、「【請求項２】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜］を複数回積層した構造を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（３）　訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の【請求項４】を、「【請求項４】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造の、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（４）　訂正事項ｄ
　特許請求の範囲の【請求項５】を、「【請求項５】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜／非磁性膜］なる構造を複数回積層した構造の、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（５）　訂正事項ｅ
　特許請求の範囲の【請求項９】を削除する。
　（６）　訂正事項ｆ
　特許請求の範囲の【請求項１０】を、「【請求項９】特に磁性膜に、ＮｉXＣｏYＦｅZを主成分とし原子組成比でＸは０．６〜０．９、Ｙは０〜０．４、Ｚは０〜０．３である軟磁性膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　（７）　訂正事項ｇ
　特許請求の範囲の【請求項１１】を、「【請求項１０】特に磁性膜に、ＮｉX'ＣｏY'ＦｅZ'を主成分とし原子組成比でＸ’は０〜０．４、Ｙ’は０．２〜０．９５、Ｚ’は０〜０．５である磁性膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　（８）　訂正事項ｈ
　特許請求の範囲の【請求項１２】を、「【請求項１１】特に磁性膜にＣｏを主成分とする非晶質合金膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　（９）　訂正事項ｉ
　特許請求の範囲の【請求項１３】を、「【請求項１２】特に磁性膜に、ＮｉXＣｏYＦｅZを主成分とし原子組成比でＸは０．６〜０．９、Ｙは０〜０．４、Ｚは０〜０．３である磁性膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　（１０）　訂正事項ｊ
　特許請求の範囲の【請求項１４】を、「【請求項１３】特に磁性膜に、ＮｉX'ＣｏY'ＦｅZ'を主成分とし原子組成比でＸ’は０〜０．４、Ｙ’は０．２〜０．９５、Ｚ’は０〜０．５である磁性膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　（１１）　訂正事項ｋ
　特許請求の範囲の【請求項１５】を、「【請求項１４】特に磁性膜にＣｏを主成分とする非晶質合金膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　（１２）　訂正事項ｌ
　特許請求の範囲の【請求項１６】を、「【請求項１５】特に非磁性膜の導電体がＣｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選ばれる１種もしくは１種以上の元素より構成されることを特徴とする請求項１〜１
４
　（１３）　訂正事項ｍ
　特許請求の範囲の【請求項１７】を、「【請求項１６】特に非磁性膜の絶縁体がＡｌの酸化物より構成されることを特徴とする請求項１〜１
５
　（１４）　訂正事項ｎ
　特許請求の範囲の【請求項１８】を、「【請求項１７】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（１５）　訂正事項ｏ
　特許請求の範囲の【請求項１９】を、「【請求項１８】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜］を複数回積層した構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（１６）　訂正事項ｐ
　特許請求の範囲の【請求項２０】を、「【請求項１９】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（１７）　訂正事項ｑ
　特許請求の範囲の【請求項２１】を、「【請求項２０】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜／非磁性膜］なる構造を複数回積層した構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　（１８）　訂正事項ｒ
　特許請求の範囲の【請求項２２】を、「【請求項２１】請求項１〜２
０
　（１９）　訂正事項ｓ
　特許請求の範囲の【請求項２３】を、「【請求項２２】特に情報を記録用の磁界を発生するための導体線（ワード線）が絶縁膜を介して請求項１〜２
０
　（２０）　訂正事項ｔ
　特許請求の範囲の【請求項２４】を、「【請求項２３】互いに絶縁された直交する２本の導体線（ワード線）が絶縁膜を介してマトリックス状に配置された複数の磁気抵抗効果素子部近傍に設けられていることを特徴とする請求項２
２
　（２１）　訂正事項ｕ
　特許請求の範囲の【請求項２５】を、「【請求項２４】磁界を検知すべく磁気抵抗素子部に流す電流の方向がほぼ磁気抵抗効果素子の膜面に垂直方向であることを特徴とする請求項２
３
　（２２）　訂正事項ｖ
　明細書の【００２１】を、「【００２１】又Fe膜は磁歪は零ではないものの大きなＭＲ変化率が得られれ、作製条件により比較的保磁力の小さいものや大きいものが出来き、軟磁性膜としても後述する半硬質磁性膜としても使用できる。
非磁性膜２の導電体は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選ばれる１種もしくは１種以上の元素より構成される。非磁性膜２の絶縁体はＡｌの酸化物より構成される。
　
　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
　（１）　訂正事項ａ〜ｄ
　訂正事項ａ〜ｄについては、特許請求の範囲の請求項１、２、４、５における非磁性膜が「柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している」ことを限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に当たる。
　また、訂正事項ａ〜ｄにおける「非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成る」ことは訂正前の【請求項９】に記載されており、そして「前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している」ことは、図１（ａ）及び（ｂ）の記載から当業者に自明であるから、新規事項には当たらない。
　したがって、訂正事項ａ〜ｄ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）　訂正事項ｅ
　訂正事項ｅは、特許請求の範囲の【請求項９】を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮に当たる。
　
　（３）　訂正事項ｆ〜ｍ及びｒ〜ｕ
　訂正事項ｆ〜ｍ及びｒ〜ｕについては、訂正前の【請求項９】を削除したことにより、請求項の項番及び引用請求項の項番を１つ繰り上げる訂正であるから、明りょうでない記載の釈明に当たる。
　さらに、訂正事項ｆ〜ｍ及びｒ〜ｕ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。
　
　（４）　訂正事項ｎ〜ｑ
　訂正事項ｎ〜ｑについては、特許請求の範囲の請求項１８、１９、２０、２１における磁気抵抗効果素子が「膜面に垂直な方向に電流を流す」ことを限定するとともに、非磁性膜が「前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している」ことを限定し、さらに、訂正前の【請求項９】を削除したことにより、請求項の項番を１つ繰り上げる訂正であるから、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明に当たる。
　また、訂正事項ｎ〜ｑにおける「膜面に垂直な方向に電流を流す」ことは、【請求項１】、【００１７】及び図７に記載されており、「非磁性膜が前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している」ことは、図１（ａ）及び（ｂ）の記載から当業者に自明であるから、新規事項には当たらない。
　したがって、訂正事項ｎ〜ｑ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。
　
　（５）　訂正事項ｖ
　訂正事項ｖについては、訂正前の請求項１６、１７（訂正後の請求項１５、１６）に記載されている事項を、発明の詳細な説明にも記載したものであるから、明りょうでない記載の釈明に当たる。
　さらに、訂正事項ｖ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。
　
　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、平成１１年改正前の特許法第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。
　
第３　特許異議申立及びこれについての判断
　１　本件発明
　上記第２で示したように上記訂正は認められるので、本件請求項１〜２４に係る発明（以下、「本件発明１〜２４」という。）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１〜２４に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項２】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜］を複数回積層した構造を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項３】特に非磁性膜を介して隣り合う磁性膜の一方に軟磁性膜、もう一方にそれより保持力が大きい磁性膜を用いることを特徴とする請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項４】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造の、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項５】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜／非磁性膜］なる構造を複数回積層した構造の、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項６】特に磁化反転抑制膜と接する磁性膜にＣｏ−ｒｉｃｈの磁性膜を用い、磁化反転抑制膜と接しない磁性膜にＮｉ−ｒｉｃｈの軟磁性膜を用いることを特徴とする請求項４または５記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項７】特に磁化反転抑制膜が反強磁性体より成ることを特徴とする請求項４、５または６記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項８】特に磁性膜と非磁性膜の界面に主構成元素の一つとしてＣｏを含有する厚さ１ｎｍ以下の界面磁性膜を設けたことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項９】特に磁性膜に、ＮｉXＣｏYＦｅZを主成分とし原子組成比でＸは０．６〜０．９、Ｙは０〜０．４、Ｚは０〜０．３である軟磁性膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　【請求項１０】特に磁性膜に、ＮｉX'ＣｏY'ＦｅZ'を主成分とし原子組成比でＸ’は０〜０．４、Ｙ’は０．２〜０．９５、Ｚ’は０〜０．５である磁性膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　【請求項１１】特に磁性膜にＣｏを主成分とする非晶質合金膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　【請求項１２】特に磁性膜に、ＮｉXＣｏYＦｅZを主成分とし原子組成比でＸは０．６〜０．９、Ｙは０〜０．４、Ｚは０〜０．３である磁性膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　【請求項１３】特に磁性膜に、ＮｉX'ＣｏY'ＦｅZ'を主成分とし原子組成比でＸ’は０〜０．４、Ｙ’は０．２〜０．９５、Ｚ’は０〜０．５である磁性膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　【請求項１４】特に磁性膜にＣｏを主成分とする非晶質合金膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　【請求項１５】特に非磁性膜の導電体がＣｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選ばれる１種もしくは１種以上の元素より構成されることを特徴とする請求項１〜１
４
　【請求項１６】特に非磁性膜の絶縁体がＡｌの酸化物より構成されることを特徴とする請求項１〜１
５
　【請求項１７】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項１８】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜］を複数回積層した構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項１９】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項２０】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜／非磁性膜］なる構造を複数回積層した構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項２１】請求項１〜２
０
　【請求項２２】特に情報を記録用の磁界を発生するための導体線（ワード線）が絶縁膜を介して請求項１〜２
０
　【請求項２３】互いに絶縁された直交する２本の導体線（ワード線）が絶縁膜を介してマトリックス状に配置された複数の磁気抵抗効果素子部近傍に設けられていることを特徴とする請求項２
２
　【請求項２４】磁界を検知すべく磁気抵抗素子部に流す電流の方向がほぼ磁気抵抗効果素子の膜面に垂直方向であることを特徴とする請求項２
３
　
　２　特許異議申立の理由及び取消理由の内容
　（１）　特許異議申立の理由
　特許異議申立人は、証拠として、
　１．刊行物１（特許異議申立人関豊美子が提出した甲第１号証）：J.Appl.Phys.,Vol.76(10),(1994)pp.6104-6106
　２．刊行物２（同甲第２号証）：Journal of Magnetism and Magnetic Materials,Vol.126,(1993)pp.524-526
　３．刊行物３（同甲第３号証）：Journal of Magnetism and Magnetic Materials,Vol.126,(1993)pp.430-432
を提出し、本件請求項１〜２５に係る発明は、刊行物１に記載された発明であり、また、刊行物１〜３に記載された発明に基づいて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第１項第３号及び特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、さらに、
　（ａ）　「非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物よりなり、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体よりなる」という、独特の構造を有する非磁性膜の製造方法が開示されていない（特許異議申立書の第２５頁第１６行〜第２７頁第５行）
　（ｂ）　本件特許請求の範囲は、異なる物理を利用した全ての磁気抵抗効果膜が含まれており、発明の詳細な説明の記載に比べて不当に広い範囲となっている（特許異議申立書の第２７頁第１２行〜第２８頁第６行）
　（ｃ）　「非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物よりなり、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体よりなる」という構造が明確に特定できない（特許異議申立書の第２８頁第１０行〜第３０頁第２行）
　（ｄ）　（訂正請求前の）請求項１６において、ＡｇおよびＡｕに関する記載が発明の詳細な説明に記載されていない（特許異議申立書の第２７頁第７行〜第１０行）
点で記載不備があるから、本件請求項１〜２５に係る発明は、特許法第３６条第４項及び特許法第３６条第６項第１号及び第２号に規定する要件を満たしていないので、特許を取り消すべき旨主張している。
　
　（２）　取消理由の内容
　取消理由の内容は、以下のとおりである。
「１）本件特許の請求項１〜２５に係る発明は、その出願前日本国内又は外国において頒布された下記の刊行物１に記載された発明であるから、本件請求項１〜２５に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反してされたものである。
２）本件特許の請求項１〜２５に係る発明は、その出願前日本国内又は外国において頒布された下記の刊行物１〜７に記載された発明に基づいて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、本件請求項１〜２５に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
３）本件特許は、明細書及び図面の記載が下記８の点で不備のため、特許法第３６条第４項及び第６項の規定に違反してされたものである。
　
　　　　　　　　　　　　　　記
１．刊行物１（特許異議申立人関豊美子が提出した甲第１号証）：J.Appl.Phys.,Vol.76(10),(1994)pp.6104-6106
２．刊行物２（同甲第２号証）：Journal of Magnetism and Magnetic Materials,Vol.126,(1993)pp.524-526
３．刊行物３（同甲第３号証）：Journal of Magnetism and Magnetic Materials,Vol.126,(1993)pp.430-432
４．刊行物４（平成１３年２月２２日付け拒絶理由通知で提示済み。）：特開昭６１−２５３６２０号公報
５．刊行物５（同上）：特開平７−７９０３４号公報
６．刊行物６（同上）：特開平６−２９５４２０号公報
７．刊行物７（同上）：特開平６−１２２９６３号公報
　
　本件請求項１〜２５に係る発明は、特許異議申立人関豊美子が提出した特許異議申立書の「３　申立の理由」記載の理由により、刊行物１に記載された発明であり、さらに、刊行物１〜７に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
　なお、非磁性金属薄膜としてＣｕを用いることは刊行物４〜７にも示されるように周知である。
　
８．特許異議申立人関豊美子が提出した特許異議申立書の「３　申立の理由」記載の点において不明確である。」
　
　３　特許法第２９条第１項第３号又は特許法第２９条第２項について
　（１）　刊行物に記載された発明
　　（ア）　刊行物１に記載された発明
　刊行物１には、「マグネトロン・スパッタリングにより形成されたＮｉＦｅ／酸化物／Ｃｏ接合素子の磁気抵抗及び磁気的性質」（第６１０４頁第１〜２行）に関して以下の点が記載されている。
　「本論文において、我々は、ＮｉＦｅ／酸化物／Ｃｏなる構造の素子について説明する。ここで、酸化物バリアとして、反応性スパッタリングにより形成したＡｌ２Ｏ３及びＭｇＯと、熱酸化により形成したＡｌ−Ａｌ２Ｏ３の３つのタイプを作成した。」（第６１０４頁左欄第１６〜１９行）
　「絶縁性の酸化層は、金属アルミニウムの熱酸化により形成した・・・」（第６１０４頁左欄下から第２〜１行）
　「熱酸化法においては、まず、ＮｉＦｅ電極の上にＡｌ薄膜層を形成した。
そして、そのサンプルを大気中に取り出し、空気中で３６−１００時間のあいだ酸化することより、Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３層を形成した。」（第６１０４頁右欄第５〜８行）
　「薄い酸化膜の主な問題は、ピンホールの存在である。」（第６１０５頁左欄第８〜９行）
　「図３は、電極の厚みが４００Å、酸化層の厚みが４０Å、接合部の抵抗が１．０ΩのＮｉＦｅ／Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３／Ｃｏ構造の素子のヒステリシス・ループを表す。」（第６１０５頁右欄第２０〜２３行）
　「ヒステリシス曲線は、Ｈ＝０において上昇し１００％の残留磁気を示している。これは、２−３Ｏｅでの強磁性ピンホール・カップリングの存在を示唆する。・・・」（第６１０５頁右欄２５〜２７行）
　「図４は、図３と同一の構造の素子に対して、異なる方向から磁界を印加して得られた磁気抵抗特性を表す。・・・」（第６１０６頁図４脚注）
　「図５は、ＮｉＦｅ／ＭｇＯ／Ｃｏなる構造の素子の磁気抵抗を表し、ここで、接合抵抗は電極抵抗よりもはるかに大きい・・・」（第６１０６頁図５脚注）
　「図５は、電極の厚みが１５００Åで、酸化物の厚みが１５０Åの場合のＭＲ信号の測定値を表す。」（第６１０６頁左欄第１１〜１４行）
　さらに、第６１０５頁表１には、酸化物とその厚みが一覧にされており、厚みが「４０Å」の「Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３」が記載されている。
　また、第６１０６頁の図４と図５とを比較すると、図５（ｃ）において磁気抵抗効果（ＭＲ）のピ一クは約０．１５パーセントであるのに対して、図４（ｄ）において磁気抵抗のピークは１．５パーセント以上であり、およそ１０倍の磁気抵抗が得られていることが分かる。つまり、膜厚が１５０Åの絶縁体「ＭｇＯ」を用いた素子よりも、膜厚が４０Åの絶縁体と導電体の混合物「Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３」を用いた素子のほうが高い磁気抵抗が得られることが記載されている。
　
　　（イ）　刊行物２に記載された発明
　刊行物２には、「強磁性トンネル接合及び多重層におけるスピン偏極電流と磁気抵抗」（第５２４頁第１〜２行）に関して以下の点が記載されている。
「絶縁層であるＡｌ２Ｏ３は、Ａｌ薄膜を室温の空気中で１０〜２４時間のあいだ酸化させることにより形成した。」（第５２４頁右欄第４〜６行）
　「・・そのような問題は、Ａｌ層の全体に亘って均一に酸化が進行しないと想定する事により解決できる。すなわち、本素子の場合には、Ａｌ層は９６０Åであり、酸化は粒界に沿って進行する。そして、絶縁層は、図２に表したように、Ａｌの粒が薄いＡｌ２Ｏ３により覆われた状態に形成されると推定する事により解決できる。」（第５２５頁左欄５〜１１行）
　「図２は、Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３／Ｃｏトンネル接合におけるＡｌ２Ｏ３バリア層の膜式構造を表す。」（第５２５頁図２脚注）
　「室温において、Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３／Ｃｏ接合の磁気バルブ効果として約０．１％を観測した。」（第５２５頁右欄第３〜５行）
　さらに、第５２５頁の図２には、素子の断面構造が表されている。
　以上より、刊行物２には、酸化法により形成したＡｌとＡｌ２Ｏ３の混合物の膜厚を９６０Åとした非磁性膜を用いること、その磁気抵抗変化率が、室温において約０．１％であることが記載されている。
　
　　（ウ）　刊行物３に記載された発明
　刊行物３には、「８２Ｎｉ−Ｆｅ／Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３／Ｃｏトンネル接合における磁気抵抗の温度及び印加電圧に対する依存性」（第４３０頁第１〜２行）に関して以下の点が記載されている。
　「十字型の電極構造を採用した。８２ＮｉＦｅとＣｏの厚みは１０００Åであり、Ａｌ−Ａｌ２Ｏ３の厚みは７０−２００Åとした。絶縁バリアとなるＡｌ２Ｏ３は、空気中で室温で、３０時間のあいだ自然酸化させて形成した。」（第４３０頁左欄第２２〜２７行）
　さらに、第４３１頁の図３及び図４から、室温において、△Ｒ／Ｒ（磁気抵抗変化率に相当する）として約１．５％の磁気抵抗が得られたことが分かる。
　
　　（エ）　刊行物４〜７に記載された発明
　刊行物４〜７には、非磁性金属薄膜としてＣｕを用いることが記載されている。
　
　（２）　本件発明と刊行物に記載された発明との対比・判断
　　（ア）　本件発明１、２、４、５、１７〜２０について
　本件発明１、２、４、５、１７〜２０と刊行物１〜３に記載された発明とを対比すると、刊行物１〜３には、本件発明１、２、４、５、１７〜２０の構成要素である「前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している」点が記載されていない。
　異議申立人は、刊行物１の「ピンホール」が、本件発明１、２、４、５、１７〜２０の非磁性層と同じ構造であると主張している。
　しかし、ピンホールは、欠陥であり、非磁性層中に磁性層が形成されたもので、上下の磁性層が磁気的に結合されてしまい、特性が悪くなるものである。
　さらに、刊行物１において、非磁性層がＡｌ及びＡｌ２Ｏ３の混合物であるが、刊行物１には、ＡｌおよびＡｌ２Ｏ３のいずれもが上下の磁性層に接しているという記載はなく、Ａｌの酸化が不十分で有ればＡｌ２Ｏ３は下側のＮｉＦｅからなる磁性層に接することができず、一方、Ａｌの酸化が十分で有れば上側の磁性層に接するＡｌは存在しなくなるので、ピンホールの示唆のみで本件発明１、２、４、５、１７〜２０の上記構成要素が刊行物１に記載されているとはいえない。
　したがって、本件発明１、２、４、５、１７〜２０は、刊行物１に記載された発明であるとも、また、刊行物１〜３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともすることはできない。
　なお、刊行物４〜７を参酌しても、上記の結論は変わらない。
　
　　（イ）　本件発明３、６〜１６、２１〜２４について
　本件発明３、６〜１６、２１〜２４は、本件発明１、２、４、５、１７〜２０のいずれかを直接又は間接に引用し、更に限定したものであるから、本件発明１、２、４、５、１７〜２０と同様の理由により、刊行物１に記載された発明であるとも、また、刊行物１〜３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともすることはできない。
　なお、刊行物４〜７を参酌しても、上記の結論は変わらない。
　
　４　特許法第３６条について
　（１）　（ａ）について
　本件特許の明細書の【００２７】〜【００３０】に記載の実施例１〜３においては、いずれもＡｌ２Ｏ３とＣｕの複合ターゲットを用いている。このような酸化物と遷移金属との複合ターゲットを用いた場合、得られる薄膜において酸化物と遷移金属とがそれぞれ分離された結晶状態（グラニューラ結晶）を有することは、本件特許の出願日前に発行された刊行物である特開平７−３１１９２９号公報（乙第１号証：【００４８】〜【００５４】等参照。）、第１９回日本応用磁気学会学術講演概要集（１９９５年）の第２６ａＡ−３頁の「高Ｈｃ（ＦｅＣｏＸ）−ＳｉＯ２グラニュラーメタル媒体（安部ら）」（乙第２号証）、同第２４ａＧ−８頁の「Ｆｅ／ＳｉＯ２複合磁性膜のスパッタ作製（白崎ら）」（乙第３号証）、第１８回日本応用磁気学会学術講演概要集（１９９４年）の第１４ｐＥ−８頁の「軟磁性ナノグラニュラー合金薄膜の高電気抵抗化挙動（三谷ら）」（乙第４号証）、同第１４ｐＥ−７頁の「ＳｉＯ２添加によるＣｏＮｉＰｔ磁性膜の微視的構造制御（村山ら）」）（乙第５号証）、及び特開２０００−３１１３２９号公報（乙第６号証、なお、この公報は本件特許の出願日後に発行された刊行物である。）、Ａ．Ｔｓｏｕｋａｔｏｓ　ｅｔ　ａｌ，”Ｏｒｉｇｉｎ　ｏｆ　ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ　ｉｎ（Ｆｅ，Ｃｏ）−ｂａｓｅｄ　ｇｒａｎｕｌａｒ　ｆｉｌｍｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．７３，Ｎｏ．１０，ｐｐ．６９６７−６９６９，１５ｔｈ　Ｍａｙ　１９９３（乙第７号証、特に第６９６７頁左欄の第１パラグラフ中、”Ｔｈｅ　ｆｉｌｍｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ・・・（中略）・・・ｗａｔｅｒ−ｃｏｏｌｅｄ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ”（（Ｃｏ、Ｆｅ、ＢＮ、ＳｉＯ２の）膜を、水冷されている基板の上にタンデム堆積方法（このタンデム堆積とは、「複合ターゲット」を意味する）を用いて直流スパッタ（金属ターゲット）と周波数スパッタ（セラミックターゲット）によって調製した）、及び図１、図４）、Ａ．Ｂ．Ｐａｋｈｏｍｏｖ　ｅｔ　ａｌ，”Ｇｉａｎｔ　Ｈａｌｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｎ　ｐｅｒｃｏｌａｔｉｎｇ　ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｇｒａｎｕｌａｒ　ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　ｆｉｌｍｓ”，Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．６７，Ｎｏ．２３，ｐｐ．３４９７−３４９９，４ｔｈ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　１９９５（乙第８号証）、Ｚ．Ｓ．Ｊｉａｎｇ　ｅｔ　ａｌ，“Ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＦｅＳｉ−ＳｉＯ２　ｇｒａｎｕｌａｒ　ｆｉｌｍｓ”，Ｊｏｕｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ．　Ｖｏｌ．７６，Ｎｏ．１０，ｐｐ．６４９０−６４９２，１５ｔｈ　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　１９９４（乙第９号証、特に第６４９０号右欄の第１〜２行、”Ｔｈｅ　ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ　ｔａｒｇｅｔｓ　ｗｅｒｅ　ｍｏｓａｉｃ　ｔａｒｇｅｔｓ　ｏｆ　ＦｅＳｉ（９７％　Ｆｅ−３％　Ｓｉ）ａｌｌｏｙ　ａｎｄ　ＳｉＯ２．”（スパッタのターゲットは、ＦｅＳｉ（９７％　Ｆｅ−３％　Ｓｉ）合金とＳｉＯ２のモザイクターゲット（このモザイクターゲットとは、「複合ターゲット」を意味する）とした）などに見られるように、よく知られた事実である。
　また、磁気抵抗効果素子における非磁性膜は、ナノレベルの非常に薄い薄膜（本件特許の明細書における開示を引用すれば、約２又は５ｎｍ）なので、結晶状態が厚み方向に著しく変化することは考えにくく、したがって、金属酸化物と遷移金属との複合ターゲットを用いて得られた非磁性膜においては、その厚み方向において金属酸化物と遷移金属とがそれぞれ分離された結晶状態を有していると考えることは、本件特許出願時の当業者にとって極めて当然のことである。
　ゆえに、本件特許の実施例１〜３に基づいて得られる磁気抵抗効果素子の非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３の結晶とＣｕの結晶とからなり、これらの結晶がそれぞれ分離された状態を厚み方向に有する薄膜に他ならず、「非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物よりなり、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体よりなる」という、独特の構造を有する非磁性膜の製造方法は、実施例１〜３に開示されているということができる。
　したがって、（ａ）の記載不備はない。
　
　（２）　（ｂ）について
　本件発明は、上記訂正により、すべて「膜面に垂直な方向に電流を流す」磁気抵抗効果素子に関するものに特定されたので、一方の磁性層中の電子が他方の磁性層中に非磁性層を介してトンネル伝導する際の、電子のスピンに依存したトンネル電導率の変化を利用していることが明らかとなった。
　したがって、（ｂ）の記載不備は解消した。
　
　（３）　（ｃ）について
　「非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物よりなり、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体よりなる」という構造が明確に特定できないとする点は、「柱状の導電体の表面および裏面が磁性膜と接しており、絶縁体の表面および裏面が磁性膜と接している」という上記訂正により、明確になった。
　したがって、（ｃ）の記載不備は解消した。
　
　（４）　（ｄ）について、
　上記訂正により、発明の詳細な説明の【００２１】にＡｇおよびＡｕに関する記載がなされたので、（ｄ）の記載不備は解消した。
　
　５　特許異議申立についての判断のむすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び取消理由によっては本件発明１〜２４についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜２４についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件発明１〜２４についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の一部の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年４月１３日（２００４．４．１３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッド及びメモリー素子
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項２】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜］を複数回積層した構造を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、前記非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項３】特に非磁性膜を介して隣り合う磁性膜の一方に軟磁性膜、もう一方にそれより保持力が大きい磁性膜を用いることを特徴とする請求項１または２記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項４】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造の、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項５】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜／非磁性膜］なる構造を複数回積層した構造の、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、非磁性膜が絶縁体と導電体との混合物より成り、前記非磁性膜の膜厚が２ｎｍまたは５ｎｍ近傍であ
り、非磁性膜が柱状の導電体とこれを取り巻く絶縁体より成り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項６】特に磁化反転抑制膜と接する磁性膜にＣｏ−ｒｉｃｈの磁性膜を用い、磁化反転抑制膜と接しない磁性膜にＮｉ−ｒｉｃｈの軟磁性膜を用いることを特徴とする請求項４または５記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項７】特に磁化反転抑制膜が反強磁性体より成ることを特徴とする請求項４、５または６記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項８】特に磁性膜と非磁性膜の界面に主構成元素の一つとしてＣｏを含有する厚さ１ｎｍ以下の界面磁性膜を設けたことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の磁気抵抗効果素子。
　【請求項９】特に磁性膜に、ＮｉＸＣｏＹＦｅＺを主成分とし原子組成比でＸは０．６〜０．９、Ｙは０〜０．４、Ｚは０〜０．３である軟磁性膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　【請求項１０】特に磁性膜に、ＮｉＸ’ＣｏＹ’ＦｅＺ’を主成分とし原子組成比でＸ’は０〜０．４、Ｙ’は０．２〜０．９５、Ｚ’は０〜０．５である磁性膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　【請求項１１】特に磁性膜にＣｏを主成分とする非晶質合金膜を用いることを特徴とする請求項１、２、４、５、７、
８の
　【請求項１２】特に磁性膜に、ＮｉＸＣｏＹＦｅＺを主成分とし原子組成比でＸは０．６〜０．９、Ｙは０〜０．４、Ｚは０〜０．３である磁性膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　【請求項１３】特に磁性膜に、ＮｉＸ’ＣｏＹ’ＦｅＺ’を主成分とし原子組成比でＸ’は０〜０．４、Ｙ’は０．２〜０．９５、Ｚ’は０〜０．５である磁性膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　【請求項１４】特に磁性膜にＣｏを主成分とする非晶質合金膜を用い、これより保持力の大きな膜としてＣｏを主構成元素の一つとして含有する磁性膜を用いることを特徴とする請求項３、６、７、
８の
　【請求項１５】特に非磁性膜の導電体がＣｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選ばれる１種もしくは１種以上の元素より構成されることを特徴とする請求項１〜１
４
　【請求項１６】特に非磁性膜の絶縁体がＡｌの酸化物より構成されることを特徴とする請求項１〜１
５
　【請求項１７】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項１８】磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁性膜／非磁性膜］を複数回積層した構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項１９】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜］なる構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項２０】非磁性膜を介して隣り合う一方の磁性膜の磁化反転を抑制すべく、一方の磁性膜にのみ接して設けられた磁化反転抑制膜を有し、磁界を印可することにより抵抗変化を示す［磁化反転抑制膜／磁性膜／非磁性膜／磁性膜／非磁性膜］なる構造を複数回積層した構造
を有し、膜面に垂直な方向に電流を流す磁気抵抗効果素子において、
り、前記柱状の導電体の表面および裏面が前記磁性膜と接しており、前記絶縁体の表面および裏面が前記磁性膜と接している
　【請求項２１】請求項１〜２
０
　【請求項２２】特に情報を記録用の磁界を発生するための導体線（ワード線）が絶縁膜を介して請求項１〜２
０
　【請求項２３】互いに絶縁された直交する２本の導体線（ワード線）が絶縁膜を介してマトリックス状に配置された複数の磁気抵抗効果素子部近傍に設けられていることを特徴とする請求項２
２
　【請求項２４】磁界を検知すべく磁気抵抗素子部に流す電流の方向がほぼ磁気抵抗効果素子の膜面に垂直方向であることを特徴とする請求項２
３
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明はセンサ−等の磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果型ヘッドに関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年Ｃｒ，Ｒｕ等の金属非磁性薄膜を介して反強磁性的結合をしている［Ｆｅ／Ｃｒ］，［Ｃｏ／Ｒｕ］人工格子膜が強磁場（１〜１０ｋ０ｅ）で巨大磁気抵抗効果を示す発見された（フィジカル　レヴュ‐　レタ‐　６１　第２４７２項（１９８８年）；同６４　第２３０４項（１９９０）（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　Ｌｅｔｔｅｒ　Ｖｏｌ．６１，ｐ２４７２，　１９８８；同Ｖｏｌ．６４，　ｐ２３０４，１９９０））。これらの膜は大きな磁気抵抗（ＭＲ）変化を示すものの、磁性膜間が反強磁性的に結合しているためＭＲ効果を生じるのに必要な磁界が数ｋ０ｅと大きく実用上問題があった。
　【０００３】
　又金属非磁性薄膜Ｃｕで分離され磁気的結合の弱い２種類の磁性薄膜Ｎｉ−ＦｅとＣｏを用いた［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｃｏ］人工格子膜でも巨大磁気抵抗効果が発見され、室温印加磁界０．５ｋ０ｅでＭＲ比が約８％のものが得られている（ジャ‐ナル　オブ　フィジカル　ソサイアティ‐オブ　ジャパン　５９　第３０６１頁（１９９０年）（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｊａｐａｎ　Ｖｏｌ．５９，　ｐ３０６１，　１９９０））。しかしこの場合でも完全に磁性膜間の磁気的結合を断つことが困難で更に小さな印加磁界でより大きなＭＲ変化を示す磁気抵抗効果素子の開発が課題であった。
　【０００４】
　なお人工格子膜の膜面に垂直方向に電流を流すと大きなＭＲ変化が得られるが、膜が極めて薄いため膜面垂直方向の抵抗は極めて低く、この様な構成は実用上問題がある。
　【０００５】
　微小印加磁界で動作するものとしては反強磁性材料のＦｅ−ＭｎをＮｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅにつけたスピンバルブ型のものが提案され（ジャ‐ナル　オブ　マグネティズム　アンド　マグネティック　マテリアルズ　９３　第１０１頁（１９９１年）（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ　ａｎｄ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　９３，ｐ１０１，１９９１））、磁気抵抗効果型ヘッドへの応用が検討されている。しかしながらこの場合はＭＲ変化が２〜４％と小さい問題点がある。
　【０００６】
　更に二つの磁性膜間に絶縁膜を用いたトンネル型磁気抵抗効果素子が開発されているが（日本応用磁気学会誌Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２　ｐ３６９（１９９５））、絶縁膜の膜質のコントロ−ルが困難で特性の再現性の良好なものを得るのが困難である。
　【０００７】
　メモリ−素子としてはワ−ド線と従来のＭＲ材料をセンス線に用いたものが提案されているが（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　Ｍａｇｎ．　Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．６，（１９９１）ｐ５５２０）、ＭＲ変化率が小さいため情報読み出し時の出力が小さいのが課題である。
　【０００８】
　【発明が解決しようとする課題】
　本発明は上記のような課題を解決し、より小さな磁界でより大きなＭＲ変化を示す磁気抵抗効果素子を可能とするものである。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は微小磁界でも容易に磁化反転する軟磁性膜と容易には磁化反転しない磁性膜とを特殊な非磁性膜で分離し、両磁性膜の磁気的結合を極めて弱くして軟磁性膜の磁化回転を良好にして素子の磁界感度を向上し、かつ磁性膜の構成を最適化してより大きなＭＲ変化率を示す磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果型ヘッドを可能とするものである。
　【００１０】
　本発明においては上記非磁性膜として導電体と絶縁体の混合物より成る非磁性膜を用いる。これにより従来の絶縁膜のみを用いたトンネル型大磁気抵抗効果膜の特性の再現性が改善される。又に非磁性膜部の電気抵抗の値が制御可能となり素子設計が容易となる。更に柱状の導電体を絶縁体が取り巻く構造とすればその効果は更に改善される。
　【００１１】
　又磁気ヘッドとして用いる場合は磁気媒体に記録されている箇所は小さくかつ媒体からの信号磁界は弱いため、これを効率良く軟磁性膜に導くための軟磁性体より成るヨ−クを備えることが実用上有効である。
　【００１２】
　上記の磁気抵抗素子においては膜面に垂直に電流を流した方が、膜面内に電流を流すよりも大きなＭＲ変化率が得られる。本発明のこれら磁気抵抗効果素子・ヘッド・メモリ−素子においては膜面垂直方向も抵抗が高く、素子の膜面垂直方向に電流を流すことが可能でより大きなＭＲ変化率を得ることが可能である。
　【００１３】
　【発明の実施の形態】
　本発明の実施の形態を図１〜７を用いて説明を行う。図１（ａ）は［磁性膜３／非磁性膜２／磁性膜１］なる構造の素子で、微小な磁界Ｈが印加された場合保磁力の小さい磁性膜、即ち軟磁性膜（図では磁性膜１とする）は印加磁界方向に磁化反転するが、保磁力の大きい磁性膜、即ち硬質磁性膜は磁化反転せず、両磁性膜の磁化方向は反平行となって素子の抵抗は増加する。印加磁界を更に強くすると両磁性膜の磁化方向は平行となり素子の抵抗は減少する。以上が素子の動作原理であるが、非磁性膜に金属を用いると磁性膜間の磁気的結合を遮断するのが困難であり、その膜厚を増加させると磁気的結合の分離は出来るがＭＲ変化率が低下する。又非磁性膜に絶縁体を用い、膜面垂直方向のトンネル効果により電流を流そうとすれば、特性の再現性が悪くなる。本発明では非磁性膜２として絶縁体と導電体との混合物より成る非磁性膜を用いることにより、特性の再現性を劣化することなく両磁性膜間の磁気的結合を低減することが可能である。更に同図（ｂ）のように非磁性膜を柱状の導電体Ｃを絶縁体Ｉが取り巻く構造とすればその効果は更に改善される。又図２に示したように図１の構成のものを非磁性膜２を介して積層した構造でも良い。積層することによりＭＲ変化率は増加する。ただし膜面方向に電流を流す場合は素子のシ−ト抵抗は減少する。
　【００１４】
　図３は［磁化反転抑制膜４／磁性膜３’／非磁性膜２／磁性膜１］なる構造のものである。この場合磁化反転抑制膜４により磁性膜３’は容易に磁化回転せず、磁化反転抑制膜４／磁性膜３’が図１及び２の磁性膜３と同等の役割をする。従って磁性膜３’と磁性膜１は異なる膜でも良いし、同じ膜でも良い。又同様に図３の構成のものを非磁性膜２を介して積層した図４に示す構造のものでも良い。
　【００１５】
　更に図５（ａ），（ｂ）に示したように磁性膜と非磁性膜の界面に主構成元素の一つとしてＣｏを含有する厚さ１ｎｍ以下の界面磁性膜５を設けることによりより大きなＭＲ変化率を得ることが可能である。
　【００１６】
　図６はこれら磁気抵抗効果素子を用いた磁気抵抗効果型ヘッドの一例で、磁気媒体からの信号磁界はヨ−ク６により磁気抵抗効果素子部に導かれる。ヨ−クは微小信号領域の形状に対応した幅や厚さを有し、信号磁界Ｈを磁気抵抗素子部の軟磁性膜に導く構成が有効で、効率良く磁束を軟磁性膜１に導くにはヨ−クは透磁率の高い軟磁性材料より構成する必要がある。又軟磁性膜以外のもう一方の磁性膜３は信号磁界で磁化反転が起きないような保磁力が大きくかつ磁化曲線の角型性が良好なものが望ましい。
　【００１７】
　図７はメモリ−素子の一例で磁気抵抗効果素子部Ｍは導体線Ｓ、Ｓ’に接続されてセンス線を構成しており、磁気抵抗効果素子部Ｍ近傍には絶縁膜を介して情報記録用のワ−ド線Ｗ、Ｗ’が設けられている。情報の記録はワ−ド線に電流を流し、［磁性膜３／非磁性膜２／磁性膜１］タイプの磁気抵抗効果素子部の場合は保磁力の大きい方の磁性膜３を磁化反転して情報を記録し、読み出しはワ−ド線に弱い電流を流し、軟磁性膜１のみを磁化反転し、その時磁気抵抗効果素子部に生じる磁気抵抗変化をセンス線より検出しで情報の読み出しがなされる。このメモリ−素子の場合、保磁力の大きい方の磁性膜３はワ−ド線により発生する磁界で磁化反転する必要があり、あまり保磁力が大きいとこれが困難となるので適当な大きさの保磁力の半硬質磁性膜であることが望ましい。又情報の記録状態を明確にするためにはこの半硬質磁性膜の磁化曲線の角型性が良好なことが望ましい。
　【００１８】
　磁気抵抗効果素子部が［磁化反転抑制膜４／磁性膜３’／非磁性膜２／磁性膜１］なる構成で特に磁化反転抑制膜４が反強磁性体の場合、ワ−ド線電流発生磁界で磁性膜３’の磁化反転を起こすのは困難な場合が多く、この場合は情報の記録はワ−ド線に電流を流し、磁性膜１を磁化反転して情報を記録し、読み出しもワ−ド線に電流を流し磁性膜１を磁化反転して行う。従って前者が非破壊読み出しとなるがこの場合は破壊読み出しとなる。
　【００１９】
　本発明の磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気ヘッド、メモリ−素子を構成する軟磁性膜、（半）硬質磁性膜、ヨ−ク等には以下のものを用いることが望ましい。
　【００２０】
　保磁力の小さい軟磁性膜１としては磁気抵抗変化を生じやすく低磁界で磁化反転しやすい、
　　ＮｉＸＣｏＹＦｅＺ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
を主成分とし、原子組成比が
　　Ｘ＝０．６〜０．９、Ｙ＝０〜０．４、Ｚ＝０〜０．３　　　　…（１’）
のＮｉ−ｒｉｃｈの磁性膜が望ましく、その代表的なものはＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ｆｅ０．０５，Ｎｉ０．６８Ｃｏ０．２Ｆｅ０．１２等である。これらよりやや動作磁界は大きくなるものの、より大きな磁気抵抗変化が得られるものとして
　　ＮｉＸ’ＣｏＹ’ＦｅＺ’　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
を主成分し、原子組成比が
　　Ｘ’＝０〜０．４、Ｙ’＝０．２〜０．９５、Ｚ＝０〜０．５　…（２’）
のＣｏ−ｒｉｃｈの磁性膜があり、その代表的なものはＣｏ０．９Ｆｅ０．１，Ｃ０．７Ｎｉ０．１Ｆｅ０．２等である。これらのものは磁歪が小さく実用上素子に使用する場合有効である。
　【００２１】
　又Ｆｅ膜は磁歪は零ではないものの大きなＭＲ変化率が得られれ、作製条件により比較的保磁力の小さいものや大きいものが出来き、軟磁性膜としても後述する半硬質磁性膜としても使用できる。
非磁性膜２の導電体は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選ばれる１種もしくは１種以上の元素より構成される。非磁性膜２の絶縁体はＡｌの酸化物より構成される。
　【００２２】
　（半）硬質磁性膜３としては検知すべき磁界で磁化反転しないように保磁力がある程度大きく角型の磁化曲線を有するものが望ましい。又素子が大きな磁気抵抗効果を示すには主要構成元素の一つとしてＣｏを含有することが望ましい。その代表的なものはＣｏ，Ｃｏ０．５Ｆｅ０．５，Ｃｏ０．７５Ｐｔ０．２５等である。
　【００２３】
　磁化反転制御膜４としては磁性膜３’に付けることにより磁性膜３’の磁化反転を抑制する効果があれば何でも良いが、例えばＦｅ−Ｍｎ，ＮｉＯ，ＣｏＯ等の反強磁性体や、ＴｂＣｏ，ＳｍＣｏが上げられる。
　【００２４】
　界面磁性膜５としてはＣｏ薄膜等がＭＲ変化率を向上させるのに有効であるが、磁性膜１と非磁性膜２の界面に設ける場合は磁性膜１の軟磁性を損なわないように膜厚を１ｎｍ以下にすることが望ましい。
　【００２５】
　ヨ−ク６に用いる磁性膜は高透磁率の軟磁性膜である必要があり、この条件を満足するものとしてはＣｏ０．８２Ｎｂ０．１２Ｚｒ０．０６等のＣｏ系の非晶質合金膜やＮｉ０．８Ｆｅ０．２がある。
　【００２６】
　ワ−ド線やセンス線の導体線部は抵抗の低い金属が望ましく、例えばＡｕ，Ｃｕ等が上げられる。
　【００２７】
　以下具体的な実施例により本発明の効果の説明を行う。
　（実施例１）
　スパッタ法により磁性膜１としてＣｏ０．７Ｎｉ０．１Ｆｅ０．２を１２ｎｍ蒸着した後、Ａｌ２Ｏ３とＣｕの複合タ−ゲットを用いてこの上に非磁性膜を２ｎｍ蒸着し、更にスパッタ法で磁性膜３としてＣｏ０．５Ｆｅ０．５を３ｎｍ蒸着して磁気抵抗効果素子を作製した。膜面垂直方向のＭＲ特性を印加磁界５００ｅで測定したところ１８％のＭＲ変化率が得られた。
　【００２８】
　同様に［磁性膜１／非磁性膜／磁性膜３／非磁性膜］なる構成のものを６周期積層して同様にＭＲ特性を測定したところ２４％のＭＲ変化率が得られた。
　【００２９】
　（実施例２）スパッタ法により磁性膜１としてＮｉ０．６８Ｃｏ０．２Ｆｅ０．１２を１２ｎｍ蒸着した後、Ａｌ２Ｏ３とＣｕの複合タ−ゲットを用いてこの上に非磁性膜を２ｎｍ蒸着し、更にスパッタ法で磁性膜３としてＣｏ０．５Ｆｅ０．５を３ｎｍ蒸着して磁気抵抗効果素子を作製した。膜面垂直方向のＭＲ特性を印加磁界２００ｅで測定したところ１２％のＭＲ変化率が得られた。更にＳｉＯ２をスパッタして絶縁膜をつけた後、Ｃｏ０．８２Ｎｂ０．１２Ｚｒ０．０６膜をスパッタ法で成膜しパタ−ニングしてヨ−ク部を形成した。それぞれの磁性膜部に電極とリ−ド部を設けて磁気抵抗効果型ヘッドとした。このヘッドにヘルムホルツコイルで５０００ｅの磁界を印加してＣｏ０．５Ｆｅ０．５を一方向に磁化した後、１０　０ｅの磁界を反対方向に発生して出力を測定したところ、同一形状で従来ＭＲ材であるＮｉ−Ｆｅ膜を用いたヘッドに比べて６倍の出力があることがわかった。
　【００３０】
　（実施例３）
　スパッタ法により磁性膜１としてＮｉ０．８Ｆｅ０．２を１０ｎｍ蒸着した後、Ａｌ２Ｏ３とＣｕの複合タ−ゲットを用いてこの上に非磁性膜を５ｎｍ蒸着し、更にスパッタ法で磁性膜３としてＣｏを５ｎｍ蒸着して磁気抵抗効果素子を作製した。膜面垂直方向のＭＲ特性を印加磁界２００ｅで測定したところ１０％のＭＲ変化率が得られた。
　【００３１】
　同様に［磁性膜１／非磁性膜／磁性膜３／非磁性膜］なる構成のものを６周期積層して同様にＭＲ特性を測定したところ１６％のＭＲ変化率が得られた。これをパタ−ニングしてストライプ状にして電極を付けセンス線を形成した後、ＳｉＯ２をスパッタして絶縁膜をつけ、更にＡｕを蒸着してパタ−ニングしてワ−ド線を作製しメモリ−素子を作製した。ワ−ド線に電流を流して磁性膜３を一方向に磁化した後、磁性膜１のみを磁化反転すべく磁性膜３の磁化方向と反対方向の磁界を発生する弱電流をワ−ド線に流してセンス線の抵抗変化を測定したところ出力変化があり、磁性膜３の磁化方向に磁界を発生する弱電流をワ−ド線に流したところセンス線には出力変化が生じず、メモリ−素子として動作することがわかった。又何度弱電流をワ−ド線に流して情報の読み出しをしても同様の出力変化があり、非破壊読み出しが可能なことがわかった。
　【００３２】
　【発明の効果】
　本発明は微小な磁界で大きな磁気抵抗変化が得られる磁気抵抗効果素子，磁気抵抗効果型ヘッド，メモリ−素子を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　（ａ）は本発明の磁気抵抗効果素子を示す図
　（ｂ）は非磁性膜部の構成図
　【図２】
　本発明の磁気抵抗効果素子の構成図
　【図３】
　本発明の磁気抵抗効果素子の構成図
　【図４】
　本発明の磁気抵抗効果素子の構成図
　【図５】
　本発明の磁気抵抗効果素子の構成図
　【図６】
　本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの構成図
　【図７】
　本発明のメモリ−素子の構成図の一例
　【符号の説明】
　１　磁性膜
　２　非磁性膜
　３　磁性膜
　４　磁化反転抑制膜
　５　界面磁性膜
　６　ヨ−ク
　Ｃ　導電体
　Ｈ　信号磁界
　Ｉ　絶縁体
　Ｍ　磁気抵抗効果素子部
　Ｓ，Ｓ’　導体線
　Ｗ，Ｗ’　ワ−ド線