(57)【要約】【課題】高密度記録再生用の微細構造においても、再生波形の非対称性を低減することのできる磁気抵抗効果素子を提供する。【解決手段】磁気抵抗効果素子（１０）は、反強磁性層（１１）と、前記反強磁性層により磁化の方向が固定される第１ピンド層（１２）と、前記第１ピンド層と反強磁性結合し、かつ、前記第１ピンド層と反平行をなす基準ピンド層（１４）と、外部磁界により、前記基準ピンド層に対する磁化の方向が変化するフリー層（１６）とを備え、前記第１ピンド層のコア幅方向の長さは、前記基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも長い。【選択図】図２
2008153295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反強磁性層と、
前記反強磁性層により磁化の方向が固定される第１ピンド層と、
前記第１ピンド層と反強磁性結合し、かつ、前記第１ピンド層と反平行をなす基準ピンド層と、
外部磁界により、前記基準ピンド層に対する磁化の方向が変化するフリー層と
を備え、前記第１ピンド層のコア幅方向の長さが、前記基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも長いことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記第１ピンド層と基準ピンド層のコア幅方向の長さの差の１／２の値は、２ｎｍ〜５ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記第１ピンド層と基準ピンド層のコア幅方向の長さの差は、前記基準ピンド層と前記フリー層のコア幅方向の長さの差よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記第１ピンド層と前記基準ピンド層のコア幅方向のそれぞれの長さは、前記フリー層に作用する前記第１ピンド層からの磁界と、前記フリー層に作用する前記基準層からの磁界が相殺される長さであることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記フリー層と前記基準ピンド層の間に位置する低抵抗の中間層
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
前記フリー層と前記基準ピンド層の間に位置して強磁性トンネル接合を構成する中間層
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】
磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子を挟む電極端子および／またはシールド
を備え、前記磁気抵抗効果素子は、
磁化の方向が固定される第１ピンド層と、
前記第１ピンド層と反平行をなす方向に磁化の方向が固定される基準ピンド層と、
外部磁界により、前記基準ピンド層に対する磁化の方向が変化するフリー層と
を備え、前記第１ピンド層のコア幅方向の長さが、前記基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも長い
ことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項８】
前記磁気抵抗効果素子と一体的に設けられる誘導型記録素子
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
記録媒体と、
請求項６又は７に記載の磁気ヘッドと、
前記記録媒体に対して前記磁気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
を備え、前記磁気ヘッドは前記記録媒体の磁気的信号を検出する
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項１０】
反強磁性膜、第１ピンド層、第１中間層、基準ピンド層、第２中間層、フリー層をこの順に積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体が任意の記憶媒体と向き合う対向面において、前記第１ピンド層の前記記憶媒体のトラック幅方向に沿った長さが、前記基準ピンド層の前記トラック幅方向に沿った長さよりも長くなるように、前記積層体を加工する工程と、
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜磁気ヘッドで再生用に用いられる磁気抵抗効果素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気抵抗効果型ヘッド（以下、「ＭＲヘッド」ともいう）は、磁気抵抗効果素子（以下「ＭＲ素子」ともいう）を再生部に用いたヘッドである。ＭＲヘッドは、再生出力が磁気記録媒体と磁気ヘッド間の相対速度に依存しないため、磁気記録装置の高記録密度化および小型化に対して有利な磁気ヘッドである。近年では、再生用のＭＲヘッドと、記録用の誘導型磁気記録ヘッドとを一体化した複合型薄膜磁気ヘッドが主力となっている。
【０００３】
ＭＲ素子としては、主に、フリー（free）層、中間層、ピンド（pinned）層、反強磁性層からなるスピンバルブ膜が知られているが、図１に示すように、ピンド層の外部磁界耐性強めた、主に、フリー層１０６、中間層１０５、基準（reference）ピンド層１０４、中間層１０３、第１ピンド層１０２、反強磁性ピニング層１０１からなる積層フェリ型スピンバルブ膜も知られている。
【０００４】
電流を流す方向としては、積層の面内方向に電流を流す構造（ＣＩＰ構造）に対し、高感度化をねらう構造の一つとして、高い抵抗変化を得るために、ＭＲ素子の積層面と垂直な方向に電流を流す構造（ＣＰＰ構造）も採用されている。
【０００５】
ＭＲ素子を用いたＭＲヘッドは、積層フェリ型スピンバルブ膜の場合、フリー層１０６の磁化と、基準ピンド層１０４の磁化のなす角度によって抵抗変化を生じる。このＭＲヘッドで、最も高い感度を得、かつ上下非対称性の良い再生波形を得るためには、媒体磁界が入ってこないときに、フリー層１０６の磁化がほぼコア幅方向に向いており、上向きまたは下向きの媒体磁界が入ったときに、フリー層１０６の磁化が、素子高さ方向に傾くようにすることが重要である。
【０００６】
ところで、ＭＲ素子を用いたＭＲヘッドは、ＭＲ素子が単磁区とならない場合、バルクハウゼンノイズが発生し、再生出力が大きく変動する。ＭＲ素子の磁区を制御するため、ＣｏＰｔ等に代表される高保磁力膜や、ＰｄＰｔＭｎ等に代表される反強磁性膜と強磁性膜との積層膜を磁区制御膜として、ＭＲ素子のトラック幅方向（コア幅方向と平行）の両サイドに設ける構成や、反強磁性膜をＭＲ素子上に積層して設ける構成が採用されているが、この磁区制御膜は、媒体磁界のない場合に、フリー層の磁化をある程度コア幅方向に整合させる効果もある。
【０００７】
一方、近年では磁気ディスク装置の大容量化とともに、媒体上のビット長およびトラック幅が急激に狭くなってきている。トラック幅が狭くなる一方で、ＭＲ素子の素子高さ方向の長さは、研磨等の加工で規定されており、短くすることが困難である。このため、ＭＲ素子のトラック幅方向に対する素子高さ方向の長さのアスペクト比が大きくなってきており、フリー層１０６の磁化が素子高さ方向に向きやすくなる要因となっている。
【０００８】
また、フリー層１０６に作用する磁界としては、図１の矢印Ａ、Ｂで示すように、離れた位置にある第１ピンド層１０２からの磁界Ａに比べ、近接して配置される基準ピンド層１０４からの磁界Ｂの方が強いため、媒体磁界のない状態で、フリー層１０６に素子高さ方向の磁界が加わる。この差分の磁界も、フリー層１０６の磁化をコア幅方向から逸脱させる要因となる。図１の矢印Ｃで示すように、媒体磁界が入ってこないときに、フリー層１０６の磁化が素子高さ方向に向いていると、再生波形の上下非対称性が悪くなり、再生感度が悪くなる。
【０００９】
この問題を解決するために、基準ピンド層１０４の膜厚と飽和磁束密度との積（ｔref×Ｂsref）に比較して、第１ピンド層１０２の膜厚と飽和磁束密度との積（ｔ1×Ｂs1）を大きくすることで、基準ピンド層１０４と第１ピンド層１０２の磁界をキャンセルさせる方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【００１０】
なお、低抵抗かつ高感度のスピンバルブ型ＭＲ素子を実現するために、基準ピンド層および第１ピンド層のコア幅方向の長さに比較して、フリー層のコア幅方向の長さを短くする構成が知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３４３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６７２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、基準ピンド層の（膜厚×飽和磁束密度）に対して、第１ピンド層の（膜厚×飽和磁束密度）を大きくする方法は、材料開発において、ＭＲ比が減少してしまう等の問題が生じる。
【００１２】
再生波形の上下非対称性を改善するために、ＭＲ素子のトラック幅（コア幅）に対して、素子高さを小さくすることが考えられるが、上述したように、ＭＲ素子の素子高さ方向の長さは、研磨等の加工で制限されるため、現状よりも小さく加工することは、非常に難しい。
【００１３】
そこで、本発明は、従来の加工技術を用い、簡単な構成で、媒体磁界がないときのフリー層の磁化の方向を、コア幅方向に整合させることのできる磁気抵抗効果素子と、その作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、フリー層から離れた第１ピンド層のコア幅方向の長さを、フリー層と近接する基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも、長く設定する。なお、本明細書および特許請求の範囲で、第１ピンド層のコア幅方向の長さを、上層の基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも長くする、という場合は、通常のエッチング加工で必然的に生じるテーパ形状に起因する微細な長さの差を意味するものではなく、設計上で異なる長さに設定され、かつ作製後の製品においても段差として長さの差が現れるものを意味する。
【００１５】
具体的には、磁気抵抗効果素子は、
（ａ）反強磁性層と、
（ｂ）前記反強磁性層により磁化の方向が固定される第１ピンド層と、
（ｃ）前記第１ピンド層と反強磁性結合し、かつ、前記第１ピンド層と反平行をなす基準ピンド層と、
（ｄ）外部磁界により、前記基準ピンド層に対する磁化の方向が変化するフリー層と
を備え、
（ｅ）前記第１ピンド層のコア幅方向の長さが、前記基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも長いことを特徴とする。
【００１６】
良好な構成例では、前記第１ピンド層と基準ピンド層のコア幅方向の長さの差の１／２の値は、２ｎｍ〜５ｎｍの範囲である。
別の構成例では、前記第１ピンド層と基準ピンド層のコア幅方向の長さの差は、前記基準ピンド層と前記フリー層のコア幅方向の長さの差よりも大きい。
【００１７】
好ましくは、前記第１ピンド層と前記基準ピンド層のコア幅方向のそれぞれの長さは、前記フリー層に作用する前記第１ピンド層からの磁界と、前記フリー層に作用する前記基準層からの磁界が相殺される長さに設定される。
【００１８】
第２の側面では、磁気抵抗効果素子の作製方法は、
（ａ）反強磁性膜、第１ピンド層、第１中間層、基準ピンド層、第２中間層、フリー層をこの順に積層して積層体を形成する工程と、
（ｂ）前記積層体が任意の記憶媒体と向き合う対向面において、前記第１ピンド層の前記記憶媒体のトラック幅方向に沿った長さが、前記基準ピンド層の前記トラック幅方向に沿った長さよりも長くなるように、前記積層体を加工する工程と、
を含む。
【発明の効果】
【００１９】
上記の構成および方法により、記録媒体から読み出す磁気情報の再生波形の上下非対称性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果（ＭＲ）素子の概略構成図である。ＭＲ素子１０は、反強磁性膜１１、第１ピンド層１２、中間層１３、基準ピンド層１４、中間層１５、フリー層１６をこの順に積層した積層フェリ型のスピンバルブ構造を含み、第１ピンド層１２のコア幅方向の長さは、フリー層１６に近接する基準ピンド層１４のコア幅方向の長さよりも長い。
【００２１】
ここで、コア幅方向とは、図２に示すように、再生時に磁気記録媒体と対向する媒体対向面で、媒体のトラック幅と平行な方向をいう。これに対して素子高さ方向とは、再生時に磁気記録媒体に対して垂直な方向への素子の高さをいう。なお、図２では、図示の便宜上、ハード層等の磁区制御膜を省略してある。
【００２２】
第１ピンド層１２および基準ピンド層１４は、反強磁性層１１により磁化の方向が固定され、第１ピンド層１２と基準ピンド層１４の磁化は、反平行をなす。これによって、第１ピンド層１２と基準ピンド層１４の正味の磁化を抑制して、反強磁性層１１との交換結合を増加させ、磁化固着力を強めている。
【００２３】
図２の例では、第１ピンド層１２のコア幅方向の長さは、基準ピンド層１４のコア幅方向の長さよりも２ａだけ大きい。このような構成にすることで、図１に示す従来のＭＲ素子に比べ、第１ピンド層１２の体積が増える。すなわち、基準ピンド層１４層からフリー層１６にかかる磁界Ａに対し、第１ピンド層１２からフリー層１６にかかる磁界Ｂを大きくすることができ、フリー層１６における磁界Ａと磁界Ｂの影響を相殺（キャンセル）することができる。この結果、フリー層１６に対する素子高さ（ＭＲh）方向の磁界を低減して、矢印Ｃで示すように、外部磁界のない場合に、フリー層１６をほぼコア幅方向に保持することができる。
【００２４】
再生時には、センス電流を積層方向に流し、磁気媒体からの磁界の方向によって、基準ピンド層１４に対するフリー層１６の磁化の向きが変わり、その相対的な向きに応じて、磁気抵抗が変化する。この磁気抵抗の変化が、スピンバルブの両端に生じる電圧変化として検出されるわけであるが、外部磁界のない状態でフリー層１６の磁化の方向がコア幅方向に整合しているので、再生波形の上下非対称性が改善されている。
【００２５】
この構成では、磁界ＡおよびＢの影響がフリー層１６で相殺されるように第１ピンド層１２と基準ピンド層１４のコア幅方向の長さを調整するだけでよいので、第１ピンド層１２と基準ピンド層１４の膜厚や飽和磁束密度を自由に設計できる。また、ＭＲ比等が最高となるような材料を選択できるので、高い再生出力が得られる。
【００２６】
図２の例では、第１ピンド層１２と反強磁性膜１１のコア幅方向の長さが等しく、基準ピンド層１４とフリー層１６のコア幅方向の長さが等しくなっているが、フリー層１６に作用する基準ピンド層１４から磁界Ｂと、第１ピンド層１２からの磁界Ａが相殺されるように、基準ピンド層１４と第１ピンド層１２のコア幅方向の長さに差が設けられればよいので、第１ピンド層１２と反強磁性膜１１のコア幅方向の長さの関係や、フリー層１６と基準ピンド層１４のコア幅方向の長さの関係は、特に限定されない。もっとも、第１ピンド層１２と基準ピンド層１４のコア幅方向の長さの差は、基準ピンド層１４とフリー層１６のコア幅方向の長さの差よりも大きいことが望ましい。
【００２７】
図３は、図２の構成を採用することによる再生波形の上下非対称性の改善効果を示すシミュレーション結果のグラフである。図２における第１ピンド層１２のコア幅方向の長さと、基準ピンド層１４のコア幅方向の長さの差の１／２をａとすると、ａの値を数ｎｍとすることで、上下非対称性は大きく改善されることがわかる。
<実施例１>
図４は、本発明のＭＲ素子をＣＰＰ構造に適用した構成例１を示す概略斜視図である。図のＸ軸方向がコア幅あるいはトラック幅方向、Ｙ方向が素子高さ方向、ＸＺ面がスライダーのＡＢＳ（air bearing surface）面になる。
【００２８】
この例では、第１ピンド層１２のコア幅方向の長さが、基準ピンド層１４のコア幅方向の長さよりも長く、反強磁性（ピニング）層１１と第１ピンド層１２のコア幅方向の長さ、および基準ピンド層１４とフリー層１６のコア幅方向の長さが、それぞれ等しい。また、基準ピンド層１４およびフリー層１６の積層部分のトラック幅に沿った両側に、磁区制御膜１７が設けられている。
【００２９】
図５Ａ〜図５Ｅは、図４のＭＲ素子の作製工程を示す媒体対向面での断面図である。まず、図５Ａに示すように、図示しない基板上にシールドおよび／または電極端子１８ａを形成し、その上に積層フェリ型スピンバルブを形成する。すなわち、反強磁性膜１１、第１ピンド層１２、中間層１３、基準ピンド層１４、中間層１５、フリー層１６を、スパッタリング法等により、順次成膜する。
【００３０】
反強磁性膜１１は、たとえばＩｒＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ等である。第１ピンド層１２、基準ピンド層５、およびフリー層７としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ等の単層または積層膜を用いる。第１ピンド層１２と基準ピンド層１４との間の中間層１３は、第１ピンド層１２と基準ピンド層１４を磁気的に結合する非磁性結合層であり、たとえばＲｕである。基準ピンド層１４とフリー層１６の間の中間層１５は、Ａｌ2Ｏ3やＭｇＯ等の絶縁膜、あるいはＣｕ等の低抵抗の導電膜を用いる。絶縁膜を用いた場合、ＭＲ素子はトンネル接合型のＧＭＲ素子となる。導電膜を用いた場合は、ＣＰＰ−ＧＭＲ素子となる。シールドおよび/または電極端子１８ａは、シールドが電極端子を兼ねる場合は、ＮｉＦｅ等の軟磁性金属膜となり、シールドが電極端子を兼ねない場合は、ＮｉＦｅ等の軟磁性金属膜と、Ｃｕ等の非磁性金属膜の積層膜となる。
【００３１】
このような積層上に、レジスト膜を塗布し、所望の形状にパターニングしてレジストマスク２１を形成する。
【００３２】
次に、図５Ｂに示すように、レジストマスク２１を用いて、イオンミリング等により、少なくとも基準ピンド層１４のほとんどが加工されるまで、エッチングする。図５Ｂ（ａ）の例では、第１ピンド層１２が露出するまで、フリー層１６、中間層１５、基準ピンド層１４、および中間層１３をエッチングする。このとき、図５Ｂ（ｂ）に示すように、基準ピンド層１４の一部と、中間層１３が残っていてもよいし、図５Ｂ（ｃ）に示すように、第１ピンド層１２の一部をエッチングしてしまっても、本発明の効果は得られる。
【００３３】
次に、図５Ｃに示すように、レジストマスク２１を残したまま、Ａｌ2Ｏ3等の絶縁膜２３を、たとえばスパッタリングで成膜する。なお、図５Ｃでは、レジストマスク２１上に堆積される絶縁膜２３の図示は省略してある。
次に、図５Ｄに示すように、レジストマスク２１を残したまま、磁区制御膜１７と、非磁性絶縁膜２５を順次成膜する。ここでも、レジストマスク２１上に堆積される磁区制御膜１７と非磁性絶縁膜２５の図示は省略する。磁区制御膜１７としては、ＣｏＣｒＰｔ等の高保磁力膜、又はＩｒＭｎやＰｄＰｔＭｎの反強磁性膜とＮｉＦｅやＣｏＦｅＢ等の軟磁性膜の積層膜等を用いる。非磁性絶縁膜２５としてはＡｌ2Ｏ３等を用いる。
【００３４】
次に、図５Ｅに示すように、レジスト２１をリフトオフで除去し、シールド／電極端子１８ｂを成膜する。シールド／電極端子１８ｂも、シールド／電極端子１８ａと同様に、シールドが電極端子を兼ねる場合にはＮｉＦｅ等の軟磁性金属膜となり、シールドが電極端子を兼ねない場合は、ＮｉＦｅ等の軟磁性金属膜とＣｕ等の非磁性金属膜の積層膜となる。前者（シールドが電極端子を兼ねる）の場合は、軟磁性金属膜はめっき法や蒸着法により成膜する。後者（シールドが電極端子を兼ねない）の場合は、非磁性金属膜は、めっき法や蒸着法またはスパッタリング法等により成膜する。
<実施例２>
図６は、本発明のＭＲ素子のＣＰＰ構造への別の適用例を示す。図６（ａ）は概略斜視図、図６（ｂ）は媒体対向面での断面図である。この適用例では、磁区制御膜１７を、フリー層１６および基準ピンド層１４のコア幅方向の両側ではなく、フリー層１６の上部に配置したこと以外は、図４の構成と同じである。磁区制御膜１７は、トラック幅方向に磁化されており、ここから発生する磁界によって、ＭＲ素子のフリー層１６もトラック幅方向に磁化される。
【００３５】
作製方法は、最初に磁区制御膜１７を積層堆積することを除いては、図５Ａ〜図５Ｅとほぼ同様である。すなわち、図示しない基板上に、シールド/電極端子１８ａ、積層フェリ型スピンバルブ、および磁区制御膜１７を順次体積し、所定の箇所に所定の形状のレジストマスクを形成する。積層フェリ型スピンバルブは、上述のように、反強磁性（ピニング）膜１１、第１ピンド層１２、Ｒｕ等の中間層１３、基準ピンド層１４、中間層１５、フリー層１６の積層である。磁区制御膜１７、ＣｏＣｒＰｔ等の高保磁力膜や、ＩｒＭｎ、ＰｄＰｔＭｎといった反強磁性膜等を用いる。
【００３６】
次に、図５Ｂと同様に、積層フェリ型スピンバルブを構成する各層１１〜１６および磁区制御膜１７をエッチングし、図５Ｃと同様に、エッチングされた面上に絶縁膜２３を形成する。絶縁膜２３は、図５Ｃよりも厚く成膜する。なおこの絶縁膜２３、図５Ｄの磁区制御膜１７を絶縁膜とした場合と同じである。最後に、図５Ｅと同様に、レジストマスク２１を除去し、シールド/電極端子１８ｂを成膜する。各層の材料は、適用例１と同様である。
<実施例３>
図７は、本発明のＭＲ素子をＣＰＰ構造に適用したさらに別の適用例を示す概略斜視図である。この適用例３では、第１ピンド層１２のコア幅方向の長さは、基準ピンド層１４のコア幅方向の長さよりも長く、かつ、反強磁性膜１１のコア幅方向の長さよりも短く構成されている。また、磁区制御膜１７は、フリー層１６、基準ピンド層１４および第１ピンド層１２のコア幅方向の両側に位置する。
【００３７】
図８Ａ〜図８Ｆは、図７のＭＲ素子の作製工程を示す媒体対向面（ＡＢＳ面）での断面図である。まず、図８Ａにおいて、図示しない基板上に、シールド／電極端子１８ａと、積層フェリ型スピンバルブ、すなわち反強磁性膜１１、第１ピンド層１２、Ｒｕ等の中間層１３、基準ピンド層１４、中間層１５、フリー層１６を順次成膜する。積層フェリ型スピンバルブ上にレジストを塗布し、所望の形状にパターニングして、レジストマスク２１を形成する。
【００３８】
次に、図８Ｂに示すように、レジストマスク２１を用いて、イオンミリング等により、フリー層１６、中間層１５、基準ピンド層１４、中間層１３、第１ピンド層１２をエッチングする。このエッチングにおいて、第１ピンド層１２の一部が残っていてもよいし、反強磁性膜１１の一部または全てをエッチングし、あるいはシールド／電極端子１８ａの一部をエッチングしてしまっても、本発明の効果は得られる。
【００３９】
次に、図８Ｃに示すように、レジストマスク２１を除去し、新たにレジストと塗布、パターニングして、レジストマスク２１よりもコア幅方向の長さが短いレジストマスク３１を形成する。レジストマスク３１を用いて、イオンミリング等により、フリー層１６、中間層１５、基準ピンド層１４、中間層１３をエッチングする。ここで、中間層１３のエッチングは必須ではなく、また、エッチングにおいて、基準ピンド層１４の一部が残っていてもよいし、第１ピンド層１２の一部をエッチングしてしまっても、本発明の効果は得られる。
【００４０】
次に、図８Ｄに示すように、レジストマスク３１を残したまま、Ａｌ2Ｏ3等の絶縁膜２３を成膜する。なお、レジストマスク３１上に堆積した絶縁膜２３については、図示を省略する。
【００４１】
次に、図８Ｅに示すように、レジストマスク３１を残したまま、磁区制御膜１７、非磁性絶縁膜２５を順次成膜する。
【００４２】
次に、図８Ｆに示すように、レジストマスク３１をリフトオフで除去し、シールド／電極端子１８ｂを成膜する。なお各層の材料は実施例１と同様である。
<実施例４>
図９は、本発明のＭＲ素子をＣＩＰ構造に適用した構成例を示す概略斜視図である。実施例３と同様に、第１ピンド層１２のコア幅方向の長さは、基準ピンド層１４のコア幅方向の長さよりも長く、かつ、反強磁性膜１１のコア幅方向の長さよりも短い。電流の流れる方向が積層の面内方向なので、フリー層１６、基準ピンド層１４、および第１ピンド層１２のコア幅方向の両側に、導電層３２が設けられる。
【００４３】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９のＭＲ素子の作製工程を示す媒体対向面での断面図である。図８Ａ〜８Ｃと同様に、レジストマスクの形成およびイオンミリング等によるエッチングを二度繰り返して、第１ピンド層１２のコア幅方向の長さが、基準ピンド層１４のコア幅方向の長さよりも長く、かつ反強磁性層１１のコア幅方向の長さよりも短くなる形状に積層フェリ型スピンバルブを加工する。その後、図１０Ａに示すように、レジストマスクを維持したまま、エッチング面上に非磁性導電膜３２と、磁区制御膜１７を形成し、レジストマスクをリフトオフで除去する。
【００４４】
次に、図１０Ｂに示すように、全面に非磁性絶縁膜２５とシールド／電極端子１８ｂを順次成膜する。なお各層の材料は実施例１と同様である。
【００４５】
以上説明したように、本発明のＭＲ素子を用いた再生ヘッドは、高記録密度に対応した微細素子においても、再生波形の上下非対称性を良好にすることができる。この結果、歩留まりが向上し、感度よく再生信号を得ることができる。
【００４６】
図１１は、本発明の実施形態のＭＲ素子を再生ヘッドに適用した磁気ヘッドを含む磁気ディスク装置（磁気記憶装置）の要部を示す平面図である。磁気ディスク装置９０は、ハウジング９１内に収容される磁気記録媒体９３と、磁気記録媒体９３上を移動して情報の記録および再生を行う磁気ヘッド５０を含む。磁気ヘッド５０は、磁気抵抗効果型再生素子１０と、誘導型磁気記録素子４０を一体化した複合型薄膜磁気ヘッドである。この場合、誘導型磁気記録素子４０は、たとえば、図４、６、７のＺ軸方向で、ＭＲ素子の上方に薄膜磁極を形成することによって、一体的に形成される。
【００４７】
磁気ヘッド５０はアーム９５から延びるサスペンション９６の先端に支持される。磁気記録媒体９３はハブ９２に固定され、ハブ９２が図示しないスピンドルによって回転駆動されることによって、回転する。アーム９５は、アクチュエータ９４により、磁気記録媒体９３の半径方向に移動する。
【００４８】
磁気ヘッド５０のＭＲ再生素子１０は、図２に示すように、第１ピンド層１２のコア幅方向、すなわち磁気記録媒体９３のトラック幅方向の長さが、基準ピンド層１４のコア幅方向の長さよりも長く設定され、フリー層１６に作用する基準ピンド層１４からの磁界と、第１ピンド層１２からの磁界が相殺されるように設計されている。したがって、磁気記録媒体９３からの磁界が入ってこないときに、フリー層１６の磁化がコア幅方向に整合しているので、再生時の再生波形の上下非対称性が良好に改善されている。
【００４９】
最後に、以上の説明に対し、以下の付記を開示する。  
（付記１）反強磁性層と、
前記反強磁性層により磁化の方向が固定される第１ピンド層と、
前記第１ピンド層と反強磁性結合し、かつ、前記第１ピンド層と反平行をなす基準ピンド層と、
外部磁界により、前記基準ピンド層に対する磁化の方向が変化するフリー層と
を備え、前記第１ピンド層のコア幅方向の長さが、前記基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも長いことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
（付記２）前記第１ピンド層と基準ピンド層のコア幅方向の長さの差の１／２の値は、２ｎｍ〜５ｎｍの範囲であることを特徴とする付記１に記載の磁気抵抗効果素子。
（付記３）前記第１ピンド層と基準ピンド層のコア幅方向の長さの差は、前記基準ピンド層と前記フリー層のコア幅方向の長さの差よりも大きいことを特徴とする付記１に記載の磁気抵抗効果素子。
（付記４）前記第１ピンド層と前記基準ピンド層のコア幅方向のそれぞれの長さは、前記フリー層に作用する前記第１ピンド層からの磁界と、前記フリー層に作用する前記基準層からの磁界が相殺される長さであることを特徴とする付記１に記載の磁気抵抗効果素子。
（付記５）前記フリー層と前記基準ピンド層の間に位置する低抵抗の中間層
をさらに有することを特徴とする付記１に記載の磁気抵抗効果素子。
（付記６）  前記フリー層と前記基準ピンド層の間に位置して強磁性トンネル接合を構成する中間層
をさらに有することを特徴とする付記１に記載の磁気抵抗効果素子。
（付記７）磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子を挟む電極端子および／またはシールド
を備え、前記磁気抵抗効果素子は、
磁化の方向が固定される第１ピンド層と、
前記第１ピンド層と反平行をなす方向に磁化の方向が固定される基準ピンド層と、
外部磁界により、前記基準ピンド層に対する磁化の方向が変化するフリー層と
を備え、前記第１ピンド層のコア幅方向の長さが、前記基準ピンド層のコア幅方向の長さよりも長い
ことを特徴とする磁気ヘッド。
（付記８）前記磁気抵抗効果素子と一体的に設けられる誘導型記録素子
をさらに備えることを特徴とする付記７に記載の磁気ヘッド。
（付記９）前記磁気抵抗効果素子の磁区を制御する磁区制御膜
をさらに備えることを特徴とする付記７または８に記載の磁気ヘッド。
（付記１０）前記磁区制御膜は高保磁力膜と、反強磁性膜の少なくとも一方であることを特徴とする付記９に記載の磁気ヘッド。
（付記１１）前記磁区制御膜は、前記磁気抵抗効果素子のコア幅方向の両側に位置する
ことを特徴とする付記９に記載の磁気ヘッド。
（付記１２）前記磁区制御膜は、前記磁気抵抗効果素子の前記フリー層上に位置する
ことを特徴とする付記９に記載の磁気ヘッド。
（付記１３）記録媒体と、
付記６又は７に記載の磁気ヘッドと、
前記記録媒体に対して前記磁気ヘッドを駆動するヘッド駆動部と、
を備え、前記磁気ヘッドは前記記録媒体の磁気的信号を検出する
ことを特徴とする磁気記憶装置。
（付記１４）反強磁性膜、第１ピンド層、第１中間層、基準ピンド層、第２中間層、フリー層をこの順に積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体が任意の記憶媒体と向き合う対向面において、前記第１ピンド層の前記記憶媒体のトラック幅方向に沿った長さが、前記基準ピンド層の前記トラック幅方向に沿った長さよりも長くなるように、前記積層体を加工する工程と、
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の作製方法。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来のＭＲ素子の積層フェリ型スピンバルブ構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＭＲ素子の積層フェリ型スピンバルブ構造を示す概略斜視図である。
【図３】図２の構造により得られる再生波形の上下非対称性の改善効果を示すグラフである。
【図４】本発明のＭＲ素子のＣＰＰ構造への適用例１の概略斜視図である。
【図５Ａ】図４のＭＲ素子の作製工程図その１である。
【図５Ｂ】図４のＭＲ素子の作製工程図その２である。
【図５Ｃ】図４のＭＲ素子の作製工程図その３である。
【図５Ｄ】図４のＭＲ素子の作製工程図その４である。
【図５Ｅ】図４のＭＲ素子の作製工程図その５である。
【図６】本発明のＭＲ素子のＣＰＰ構造への適用例２を示す図である。
【図７】本発明のＭＲ素子のＣＰＰ構造への適用例３を示す図である。
【図８Ａ】図７のＭＲ素子の作製工程図その１である。
【図８Ｂ】図７のＭＲ素子の作製工程図その２である。
【図８Ｃ】図７のＭＲ素子の作製工程図その３である。
【図８Ｄ】図７のＭＲ素子の作製工程図その４である。
【図８Ｅ】図７のＭＲ素子の作製工程図その５である。
【図８Ｆ】図７のＭＲ素子の作製工程図その６である。
【図９】本発明のＭＲ素子のＣＩＰ構造への適用例を示す図である。
【図１０Ａ】図９のＭＲ素子の作製工程図その１である。
【図１０Ｂ】図９のＭＲ素子の作製工程図その２である。
【図１１】本発明の実施形態のＭＲ素子を用いた磁気ヘッドを含む磁気ディスク装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）
１１  反強磁性膜
１２  第１ピンド層
１４  基準ピンド層
１６  フリー層
１７  磁区制御層
１８ａ、１８ｂ  シールドおよび／または電極端子
２３  絶縁膜
２５  非磁性絶縁膜
３２  非磁性導電膜
４０  誘導型記録素子
５０  磁気ヘッド（複合型薄膜磁気ヘッド）
９０  磁気ディスク装置（磁気記憶装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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