(57)【要約】【課題】磁気抵抗効果膜の大きさに応じて比較的に簡単に磁気抵抗効果膜内の自由側磁性層の磁化方向を制御することができるＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子を提供する。【解決手段】磁気抵抗効果膜４４は、媒体対向面に交差する基準面４３に沿って広がる。磁気抵抗効果膜４４には、基準面４３に沿って広がる非磁性体４７が隣接する。いわゆる磁区制御膜は省略される。本発明者は、ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子では電流磁界に基づき媒体対向面に沿って１方向に十分に磁化が確立されることを見出した。電流磁界によれば、発熱すなわち電力量が一定に維持される限り、自由側磁性層で十分な強度の磁界が確立されることができる。こうして自由側磁性層の磁化方向は制御されることができる。【選択図】　　　　図３
2004133982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体対向面に交差する基準面を規定する下側電極と、所定の間隔で基準面に向き合わせられる上側電極と、上側電極および下側電極の間に配置されて、下側電極に接触しつつ基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に隣接しつつ基準面に沿って広がる非磁性体とを備えることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子において、媒体対向面に沿って上側電極、下側電極、磁気抵抗効果膜および非磁性膜を挟み込む上部および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とをさらに備えることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
請求項２に記載のＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性体は上部シールド層および下部シールド層のいずれか一方に接続されることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるスライダ本体と、媒体対向面に交差する基準面を規定する下側電極と、所定の間隔で基準面に向き合わせられる上側電極と、上側電極および下側電極の間に配置されて、下側電極に接触しつつ基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に隣接しつつ基準面に沿って広がる非磁性体とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
【請求項５】
媒体対向面に交差する基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、媒体対対向面に沿って磁気抵抗効果膜を挟む上部シールド層および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とを備えることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばスピンバルブ膜やトンネル接合膜といった磁気抵抗効果膜を利用する磁気抵抗効果素子に関し、特に、任意の基層の表面に積層される磁気抵抗効果膜に、基層の表面に直交する垂直方向成分を有するセンス電流を流通させるＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ−ｔｏ−ｔｈｅ−Ｐｌａｎｅ）構造磁気抵抗効果素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気抵抗効果素子では、任意の基層上にスピンバルブ膜といった磁気抵抗効果膜が積層される。スピンバルブ膜は基層上で例えば１対の磁区制御膜に挟み込まれる。磁区制御膜同士の間には１方向に沿ってバイアス磁界が確立される。こうしたバイアス磁界に基づきスピンバルブ膜内の自由側強磁性層（ｆｒｅｅ　ｌａｙｅｒ）では磁化方向が整えられる。その結果、いわゆるバルクハウゼンノイズは抑制される。磁区制御膜は一般に硬磁性材料すなわちハード膜から構成される。バイアス磁界の強度は例えば磁区制御膜の膜厚や残留磁化強度に基づき決定される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１４９２２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
いわゆるＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子では、既知のＣＩＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｉｎ−ｔｈｅ−Ｐｌａｎｅ）構造磁気抵抗効果素子に比べて、磁気抵抗効果膜のサイズが著しく縮小されることができる。磁気抵抗効果膜の縮小に伴い磁区制御膜同士の間隔は著しく狭められていく。こうして間隔が縮小されていくと、磁気抵抗効果膜内の自由側強磁性層に過剰なバイアス磁界が作用してしまう。バイアス磁界の増大は自由側強磁性層で磁化方向の回転を阻害する。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、磁気抵抗効果膜の大きさに応じて比較的に簡単に磁気抵抗効果膜内の自由側磁性層の磁化方向を制御することができるＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、媒体対向面に交差する基準面を規定する下側電極と、所定の間隔で基準面に向き合わせられる上側電極と、上側電極および下側電極の間に配置されて、下側電極に接触しつつ基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に隣接しつつ基準面に沿って広がる非磁性体とを備えることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子が提供される。
【０００７】
こういったＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子では、基準面に直交する方向に上側電極および下側電極の間で電流が流通する。本発明者の観察によれば、電流の流通に直交する１水平断面ではその中心回りで１方向に回転する電流磁界が確立されることが確認された。しかも、磁気抵抗効果膜では、こういった電流磁界の強度は中心からの距離に応じて増大することが確認された。一般に、１本の電流から電流磁界が発生する場合には、中心からの距離に応じて電流磁界の強度は減少する。しかしながら、本発明者の観察によれば、磁気抵抗効果膜の１水平断面に垂直方向から満遍なく電流が流通すると、その１水平断面では前述のように中心からの距離に応じて電流磁界の強度は増大することが見出された。その結果、本発明者は、ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子では電流磁界に基づき媒体対向面に沿って１方向に十分に磁化が確立されることを見出した。本発明者は自由側磁性層の磁化方向の制御にあたって電流磁界の有用性を見出した。
【０００８】
一般に、ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子では、磁気抵抗効果膜の発熱に基づき電流値は設定される。前述の電流磁界によれば、発熱すなわち電力量が一定に維持される限り、自由側磁性層では十分な強度の磁界が確立されることができる。したがって、磁気抵抗効果膜の縮小にも拘わらず自由側磁性層の磁化方向は簡単に制御されることができる。
【０００９】
ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子は、媒体対向面に沿って上側電極、下側電極、磁気抵抗効果膜および非磁性膜を挟み込む上部および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とをさらに備えてもよい。
【００１０】
軟磁性体はいわゆるシールド層として機能する。こういった軟磁性体によれば、磁気抵抗効果膜に作用する磁界の領域は狭められることができる。特に、いわゆるトラック幅方向に磁気情報の分解能は高められることができる。こうしてＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子は一層の記録密度の向上に大いに貢献することができる。このとき、軟磁性体は上部シールド層および下部シールド層のいずれか一方に接続されてもよい。ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子では、上部シールド層は上側電極を兼ねてもよく、下部シールド層は下側電極を兼ねてもよい。
【００１１】
第２発明によれば、媒体対向面に交差する基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、媒体対対向面に沿って磁気抵抗効果膜を挟む上部シールド層および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とを備えることを特徴とする磁気抵抗効果素子が提供される。
【００１２】
こういった磁気抵抗効果素子では、軟磁性体はいわゆるシールド層として機能する。こういった軟磁性体によれば、磁気抵抗効果膜に作用する磁界の領域は狭められることができる。特に、いわゆるトラック幅方向に磁気情報の分解能は高められることができる。こうしてＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子は一層の記録密度の向上に大いに貢献することができる。このとき、軟磁性体は上部シールド層および下部シールド層のいずれか一方に接続されてもよい。ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子では、上部シールド層は上側電極を兼ねてもよく、下部シールド層は下側電極を兼ねてもよい。
【００１３】
以上のようなＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子や磁気抵抗効果素子は例えばヘッドスライダに組み込まれて利用されることができる。ヘッドスライダは例えばハードディスク駆動装置といった磁気記録媒体駆動装置に組み込まれて使用される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１５】
図１は磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体１２を備える。収容空間には、記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンドルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ１４は例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１３を回転させることができる。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示されず）が結合される。
【００１６】
収容空間にはヘッドアクチュエータ１５がさらに収容される。このヘッドアクチュエータ１５は、垂直方向に延びる支軸１６に回転自在に連結される。ヘッドアクチュエータ１５は、支軸１６から水平方向に延びる複数のアクチュエータアーム１７と、各アクチュエータアーム１７の先端に取り付けられてアクチュエータアーム１７から前方に延びるヘッドサスペンションアセンブリ１８とを備える。アクチュエータアーム１７は磁気ディスク１３の表面および裏面ごとに設置される。
【００１７】
ヘッドサスペンションアセンブリ１８はロードビーム１９を備える。ロードビーム１９はいわゆる弾性屈曲域でアクチュエータアーム１７の前端に連結される。弾性屈曲域の働きで、ロードビーム１９の前端には磁気ディスク１３の表面に向かって所定の押し付け力が作用する。ロードビーム１９の前端には浮上ヘッドスライダ２１が支持される。浮上ヘッドスライダ２１は、ロードビーム１９に固定されるジンバル（図示されず）に姿勢変化自在に受け止められる。
【００１８】
磁気ディスク１３の回転に基づき磁気ディスク１３の表面で気流が生成されると、後述されるように、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２１には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とロードビーム１９の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２１は浮上し続けることができる。
【００１９】
アクチュエータアーム１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といった動力源２２が接続される。この動力源２２の働きでアクチュエータアーム１７は支軸１６回りで回転することができる。こうしたアクチュエータアーム１７の回転に基づきヘッドサスペンションアセンブリ１８の移動は実現される。浮上ヘッドスライダ２１の浮上中に支軸１６回りでアクチュエータアーム１７が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２１は半径方向に磁気ディスク１３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ２１は所望の記録トラックに位置決めされる。
【００２０】
図２は浮上ヘッドスライダ２１の一具体例を示す。この浮上ヘッドスライダ２１は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体２３を備える。このスライダ本体２３は媒体対向面すなわち浮上面２４で磁気ディスク１３に向き合う。浮上面２４には平坦なベース面すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１３が回転すると、スライダ本体２３の前端から後端に向かって浮上面２４には気流２５が作用する。スライダ本体２３は、例えばＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルチック）製の母材２３ａと、この母材２３ａの空気流出側端面に積層されるＡｌ２Ｏ３（アルミナ）膜２３ｂとで構成されればよい。
【００２１】
スライダ本体２３の浮上面２４には、前述の気流２５の上流側すなわち空気流入側でベース面から立ち上がる１筋のフロントレール２６と、気流２５の下流側すなわち空気流出側でベース面から立ち上がるリアレール２７とが形成される。フロントレール２６およびリアレール２７の頂上面にはいわゆるＡＢＳ（空気軸受け面）２８、２９が規定される。ＡＢＳ２８、２９の空気流入端は段差３１、３２でレール２６、２７の頂上面に接続される。
【００２２】
磁気ディスク１３の回転に基づき生成される気流２５は浮上面２４に受け止められる。このとき、段差３１、３２の働きでＡＢＳ２８、２９には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール２６の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ２１の浮上姿勢は確立される。
【００２３】
スライダ本体２３には電磁変換素子すなわち読み出し書き込みヘッド素子３３が搭載される。この読み出し書き込みヘッド素子３３はスライダ本体２３のアルミナ膜２３ｂ内に埋め込まれる。読み出し書き込みヘッド素子３３の読み出しギャップや書き込みギャップはリアレール２７のＡＢＳ２９で露出する。ただし、ＡＢＳ２９の表面には、読み出し書き込みヘッド３３の前端に覆い被さるＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）保護膜が形成されてもよい。読み出し書き込みヘッド素子３３の詳細は後述される。なお、浮上ヘッドスライダ２１の形態はこういった形態に限られるものではない。
【００２４】
図３は浮上面２４の様子を詳細に示す。読み出し書き込みヘッド３３は、薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書き込みヘッド素子３４と本発明の第１実施形態に係るＣＰＰ構造電磁変換素子すなわちＣＰＰ構造磁気抵抗効果（ＭＲ）読み取り素子３５とを備える。誘導書き込みヘッド素子３４は、周知の通り、例えば導電コイルパターン（図示されず）で生起される磁界を利用して磁気ディスク１３に２値情報を書き込むことができる。ＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５は、周知の通り、磁気ディスク１３から作用する磁界に応じて変化する抵抗に基づき２値情報を検出することができる。誘導書き込みヘッド素子３４およびＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５は、前述のアルミナ膜２３ｂの上側半層すなわちオーバーコート膜を構成するＡｌ２Ｏ３（アルミナ）膜３６と、下側半層すなわちアンダーコート膜を構成するＡｌ２Ｏ３（アルミナ）膜３７との間に挟み込まれる。
【００２５】
誘導書き込みヘッド素子３４は、ＡＢＳ２９で前端を露出させる上部磁極層３８と、同様にＡＢＳ２９で前端を露出させる下部磁極層３９とを備える。上部および下部磁極層３８、３９は例えばＦｅＮやＮｉＦｅから形成されればよい。上部および下部磁極層３８、３９は協働して誘導書き込みヘッド素子３４の磁性コアを構成する。
【００２６】
上部および下部磁極層３８、３９の間には例えばＡｌ２Ｏ３（アルミナ）製の非磁性ギャップ層４１が挟み込まれる。周知の通り、導電コイルパターンで磁界が生起されると、非磁性ギャップ層４１の働きで、上部磁極層３８と下部磁極層３９とを行き交う磁束はＡＢＳ２９から漏れ出る。こうして漏れ出る磁束が記録磁界（ギャップ磁界）を形成する。
【００２７】
ＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５は、アルミナ膜３７すなわち下地絶縁層の表面に沿って広がる下側電極４２を備える。下側電極４２は導電性を備えるだけでなく同時に軟磁性を備えてもよい。下側電極４２が例えばＮｉＦｅといった導電性の軟磁性体で構成されると、この下側電極４２は同時にＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５の下部シールド層として機能することができる。
【００２８】
下側電極４２の表面には、浮上面２４に９０度の交差角で交差する１平坦化面４３すなわち基準面が規定される。平坦化面４３上には所定の輪郭で磁気抵抗効果（ＭＲ）膜４４が積層される。磁気抵抗効果膜４４は、ＡＢＳ２９で露出する前端から平坦化面４３に沿って後方に広がる。こうして磁気抵抗効果膜４４および下側電極４２の間には接触すなわち電気的接続は確立される。磁気抵抗効果膜４４の構造の詳細は後述される。
【００２９】
磁気抵抗効果膜４４上には上側電極４５が配置される。磁気抵抗効果膜４４は上側電極４５および下側電極４２の間に挟み込まれる。上側電極４５上には上部シールド層４６が配置される。上部シールド層４６は軟磁性を備えるだけでなく同時に導電性を備えてもよい。同様に上側電極４５は導電性を備えるだけでなく同時に軟磁性を備えてもよい。上側電極４５が例えばＮｉＦｅといった導電性の軟磁性体で構成されると、この上側電極４５は同時にＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５の上部シールド層として機能することができる。前述の下部シールド層すなわち下側電極４２と上側電極４５との間隔は磁気ディスク１３上で記録トラックの線方向に磁気記録の分解能を決定する。
【００３０】
平坦化面４３上には磁気抵抗効果膜４４に隣接しつつ非磁性膜４７が広がる。非磁性膜４７は下部電極４２および上部シールド層４６の間に挟み込まれる。非磁性膜４７は例えばＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２といった絶縁材料から構成されればよい。こうして非磁性膜４７に絶縁性が与えられることから、たとえ上部シールド層４６に導電性が与えられても上部シールド層４６および下側電極４２の間で電気的な短絡は阻止されることができる。
【００３１】
図４はＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５の拡大図を示す。磁気抵抗効果膜４４はいわゆるスピンバルブ膜に構成される。すなわち、この磁気抵抗効果膜４４では、下地層４８、磁化方向固定層（ｐｉｎｎｉｎｇ　ｌａｙｅｒ）４９、固定側強磁性層（ｐｉｎｎｅｄ　ｌａｙｅｒ）５１、導電性の非磁性中間層５２、自由側強磁性層５３および保護キャップ層５４が順番に重ね合わせられる。固定側強磁性層５１や自由側強磁性層５３は例えばＮｉＦｅといった軟磁性材料から構成されればよい。磁化方向固定層４９は例えばＩｒＭｎといった反強磁性材料から構成されればよい。こういった磁化方向固定層４９の働きで固定側強磁性層５１では１方向に磁化は固定される。非磁性中間層５２は例えばＣｕ層から構成されればよい。
【００３２】
磁気情報の読み出しにあたってＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５が磁気ディスク１３の表面に向き合わせられると、磁気抵抗効果膜４４では、周知の通り、磁気ディスク１３から作用する磁界の向きに応じて自由側強磁性層５３の磁化は回転する。こうして自由側強磁性層５３の磁化が回転すると、磁気抵抗効果膜４４の電気抵抗は大きく変化する。したがって、上側電極４５および下側電極４２から磁気抵抗効果膜４４にセンス電流が供給されると、上側電極４５および下側電極４２から取り出される電圧のレベルは電気抵抗の変化に応じて変化する。このレベルの変化に応じて２値情報は読み取られることができる。
【００３３】
ここで、本発明者は、電流の供給に応じて自由側強磁性層５３で生成される電流磁界を検証した。検証にあたって本発明者はコンピュータ上で磁界解析ソフトウェアを実行した。磁気抵抗効果膜４４の垂直方向に電流の流通は設定された。図５に示されるように、電流の流通に直交する１水平断面ではその中心回りで１方向に回転する電流磁界が確立されることが確認された。しかも、自由側強磁性層５３では、こういった電流磁界の強度は中心からの距離に応じて増大することが確認された。一般に、１本の電流から電流磁界が発生する場合には、中心からの距離に応じて電流磁界の強度は減少する。しかしながら、この検証に従えば、１水平断面に垂直方向から満遍なく電流が流通すると、その１水平断面では中心からの距離に応じて電流磁界の強度は増大することが見出された。特に、こういった電流磁界では、図５から明らかなように、磁界の向きはＡＢＳ２９に沿って確立されることが確認された。本発明者は、前述のようなＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ではＡＢＳ２９に沿って１方向に十分に磁化が確立されることを見出した。
【００３４】
本発明者はさらに自由側強磁性層５３で生成される磁界を観察した。観察にあたって再び磁界解析ソフトウェアは用いられた。ここでは、電流磁界の影響に加えて、固定側強磁性層５１の磁界や静磁界、交換相互作用の影響が考慮された。磁気抵抗効果膜４４の輪郭は１辺０．１６μｍの正方形に設定された。図６から明らかなように、自由側強磁性層５３で磁壁の発生は回避されることが確認された。しかも、図７から明らかなように、磁気ディスク１３に向かって記録磁界５５が流入する場合と、反対に磁気ディスク１３から記録磁界５６が流出する場合とで十分に磁化が回転することが確認された。いずれの場合でも磁壁の発生は回避された。なお、図６および図７では個々の矢印で磁化の方向は特定される。
【００３５】
同時に、本発明者は、比較例に係るＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子で自由側強磁性層に生成される磁界を観察した。このＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子では前述と同様な磁気抵抗効果膜４４が組み込まれた。ただし、磁気抵抗効果膜４４はＡＢＳに沿って１対の磁区制御膜に挟まれた。磁区制御膜同士の間には、１方向に沿って自由側強磁性層を横切るバイアス磁界が形成された。図８から明らかなように、自由側強磁性層ではバイアス磁界の影響が確認された。図９に示されるように、磁気ディスク１３に向かって記録磁界５５が流入する場合と、反対に磁気ディスク１３から記録磁界５６が流出する場合とで磁化が回転することが確認された。こうして前述のＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５の実現性は確認された。
【００３６】
その後、本発明者は、磁気抵抗効果膜４４で生成される電流磁界の強度分布と、比較例に係るＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子で磁気抵抗効果膜４４に作用するバイアス磁界の強度分布とを検証した。検証にあたって再び磁界解析ソフトウェアは用いられた。流通する電流の大きさは次式に基づき設定された。
【００３７】
【数１】
2004133982.tif 000003
ここでは、磁気抵抗効果膜４４の発熱に基づき電流値はＰ＝５５０μＷに基づき設定された。磁界の位置は、自由側強磁性層５３の一端からＡＢＳ２９に沿って測定される距離に基づき特定された。例えば図１０に示されるように、磁気抵抗効果膜４４が１辺０．３２μｍの正方形に形作られる場合、ＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ではＡＢＳ２９に沿って磁界の強度はほぼ均一に確立されることができる。その一方で、比較例に係るＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子では、０．０５μｍから０．２５μｍまでの範囲で電流磁界に基づく磁界強度を下回ってしまう。図１１から明らかなように、磁気抵抗効果膜４４が１辺０．１６μｍの正方形に形作られる場合、同様に、ＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ではＡＢＳ２９に沿って磁界の強度はほぼ均一に確立されることができる。図１２から明らかなように、磁気抵抗効果膜４４が１辺０．０８μｍの正方形に形作られる場合、同様に、ＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ではＡＢＳ２９に沿って磁界の強度はほぼ均一に確立されることができる。その一方で、比較例に係るＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子ではＡＢＳ２９の全幅にわたって著しく強い磁界が作用してしまう。こういったＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子では自由側強磁性層で磁化の回転は著しく阻害されてしまう。したがって、電流磁界によれば、磁気抵抗効果膜４４の輪郭が０．１μｍ角を下回ると、既知の磁区制御膜よりも簡単に自由側強磁性層５３の磁化方向は制御されることができる。前述の［数１］の関係が維持される限り、磁気抵抗効果膜４４の縮小にも拘わらず自由側強磁性層５３の磁化方向は簡単に制御されることができる。
【００３８】
ＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５の製造にあたって、図１３に示されるように、所定の基板上で下側電極４２上には第１および第２素材膜５８、５９が相次いで積層形成される。第１素材膜５８は前述の磁気抵抗効果膜４４と同一構造の積層体から構成される。第２素材膜５９は例えばＮｉＦｅといった導電材料から形成されればよい。第２素材膜５９の表面には所定の輪郭でレジスト膜６１が形成される。
【００３９】
レジスト膜６１に基づきエッチング処理は施される。エッチング処理には例えばイオンミリング法が用いられればよい。図１４に示されるように、レジスト膜６１の周囲で第１および第２素材膜５８、５９は取り払われる。こうして第１素材膜５８から磁気抵抗効果膜４４は削り出される。同様に、第２素材膜５９から上側電極４５は削り出される。このとき、削り出される磁気抵抗効果膜４４の周囲で部分的に下側電極４２の表面が削り取られてもよい。図１４から明らかなように、こうして下側電極４２が削られると、下側電極４２には段差６２が形成される。段差６２は磁気抵抗効果膜４４の輪郭に連続する。
【００４０】
その後、下側電極４２上では絶縁性の非磁性膜４７が成膜される。成膜にあたって例えばスパッタリング法が用いられればよい。図１５に示されるように、磁気抵抗効果膜４４および上側電極４５は非磁性膜４７に埋もれる。こうして磁気抵抗効果膜４４および上側電極４５の周囲には満遍なく非磁性膜４７が接触する。
【００４１】
非磁性膜４７の成膜後、図１６に示されるように、レジスト膜６１は除去される。レジスト膜６１の除去に伴ってレジスト膜６１上の非磁性膜４７は取り払われる。こうして上側電極４５の上面は非磁性膜４７の合間で露出する。その後、非磁性膜４７および上側電極４５上には上部シールド層４６が形成されていく。
【００４２】
図１７は本発明の第２実施形態に係るＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ａを概略的に示す。このＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ａには、浮上面すなわちＡＢＳ２９に沿いつつ上部シールド層４６から下部シールド層すなわち下側電極４２に向かって延びる軟磁性体６３が組み込まれる。軟磁性体６３はＡＢＳ２９に沿って磁気抵抗効果膜４４に並列に延びる。磁気抵抗効果膜４４は軟磁性体６３同士の間に挟まれる。個々の軟磁性体６３と磁気抵抗効果膜４４とは絶縁性の非磁性膜４７で電気的に隔絶される。軟磁性体６３は、図１７に示されるように上部シールド層４６に接触してもよく、反対に下部シールド層すなわち下側電極４２に接触してもよい。ただし、１軟磁性体６３は同時に上部シールド層４６および下側電極４２に接触することはできない。図中、前述の第１実施形態の構成と均等な構成には同一の参照符号が付される。
【００４３】
こういったＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ａによれば、前述と同様に、電流磁界の働きに基づき自由側強磁性層５３で十分に磁化の向きは制御されることができる。しかも、軟磁性体６３はいわゆるシールド層として機能することから、磁気ディスク１３から磁気抵抗効果膜４４に作用する磁界の領域は狭められることができる。特に、いわゆるトラック幅方向に磁気情報の分解能は高められることができる。こうしてＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ａは一層の記録密度の向上に大いに貢献することができる。
【００４４】
こういったＣＰＰ構造ＭＲ読み取り素子３５ａの製造にあたって、前述と同様に、レジスト膜６１下で第１および第２素材膜５８、５９から磁気抵抗効果膜４４および上側電極４５は削り出される（図１３および図１４参照）。その後、下側電極４２上では絶縁性の下地非磁性膜６４および軟磁性素材膜６５が相次いで成膜される。成膜にあたって例えばスパッタリング法が用いられればよい。図１８に示されるように、磁気抵抗効果膜４４および上側電極４５には下地非磁性膜６４および軟磁性素材膜６５が覆い被さる。磁気抵抗効果膜４４および上側電極４５の周囲には満遍なく下地非磁性膜６４が接触する。
【００４５】
下地非磁性膜６４および軟磁性素材膜６５の成膜後、レジスト膜６１は除去される。レジスト膜６１の除去に伴ってレジスト膜６１上の下地非磁性膜６４および軟磁性素材膜６５は取り払われる。こうして上側電極４５の上面は露出する。その後、図１９に示されるように、軟磁性素材膜６５および上側電極４５上には所定の輪郭でレジスト膜６６は形成される。レジスト膜６６に基づきエッチング処理は施される。エッチング処理には例えばイオンミリング法が用いられればよい。レジスト膜６６の周囲で軟磁性素材膜６５は取り払われる。こうして軟磁性素材膜６５から軟磁性体６３は削り出される。このとき、削り出される軟磁性体６３の周囲で部分的に下地非磁性膜６４の表面は削り取られてもよい。
【００４６】
続いて下側電極４２上では絶縁性の非磁性膜４７が成膜される。成膜にあたって例えばスパッタリング法が用いられればよい。図２０に示されるように、軟磁性体６３の周囲には非磁性膜４７が満遍なく接触する。磁気抵抗効果膜４４および上側電極４５は非磁性膜４７に埋もれる。非磁性膜４７の成膜後、図２１に示されるように、レジスト膜６６は除去される。レジスト膜６６の除去に伴ってレジスト膜６６上の非磁性膜４７は取り払われる。こうして上側電極４５および軟磁性体６３の上面は非磁性膜４７の合間で露出する。その後、非磁性膜４７、上側電極４５および軟磁性体６３上には上部シールド層４６が形成されていく。
【００４７】
前述の磁気抵抗効果膜４４では、例えば図２２に示されるように、いわゆる積層フェリ構造が固定側強磁性層５１に用いられてもよい。この場合には、固定側強磁性層５１は、例えば１対のＣｏＦｅＢ層５１ａ、５１ｂと、これらＣｏＦｅＢ層５１ａ、５１ｂ同士の間に挟まれるＲｕ層５１ｃとから構成されればよい。周知の通りに、磁化方向固定層４９にはＰｄＰｔＭｎ層が用いられてもよい。その他、図２３に示されるように、磁気抵抗効果膜４４にはいわゆるトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）膜が用いられてもよい。この場合には、固定側強磁性層５１および自由側強磁性層５３の間に前述の導電性の非磁性中間層５２に代えて薄膜絶縁層６７が組み込まれればよい。
【００４８】
（付記１）　媒体対向面に交差する基準面を規定する下側電極と、所定の間隔で基準面に向き合わせられる上側電極と、上側電極および下側電極の間に配置されて、下側電極に接触しつつ基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に隣接しつつ基準面に沿って広がる非磁性体とを備えることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【００４９】
（付記２）　付記１に記載のＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子において、媒体対向面に沿って上側電極、下側電極、磁気抵抗効果膜および非磁性膜を挟み込む上部および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とをさらに備えることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【００５０】
（付記３）　付記２に記載のＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性体は上部シールド層および下部シールド層のいずれか一方に接続されることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【００５１】
（付記４）　付記２に記載のＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子において、前記上部シールド層は前記上側電極を兼ねることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【００５２】
（付記５）　付記２に記載のＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子において、前記下部シールド層は前記下側電極を兼ねることを特徴とするＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子。
【００５３】
（付記６）　媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるスライダ本体と、媒体対向面に交差する基準面を規定する下側電極と、所定の間隔で基準面に向き合わせられる上側電極と、上側電極および下側電極の間に配置されて、下側電極に接触しつつ基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に隣接しつつ基準面に沿って広がる非磁性体とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
【００５４】
（付記７）　付記６に記載のヘッドスライダにおいて、媒体対向面に沿って上側電極、下側電極、磁気抵抗効果膜および非磁性膜を挟み込む上部および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とをさらに備えることを特徴とするヘッドスライダ。
【００５５】
（付記８）　付記７に記載のヘッドスライダにおいて、前記軟磁性体は上部シールド層および下部シールド層のいずれか一方に接続されることを特徴とするヘッドスライダ。
【００５６】
（付記９）　媒体対向面に交差する基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、媒体対対向面に沿って磁気抵抗効果膜を挟む上部シールド層および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とを備えることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【００５７】
（付記１０）　付記９に記載の磁気抵抗効果素子において、上部シールド層および磁気抵抗効果膜の間に配置されて、磁気抵抗効果膜に接触する上側電極と、下部シールド層および磁気抵抗効果膜の間に配置されて、磁気抵抗効果膜に接触する下側電極とをさらに備えることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【００５８】
（付記１１）　付記１０に記載の磁気抵抗効果素子において、前記軟磁性体は上部シールド層および下部シールド層のいずれか一方に接続されることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【００５９】
（付記１２）　媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるスライダ本体と、媒体対向面に交差する基準面に沿って広がる磁気抵抗効果膜と、媒体対対向面に沿って磁気抵抗効果膜を挟む上部シールド層および下部シールド層と、媒体対向面に沿いつつ上部シールド層から下部シールド層に向かって磁気抵抗効果膜に並列に延びる軟磁性体とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
【００６０】
（付記１３）　付記１２に記載のヘッドスライダにおいて、上部シールド層および磁気抵抗効果膜の間に配置されて、磁気抵抗効果膜に接触する上側電極と、下部シールド層および磁気抵抗効果膜の間に配置されて、磁気抵抗効果膜に接触する下側電極とをさらに備えることを特徴とするヘッドスライダ。
【００６１】
（付記１４）　付記１３に記載のヘッドスライダにおいて、前記軟磁性体は上部シールド層および下部シールド層のいずれか一方に接続されることを特徴とするヘッドスライダ。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、磁気抵抗効果膜の縮小にも拘わらず比較的に簡単に磁気抵抗効果膜内の自由側磁性層の磁化方向は制御されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の構造を概略的に示す平面図である。
【図２】一具体例に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す拡大斜視図である。
【図３】浮上面で観察される読み出し書き込みヘッドの様子を概略的に示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るＣＰＰ構造磁気抵抗効果（ＭＲ）読み取り素子の構造を概略的に示す拡大正面図である。
【図５】電流に基づき自由側強磁性層内で生成される磁界の様子を概略的に示す模式図である。
【図６】電流に基づき自由側強磁性層内で制御される磁化の向きを概略的に示す模式図である。
【図７】電流に基づき自由側強磁性層内で磁化が制御される際に、記録磁界の向きに応じて自由側強磁性層内で変化する磁化の様子を概略的に示す模式図である。
【図８】電流および磁区制御膜に基づき自由側強磁性層内で制御される磁化の向きを概略的に示す模式図である。
【図９】電流および磁区制御膜に基づき自由側強磁性層内で磁化が制御される際に、記録磁界の向きに応じて自由側強磁性層内で変化する磁化の様子を概略的に示す模式図である。
【図１０】０．３２μｍ角の磁気抵抗効果膜で自由側強磁性層内に確立される磁界の強度分布を示すグラフである。
【図１１】０．１６μｍ角の磁気抵抗効果膜で自由側強磁性層内に確立される磁界の強度分布を示すグラフである。
【図１２】０．０８μｍ角の磁気抵抗効果膜で自由側強磁性層内に確立される磁界の強度分布を示すグラフである。
【図１３】磁気抵抗効果膜の整形にあたって磁気抵抗効果膜上に形成されるレジスト膜の様子を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図１４】磁気抵抗効果膜および上側電極を整形する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図１５】非磁性膜を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図１６】上側電極の表面を露出させる工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図１７】図３に対応し、本発明の第２実施形態に係るＣＰＰ構造磁気抵抗効果（ＭＲ）読み取り素子の構造を概略的に示す正面図である。
【図１８】下地非磁性膜および軟磁性素材膜を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図１９】軟磁性素材膜から軟磁性体を整形する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図２０】非磁性膜を形成する工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図２１】上側電極および軟磁性体の表面を露出させる工程を概略的に示す基板の拡大部分断面図である。
【図２２】図４に対応し、他の具体例に係るスピンバルブ膜の構造を概略的に示す拡大正面図である。
【図２３】図４に対応し、一具体例に係るトンネル接合膜の構造を概略的に示す拡大正面図である。
【符号の説明】
１３　記録媒体すなわち磁気ディスク、２１　ヘッドスライダ、２３　スライダ本体、２４　浮上面（媒体対向面）、２９　ＡＢＳ（媒体対向面）、３５　ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子、３５ａ　ＣＰＰ構造磁気抵抗効果素子、４２　下側電極（下部シールド層）、４３　基準面、４４　磁気抵抗効果膜、４５　上側電極、４６　上部シールド層、４７　非磁性体、６３　軟磁性体。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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