(57)【要約】【課題】  微細な磁区構造に対して高再生出力を得ることを可能にする。【解決手段】  磁化の向きが固着されたピン層６と、磁化の向きが可変のフリー層１０と、ピン層とフリー層との間に設けられる中間層８と、ピン層の中間層とは反対側の面上に設けられた第１の電極層２と、フリー層の中間層とは反対側の面上に設けられた第２の電極層１２を備え、第１および第２の電極層の間にセンス電流を流すことで磁界検出し、センス電流の印加前のフリー層の磁化の向きがピン層の磁化の向きに対して略反平行であり、フリー層の形状は、ピン層に付与された一方向異方性方向の長さをａ、これに直交する方向の長さをｂとすると、ｂ＜２００ｎｍ、かつ、ｂ＞ａ  の関係を満たし、センス電流の印加時に、フリー層の磁化方向を、ピン層の磁化に対して角度θ（４５°≦θ  ≦１３５°）となるようにした。【選択図】  図１
2005101214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化の向きが固着されたピン層と、磁化の向きが可変のフリー層と、前記ピン層と前記フリー層との間に設けられる中間層と、前記ピン層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第１の電極層と、前記フリー層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第２の電極層を備え、
前記第１および第２の電極層の間にセンス電流を流すことで磁界検出し、
前記センス電流の印加前の前記フリー層の磁化の向きが前記ピン層の磁化の向きに対して略反平行であり、
前記フリー層の形状は、前記ピン層に付与された一方向異方性方向の長さをａ、これに直交する方向の長さをｂとすると、
ｂ＜２００ｎｍ、かつ、ｂ＞ａ
の関係を満たし、
前記センス電流の印加時に、前記フリー層の磁化方向を、前記ピン層の磁化に対して角度θ（４５°≦θ  ≦１３５°）となるように構成したことを特徴とする磁気再生素子。
【請求項２】
電流と逆向きの電子電流を前記ピン層から前記フリー層へ流すことを特徴とする請求項１記載の磁気再生素子。
【請求項３】
磁化の向きが固着されたピン層と、磁化の向きが可変のフリー層と、前記ピン層と前記フリー層との間に設けられる中間層と、前記ピン層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第１の電極層と、前記フリー層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第２の電極層を備え、
前記第１および第２の電極層の間にセンス電流を流すことで磁界検出し、
前記センス電流の印加前の前記フリー層の磁化の向きが前記ピン層の磁化の向きに対して略平行であり、
前記フリー層の形状は、前記ピン層に付与された一方向異方性方向の長さをａ、これに直交する方向の長さをｂとすると、
ｂ＜２００ｎｍ、かつ、ｂ＞ａ
の関係を満たし、
前記センス電流の印加時に、前記フリー層の磁化方向を、前記ピン層の磁化に対して角度θ（４５°≦θ  ≦１３５°）となるように構成したことを特徴とする磁気再生素子。
【請求項４】
電流と逆向きの電子電流を前記フリー層から前記ピン層へ流すことを特徴とする請求項３記載の磁気再生素子。
【請求項５】
前記フリー層は、非磁性層を介して磁性層が積層された積層構造を有し、前記中間層を介して前記ピン層に隣接する前記フリー層の磁性層が、前記センス電流の印加時に前記ピン層の磁化に対して前記角度θをなすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気再生素子。
【請求項６】
前記ピン層と前記第１の電極層の間に設けられ、前記ピン層に一方向異方性を付与する反強磁性層を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気再生素子。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気再生素子が、前記ピン層および前記第１の電極の少なくともいずれか一方を共有するように複数個並列に配置されたことを特徴とする磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気再生素子および磁気ヘッドに関し、磁気ディスク装置に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
強磁性層／非磁性層／強磁性層からなる多層膜において面内に電流を流した場合に、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）が発現することが見出されて以来、さらに大きな磁気抵抗変化率を持つ系が探索されてきた。これまでに強磁性トンネル接合や電流を多層膜に垂直方向へ流すＣＰＰ(Current Perpendicular to Plane)−ＭＲが研究され、これらは磁気記録の再生素子として有望視されている。特に、ＣＰＰ−ＭＲは低い抵抗と大きなＭＲが利点となり２００Ｇｂｐｓｉ(Giga bits per square inches)以上の記録密度を有する記録媒体の再生手段の候補となっている。
【０００３】
ＣＰＰ−ＭＲを用いた磁気再生素子では、フリー層の磁区制御のためにフリー層の隣にハードマグネットを設け、記録媒体の磁場がかからない場合のフリー層の磁化方向がピン層の磁化方向に対して略垂直に向くように設計している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、ＣＰＰ−ＭＲを用いた磁気再生素子においては、層に対して垂直に電流を流しているため、再生出力を稼ぐためにＣＩＰ(Current In Plane)−ＭＲなみに電流を流すと、自己電流磁界効果によりボルテックス磁区が発生し、磁区制御が困難になるという問題点があった。より高再生出力を得るためには、高い電流密度を有するセンス電流印加時にも安定した磁区制御が欠かせない。
【特許文献１】特開２００１‐３１２８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来のＣＰＰ−ＭＲ再生素子で大きな信号出力を得ようとすると、フリー層の磁化が不安定になる問題があった。また、素子作製のための微細加工プロセスは、より超高密度化するほど困難になりコスト増大になる問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、微細な磁区構造に対して高再生出力が得られる磁気再生素子および磁気ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様による磁気再生素子は、磁化の向きが固着されたピン層と、磁化の向きが可変のフリー層と、前記ピン層と前記フリー層との間に設けられる中間層と、前記ピン層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第１の電極層と、前記フリー層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第２の電極層を備え、前記第１および第２の電極層の間にセンス電流を流すことで磁界検出し、前記センス電流の印加前の前記フリー層の磁化の向きが前記ピン層の磁化の向きに対して略反平行であり、前記フリー層の形状は、前記ピン層に付与された一方向異方性方向の長さをａ、これに直交する方向の長さをｂとすると、ｂ＜２００ｎｍ、かつ、ｂ＞ａ  の関係を満たし、前記センス電流の印加時に、前記フリー層の磁化方向を、前記ピン層の磁化に対して角度θ（４５°≦θ  ≦１３５°）となるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
なお、電流と逆向きの電子電流を前記ピン層から前記フリー層へ流すことが好ましい。
【０００９】
また、本発明の第２の態様による磁気再生素子は、磁化の向きが固着されたピン層と、磁化の向きが可変のフリー層と、前記ピン層と前記フリー層との間に設けられる中間層と、前記ピン層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第１の電極層と、前記フリー層の前記中間層とは反対側の面上に設けられた第２の電極層を備え、前記第１および第２の電極層の間にセンス電流を流すことで磁界検出し、前記センス電流の印加前の前記フリー層の磁化の向きが前記ピン層の磁化の向きに対して略平行であり、前記フリー層の形状は、前記ピン層に付与された一方向異方性方向の長さをａ、これに直交する方向の長さをｂとすると、ｂ＜２００ｎｍ、かつ、ｂ＞ａの関係を満たし、前記センス電流の印加時に、前記フリー層の磁化方向を、前記ピン層の磁化に対して角度θ（４５°≦θ  ≦１３５°）となるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
なお、電流と逆向きの電子電流を前記フリー層から前記ピン層へ流すことが好ましい。
【００１１】
なお、前記ピン層と前記第１の電極層の間に設けられ、前記ピン層に一方向異方性を付与する反強磁性層を更に備えるように構成してもよい。
【００１２】
なお、前記フリー層は、非磁性層を介して磁性層が積層された積層構造を有し、前記中間層を介して前記ピン層に隣接する前記フリー層の磁性層が、前記センス電流の印加時に前記ピン層の磁化に対して前記角度θをなすように構成してもよい。
【００１３】
また、本発明の第３の態様による磁気ヘッドは、上述の磁気再生素子が、前記ピン層および前記第１の電極の少なくともいずれか一方を共有するように複数個並列に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、微細な磁区構造に対して高再生出力が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による磁気再生素子の構成を図１（ａ）、（ｂ）に示す。図１（ａ）は、第１実施形態による磁気再生素子の構成を示す断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す切断線Ａ−Ａで切断した場合のフリー層の断面図である。この実施形態による磁気再生素子は、磁化の方向が固着されたピン層６と、磁化の向きが可変のフリー層１０と、ピン層６とフリー層１０の間に設けられる中間層８と、ピン層６の中間層８とは反対側の面に形成された反強磁性層４と、反強磁性層４のピン層６とは反対側の面に形成された電極２と、フリー層１０の中間層８とは反対側の面に形成された電極１２とを備えている。反強磁性層４は、交換結合力によりピン層６に一方向異方性を与えてピン層６の磁化の向きを一方向異方性方向に固着する。そして、この実施形態による磁気再生素子は、電極２と電極１２との間にセンス電流を流して再生を行う。
【００１７】
この実施形態による磁気再生素子においては、センス電流を流す前、すなわちセンス電流が零の時のフリー層１０の磁化の向きは、図１（ａ）に示すようにピン層６の磁化の向きと反平行となっている。なお、従来型のＣＰＰ−ＭＲ素子においては、フリー層の磁区制御のためにハードバイアスを用いて、センス電流が零の時のフリー層の磁化方向をピン層の磁化方向に対して垂直に向けている。本実施形態による磁気再生素子においては、ハードバイアス部を設けないないでフリー層１０の全域で磁化方向が拘束されないようにした。フリー層１０の磁化がピン層６の磁化に対して反平行となる磁化配置は、静磁結合を用いるか、あるいは層間結合を用いることで実現できる。
【００１８】
また、フリー層１０の形状は、図１（ｂ）に示すように、ピン層６に付与された一方向異方性方向の長さをａとし、これに直交する方向の長さをｂとすると、
ｂ＞ａで、かつ  ｂ＜２００ｎｍ
の関係を満たすように構成されている。この条件は、ＣＩＰ−ＭＲなみの電流をながしても、フリー層１０にボルテックス磁区が発生しない条件であって、本発明者によって知見されたものである。
【００１９】
本実施形態による磁気再生素子は、図２に示すように、センス電流を電子の流れ（電子電流）としてピン層６からフリー層１０に流すことでフリー層１０の磁化がピン層６からのスピン偏極電子によるスピントランスファトルクを受け、反平行の磁化配置が不安定になり、エネルギー局所ミニマム方向となる方向、すなわちピン層６の一方向異方性方向に垂直な方向にフリー層１０の磁化は回転する。さらにセンス電流を大きくしていくと、フリー層１０の磁化方向はピン層６と平行になるが、センス電流が流れているときのフリー層１０の磁化の動作範囲はフリー層１０の磁化がピン層６の磁化に対して角度θ（４５°≦θ≦１３５°）を成す範囲である。ここでフリー層１０の磁化方向とは、スピンが歳差運動している場合には時間平均の方向を指す。
【００２０】
角度θを向いたところで、図３に示すように記録媒体５０からの磁界を受け、さらにフリー層１０の磁化が傾くため、これを磁気抵抗の変化として検出する。
【００２１】
このように従来の構造と異なり、ハードバイアスを用いないことで、フリー層１０の磁化をフリー層１０の全面で自由にすることができ、感度が上がる。また、フリー層１０の９０度回転に用いた電流はセンス電流と兼用することができる。一般に、フリー層１０の直接的な磁化回転に用いる電流密度は１０７Ａ／ｃｍ２オーダーと大きい。従ってこの電流をそのままセンス電流とすれば、大きな再生出力が得られる。
【００２２】
一方、従来構造の場合には、不感領域とよばれる領域がソフト層のハードバイアスに隣接した領域に形成されるため、効率を上げるならばフリー層の幅を大きくする必要があった。また、従来構造の場合には、大きなセンス電流を流すと、自己電流磁界効果でフリー層の磁化が渦巻状（ボルテックス磁区が形成）となり、素子特性に大きな影響を及ぼした。
【００２３】
なお、センス電流がゼロ時にフリー層１０がピン層６に対して反平行になっているときに、フリー層１０からピン層６へ電子電流を流すと、反平行状態が安定化されたままであるので、再生を行うことはできない。
【００２４】
本実施形態による磁気再生素子において、センス電流と再生出力の関係について調べた結果の一例を図４に示す。ここでプラスの電流極性は、電子がピン層６からフリー層１０へ流れる向きに定義した。センス電流を＋０．３ｍＡから＋４ｍＡへ増加させることで再生出力は増加しているが、センス電流に比例していない。＋４ｍＡでは良好な出力が得られているが、これを＋０．３ｍＡに外挿すると再生出力は０．１８ｍＶであるはずであるが、これより相当小さい。これは、センス電流がゼロに近い領域ではフリー層１０の磁化方向が検出に適した方向を有していないためである。一方、センス電流が＋３０ｍＡとなると、フリー層１０の磁化は回転し過ぎてもはやピン層６と平行になり、信号検出不可能となる。また、電流極性が反対の場合にはピン層６の磁化に対するフリー層１０の反平行磁化配置が安定化されるので、やはり信号検出ができないことがわかる。
【００２５】
本実施形態による磁気再生素子を構成するフリー層１０あるいはピン層６の磁性層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、または、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及びクロム（Ｃｒ）よりなる群から選択された少なくともいずれかの元素を含む合金、「パーマロイ」と呼ばれるＮｉＦｅ系合金、あるいはＣｏＮｂＺｒ系合金、ＦｅＴａＣ系合金、ＣｏＴａＺｒ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金、ＦｅＢ系合金、ＣｏＦｅＢ系合金などの軟磁性材料、ホイスラー合金やＣｒＯ２、Ｆｅ３Ｏ４、Ｌａ１―ＸＳｒＸＭｎＯ３などのハーフメタル磁性体酸化物、窒化物のいずれかを用いることができる。すなわち、これらの材料のうちから用途に応じた磁気特性を有するものを適宜選択して用いればよい。
【００２６】
また、特にソフト磁性層としては、ＣｏあるいはＣｏＦｅ合金／ＮｉＦｅあるいはＮｉＦｅＣｏからなるパーマロイ合金あるいはＮｉからなる２層構造、あるいはＣｏあるいはＣｏＦｅ合金／ＮｉＦｅあるいはＮｉＦｅＣｏからなるパーマロイ合金あるいはＮｉ／ＣｏあるいはＣｏＦｅ合金の３層構造もより好ましい。
【００２７】
これらの多層構造からなる磁性層の場合、外側のＣｏあるいはＣｏＦｅ合金の厚さは０．２ｎｍから１ｎｍの範囲であることが好ましい。さらに、フリー層として、層間交換結合したパーマロイなどの磁性層／Ｃｕ，Ｒｕなどの非磁性層（厚さ０．２ｎｍ以上３ｎｍ以下）／パーマロイあるいは、ＣｏＦｅ／Ｒｕ／Ｃｏなどの３層膜もフリー層の磁区を制御して磁場に対する検出感度を向上するために効果的である。図５にピン層６およびフリー層１０の双方に３層膜を適用した例を示した。すなわち、ピン層６は、反強磁性層４上に形成される磁性層６ａと、磁性層６ａ上に形成される非磁性層６ｂと、非磁性層６ｂ上に形成される磁性層６ｃとを有し、フリー層１０は、中間層８上に形成された磁性層１０ａと、磁性層１０ａ上に形成された非磁性層１０ｂと、非磁性層１０ｂ上に形成された磁性層１０ｃとを有している。この場合、中間層８を介してピン層６に隣接するフリー層１０の磁性層１０ａが、センス電流の印加時にピン層６の磁化に対して上記角度θをなすことになる。
【００２８】
ピン層６は磁化が固着化すると磁化方向制御および磁気抵抗効果の大きな信号出力を得るのに有用である。この場合、ハード磁性層の隣に反強磁性層を設けて交換バイアスをかけるか、あるいは、Ｒｕ、Ｃｕ、などの非磁性層／強磁性層／反強磁性層を積層して交換バイアスをかける。反強磁性材料としては、ＦｅＭｎ、ＰｔＭｎ、ＰｄＭｎ、ＰｄＰｔＭｎなどが好ましい。
【００２９】
中間層８は、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕなどの非磁性金属元素のいずれかあるいは、この群から選択された少なくともいずれかの元素を含む金属、あるいは図６乃至図８に示すように、絶縁体１２ｂの中に伝導パス１２ａが存在する中間層１２を用いることができる。ここで絶縁体１２ｂとしては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｆｅよりなる群から選択された少なくともいずれかの元素を含む酸化物あるいは窒化物、フッ化物からなる絶縁体を用いることが好ましい。一方、伝導パス１２ａとしては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの非磁性金属元素のいずれかあるいは、この群から選択された少なくともいずれかの元素を含む金属、あるいは、ピン層またはフリー層と同じ磁性体構成元素、あるいはそれらのいずれかの元素を含む金属を用いることが好ましい。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、微細な磁区構造に対して高再生出力を得ることができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による磁気再生素子の構成を図９（ａ）、（ｂ）に示す。図９（ａ）は、第１実施形態による磁気再生素子の構成を示す断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す切断線Ａ−Ａで切断した場合のフリー層の断面図である。この実施形態による磁気再生素子は、図９（ａ）に示すように、第１実施形態による磁気再生素子において、センス電流が流れないときの、フリー層１０の磁化の向きがピン層６の磁化の向きと平行となるように構成したものである。すなわち、第１実施形態による磁気再生素子とは、センス電流を流さないときのフリー層１０の磁化の向きが逆となっている。このようにフリー層１０とピン層６との磁化の向きが平行となる配置は、図６乃至図８に示すような伝導パスを持った絶縁層を中間層とすることで実現できる。
【００３２】
本実施形態による磁気再生素子は、図１０に示すように、センス電流を電子の流れとしてフリー層１０からピン層６に流すことでフリー層１０のピン層６に対して平行の磁化配置がピン層６で反射したスピン偏極電子からのスピントランスファトルクによって不安定になり、エネルギー局所ミニマム方向となる方向、すなわちピン層６の一方向異方性方向に垂直な方向にフリー層１０の磁化は回転する。さらにセンス電流を大きくしていくと、フリー層１０の磁化方向はピン層６と反平行になる。センス電流が流れているときのフリー層１０の磁化の動作範囲はフリー層１０の磁化がピン層６の磁化に対して角度θ（４５°≦θ  ≦１３５°）を成す範囲である。
【００３３】
この実施形態も第１実施形態と同様に、微細な磁区構造に対して高再生出力を得ることができる。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による磁気ヘッドの構成を図１１に示す。この実施形態による磁気ヘッドは、ピン層６が共通にされた第１乃至第２実施形態による磁気再生素子が複数個並列に配置された構成となっている。この構成の磁気ヘッドは、ハードバイアス、すなわち第１および第２実施形態における反極磁性層を必要としないので、並列に並べてマルチ処理することが可能となる。この実施形態による磁気ヘッドでは、複数のフリー層で複数のビットを再生する。このため、並列信号処理が可能となり、処理速度が向上する。
【００３５】
この実施形態も第１乃至第２実施形態と同様に、微細な磁区構造に対して高再生出力を得ることができる。
【００３６】
次に、本実施形態による磁気ヘッドの第１変形例の構成を図１２に示す。この変形例による磁気ヘッドは、第３実施形態による磁気ヘッドにおいて、電極２を更に共通にした構成となっている。この変形例も第３実施形態による磁気ヘッドと同様の効果を奏することは云うまでもない。
【００３７】
次に、本実施形態による磁気ヘッドの第２変形例の構成を図１３に示す。この変形例による磁気ヘッドは、電極２が共通にされた第１乃至第２実施形態による磁気再生素子が複数個並列に配置された構成となっている。この変形例も第３実施形態による磁気ヘッドと同様の効果を奏することは云うまでもない。
【００３８】
次に、本実施形態による磁気ヘッドの第３変形例の構成を図１６に示す。この変形例による磁気ヘッドは、第３実施形態による磁気ヘッドにおいて、中間層８を更に共通にした構成となっている。この変形例も第３実施形態による磁気ヘッドと同様の効果を奏することは云うまでもない。
【００３９】
次に、本実施形態による磁気ヘッドの第４変形例の構成を図１７に示す。この変形例による磁気ヘッドは、第１変形例による磁気ヘッドにおいて、中間層８を更に共通にした構成となっている。この変形例も第３実施形態による磁気ヘッドと同様の効果を奏することは云うまでもない。
【００４０】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による磁気再生素子の製造方法を、図１４乃至図１５を参照して説明する。本実施形態による磁気再生素子の製造方法は、通常のリソグラフィとイオンミリングを用いることで作製することができる。
【００４１】
まず、下地あるいは下部シールド上にＴａとＣｕからなる下電極膜を形成した後、パターニングすることにより、下電極（図示せず）を形成した。続いて、この下電極上に、図１４（ａ）に示すように、反強磁性層４、ピン層となる磁性層６、中間層８、およびフリー層となる磁性層１０を積層する。反強磁性層４は、膜厚２０ｎｍのＰｔＭｎからなり、磁性層６は、ＣｏＦｅからなる膜厚３ｎｍの磁性層、Ｒｕからなる膜厚１ｎｍの非磁性層，ＣｏＦｅからなる膜厚３ｎｍの磁性層から構成される。中間層８は、膜厚２ｎｍのＣｕから成っている。また、磁性層１０は膜厚２．５ｎｍのＣｏＦからなっている。更に、磁性層１０上に保護のためにＴａ層（図示せず）を形成した。
【００４２】
次に、Ｔａ層にＥＢ(Electron Beam)レジストを塗布してＥＢ露光したのち、図１４（ｂ）に示すようなサイズ１００ｎｍ×５０ｎｍの長方形（但し角は丸くなっている）パターン１１を形成した。
【００４３】
続いて、パターン１１をマスクとして、イオンミリングによりパターン１１に被覆されない領域をエッチングし、図１４（ｃ）に示す構造を得た。ここで、エッチング量の把握は、スパッタされた粒子を作動排気した四重極分析器に導入して質量分析することで、正確に把握した。図１４（ｃ）では中間層８までをエッチングしているが、ピン層となる磁性層６の中間位置まで、あるいはピン層６全体をエッチングしてもよい。あるいは、中間層８の上面までをエッチングしてもよい。
【００４４】
次に、パターン１１を剥離したのち、ＳｉＯ２膜１３を成膜し、表面をイオンミリングにより平滑化し、素子の頭だしを行った（図１５（ａ）参照）。そして、この上にＴａとＣｕとからなる上部電極１２を形成した（図１５（ｂ）参照）。
【００４５】
従来構造の場合には、ハードマグネットが必要なため、図１５（ｂ）の状態の表面に対し、さらにリソグラフィを行い、マスクを形成し、ハードバイアス部に対応するＳｉＯ２部分を反応性イオンエッチング装置で抜いたのち、ハードバイアス膜を形成し、さらに上面を平滑化したのち、上シールド層を形成する必要がある。この従来の場合には、反応性イオンエッチングとハードバイアス膜形成が一貫して行なえるジャンクションモジュールと呼ばれる装置が必要であった。
【００４６】
これに比べて、本実施形態によって製造される磁気再生素子は、ジャンクションモジュールが要らない、マスクを減らせる等の作製コスト低減が可能である。
【００４７】
なお、本実施形態では、ピン層およびフリー層からなる磁性層部のミリングによる作製を説明したが、磁性層部のミリングレスプロセスも可能である。その場合には、基板上に形成した層にフリー層の形に対応した穴を形成し、その穴の中に磁性層部を形成する、あるいはフリー層形状に対応した上底部をもつ伝導性ピラーを形成してそこに磁性層部を形成することでも、素子作製は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態による磁気再生素子の構成を示す図。
【図２】第１実施形態による磁気再生素子の動作を説明する図。
【図３】第１実施形態による磁気再生素子の動作を説明する図。
【図４】第１実施形態による磁気再生素子のセンス電流と再生出力の関係を示す実験結果を示す図。
【図５】第１実施形態による磁気再生素子の第１変形例の構成を示す断面図。
【図６】第１実施形態による磁気再生素子の第２変形例の構成を示す断面図。
【図７】第１実施形態による磁気再生素子の第３変形例の構成を示す断面図。
【図８】第１実施形態による磁気再生素子の第４変形例の構成を示す断面図。
【図９】本発明の第２実施形態による磁気再生素子の構成を示す図。
【図１０】第２実施形態による磁気再生素子の動作を説明する図。
【図１１】本発明の第３実施形態による磁気ヘッドの構成を示す図。
【図１２】本発明の第３実施形態による磁気ヘッドの第１変形例の構成を示す図。
【図１３】本発明の第３実施形態による磁気ヘッドの第２変形例の構成を示す図。
【図１４】本発明の第４実施形態による磁気再生素子の製造方法の製造工程断面図。
【図１５】本発明の第４実施形態による磁気再生素子の製造方法の製造工程断面図。
【図１６】本発明の第３実施形態による磁気ヘッドの第３変形例の構成を示す図。
【図１７】本発明の第３実施形態による磁気ヘッドの第４変形例の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
２  電極
４  反強磁性層
６  ピン層
８  中間層
１０  フリー層
１２  電極
【図１】
2005101214.tif 000003
【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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