【手続補正書】
【提出日】平成19年2月9日(2007.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定方向に固着された磁化方向を有する固着層と、
外部磁界に応じて磁化方向が変化し、かつ、この外部磁界が零のときに前記磁化方向が
前記固着層の磁化方向と平行となる自由層と、
前記固着層と前記自由層との間に挟まれた中間層と
を含む積層体を備え、
前記中間層は、前記固着層と前記自由層との相互間に生じる前記固着層の磁化方向にお
ける交換バイアス磁界が正となる厚みを有するように構成されている
ことを特徴とする磁気検出素子。
【請求項２】
前記中間層は、２．１ｎｍ以上２．５ｎｍ以下の厚みを有するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気検出素子。
【請求項３】
一定方向に固着された磁化方向を有する固着層と、
外部磁界に応じて磁化方向が変化し、かつ、この外部磁界が零のときに前記磁化方向が
前記固着層の磁化方向と反平行となる自由層と、
前記固着層と前記自由層との間に挟まれた中間層と
を含む積層体を備え、
前記中間層は、前記固着層と前記自由層との相互間に生じる前記固着層の磁化方向にお
ける交換バイアス磁界が負となる厚みを有するように構成されている
ことを特徴とする磁気検出素子。
【請求項４】
前記中間層は、１．９ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の厚みを有するように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の磁気検出素子。
【請求項５】
前記中間層は銅により構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気検出素子。
【請求項６】
前記自由層は、前記固着層の磁化方向と平行な磁化容易軸を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の磁気検出素子。
【請求項７】
さらに、前記積層体に対し、前記固着層の磁化方向と直交する方向にバイアス磁界を印
加するバイアス印加手段を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の磁気検出素子。
【請求項８】
前記バイアス印加手段は、永久磁石または前記固着層の磁化方向に延びるバイアス電流
ラインのうちのいずれか一方である
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気検出素子。
【請求項９】
外部磁界に応じて磁化方向が変化する第１の強磁性層と、中間層と、前記第１の強磁性
層よりも大きな保磁力を有する第２の強磁性層とを順に形成することにより積層体を形成
する積層工程と、
前記第１および第２の強磁性層の磁化方向が互いに平行となるように規則化を行う規則
化工程とを含み、
前記第１および第２の強磁性層の相互間に生じる前記第２の強磁性層の磁化方向におけ
る交換バイアス磁界が正を示すこととなる厚みを有するように前記中間層を形成し、
前記規則化工程によって、前記外部磁界が零である初期状態における前記第１および第
２の強磁性層の磁化方向の設定を完了する
ことを特徴とする磁気検出素子の形成方法。
【請求項１０】
２．１ｎｍ以上２．５ｎｍ以下の厚みを有するように前記中間層を形成する
ことを特徴とする請求項９に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１１】
磁化容易軸を有するように前記第１の強磁性層を形成すると共に、
前記第１および第２の強磁性層の磁化方向が前記磁化容易軸と平行となるように規則化
を行う
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１２】
一定方向の磁界を印加しながら前記第１の強磁性層を形成することにより、前記磁化容
易軸の方向を設定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１３】
前記磁化容易軸の方向と同一方向に磁界を印加しつつアニール処理を施すことにより規
則化を行う
ことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１４】
１．６ｋＡ／ｍ以上１６０ｋＡ／ｍ以下の磁界を印加しつつ、２５０℃以上４００℃以
下の温度でアニール処理を施す
ことを特徴とする請求項１３に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１５】
外部磁界に応じて磁化方向が変化する第１の強磁性層と、中間層と、前記第１の強磁性
層よりも大きな保磁力を有する第２の強磁性層とを順に形成することにより積層体を形成
する積層工程と、
前記第１および第２の強磁性層の磁化方向が互いに反平行となるように規則化を行う規
則化工程とを含み、
前記第１および第２の強磁性層の相互間に生じる前記第２の強磁性層の磁化方向におけ
る交換バイアス磁界が負を示すこととなる厚みを有するように前記中間層を形成し、
前記規則化工程によって、前記外部磁界が零である初期状態における前記第１および第
２の強磁性層の磁化方向の設定を完了する
ことを特徴とする磁気検出素子の形成方法。
【請求項１６】
１．９ｎｍ以上２．０ｎｍ以下の厚みを有するように前記中間層を形成する
ことを特徴とする請求項１５に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１７】
磁化容易軸を有するように前記第１の強磁性層を形成すると共に、
前記第２の強磁性層の磁化方向が前記磁化容易軸と平行となり、前記第１の強磁性層の
磁化方向が前記磁化容易軸と反平行となるように規則化を行う
ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１８】
一定方向の磁界を印加しながら前記第１の強磁性層を形成することにより、前記磁化容
易軸の方向を設定する
ことを特徴とする請求項１７に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項１９】
前記規則化工程において、
前記磁化容易軸の方向と同一方向に磁界を印加しつつアニール処理を施す第１工程と、
前記磁化容易軸の方向と反対方向に磁界を印加しつつアニール処理を施す第２工程と、
前記磁化容易軸の方向と同一方向に磁界を印加しつつアニール処理を施す第３工程と
を順におこなうことにより規則化をおこなう
ことを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項２０】
前記第１から第３工程では、１．６ｋＡ／ｍ以上１６０ｋＡ／ｍ以下の磁界を印加しつ
つ、２５０℃以上４００℃以下の温度でアニール処理を施す
ことを特徴とする請求項１９に記載の磁気検出素子の形成方法。
【請求項２１】
銅を用いて前記中間層を形成する
ことを特徴とする請求項９から請求項２０のいずれか１項に記載の磁気検出素子の形成
方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記について、図２２および図２３を参照して具体的に説明する。図２２は、一般的な
ハードディスク装置において、ＧＭＲ素子を搭載した薄膜磁気ヘッドにより記録媒体の磁
気情報を読み出す様子を表したものである。図２２（Ａ）に示したように、記録媒体の記
録面１１０の近傍にＧＭＲ素子１２０が配置される。この際、固着層１２１の磁化方向Ｊ
１２１が記録媒体の記録面１１０と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って＋Ｙ方向となるよ
うにすると共に、自由層１２３の磁化方向Ｊ１２３が記録媒体のトラック幅の方向（Ｘ軸
方向）に沿って＋Ｘ方向となるようにする。なお、この時点では、記録媒体からの信号磁
界の影響がないものとする。ハードディスク装置が駆動し、図２２（Ｂ）に示したように
、記録媒体から例えば−Ｙ方向の信号磁界方向Ｊ１１０が発生すると、磁化方向Ｊ１２３
は−Ｙ方向となり、磁化方向Ｊ１２１とは反対向きとなる。したがって読出電流の抵抗値
は増加してしまう。一方、図２２（Ｃ）に示したように、記録媒体からの信号磁界方向Ｊ１１０が例えば＋Ｙ方向である場合、磁化方向Ｊ１２３は＋Ｙ方向となり、磁化方向Ｊ１２１と同じ向きとなる。したがって読出電流の抵抗値は減少する。この抵抗変化を利用して、例えば図２２（Ｂ）の状態を「０」、図２２（Ｃ）の状態を「１」と対応づけることにより、信号磁界を２値情報として検出することができる。図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）から明らかなように、磁化方向Ｊ１２３の振幅の中心は、図２２（Ａ）の状態（Ｈ＝０）である。図２３に、ＧＭＲ素子１２０における外部磁界（信号磁界）Ｈと電気抵抗Ｒとの関係を示す。図２３では、図２２における−Ｙ方向の外部磁界をＨ＞０とし、＋Ｙ方向の外部磁界をＨ＜０とする。図２３に示したように、−Ｙ方向の信号磁界強度が増加するに従い電気抵抗Ｒは増加し、やがて飽和する。＋Ｙ方向の信号磁界強度が増加するに従い電気抵抗Ｒは低下し、やがて飽和する。このように、外部磁界Ｈが零の状態を中心として、電気抵抗Ｒが変化する。したがって、零磁界において自由層の磁化方向と固定層の磁化方向とが互いに直交したスピンバルブ構造を有するＧＭＲ素子は、バイアス印加手段を特別に設ける必要がないので、ハードディスクやフレキシブルディスク、あるいは磁気テープなどに記録された磁気情報の読出に一般的に適用される。なお、磁化方向の直交化は、主に固着層の磁化方向を決定する規則化熱処理工程と、これに続く、自由層の磁化方向を決定する直交化熱処理工程とを経ることによって行われる。