(57)【要約】【課題】  特に、ＲＡを小さくし、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能なトンネル型磁気検出素子及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  酸化チタン等の絶縁酸化物で形成された絶縁障壁層５の上に形成されるフリー磁性層６（上側磁性層）のうち前記絶縁障壁層５と接する位置にエンハンス層６ａが形成されている。前記絶縁障壁層５の下には固定磁性層４を構成する第２固定磁性層４ｃが前記絶縁障壁層５と接して形成される。前記エンハンス層６ａのＦｅ組成比は前記第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比よりも大きい。これにより、ＲＡを小さくし、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下から下側磁性層、絶縁障壁層、上側強磁性層の順に積層され、一方の前記磁性層は、磁化が固定される固定磁性層の全部あるいは一部を成し、他方の前記磁性層は、磁化が外部磁界により変動するフリー磁性層の全部あるいは一部を成し、
前記絶縁障壁層は、絶縁酸化物で形成され、
前記上側磁性層のＦｅ組成比は、前記下側磁性層のＦｅ組成比に比べて大きいことを特徴とするトンネル型磁気検出素子。
【請求項２】
前記絶縁障壁層は、酸化チタンで形成される請求項１記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項３】
前記下側磁性層は、Ｃｏ１００−ＸＦｅＸ（ただしＸはａｔ％）で、前記上側磁性層は、Ｃｏ１００−ＹＦｅＹ（ただしＹはａｔ％）で形成される請求項１又は２に記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項４】
Ｆｅの組成比Ｘは、０ａｔ％以上で５０ａｔ％以下の範囲内である請求項３記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項５】
Ｆｅの組成比Ｘは、０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内である請求項４記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項６】
Ｆｅの組成比Ｙは、３０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内である請求項３ないし５のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項７】
Ｆｅの組成比Ｙは、５０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内である請求項６記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項８】
前記絶縁障壁層下に前記固定磁性層が形成され、前記固定磁性層は、下から第１固定磁性層、非磁性中間層、及び第２固定磁性層の順に積層された積層フェリ構造で、前記第２固定磁性層が前記絶縁障壁層の下面に接して形成され、
前記絶縁障壁層上に前記フリー磁性層が形成され、前記フリー磁性層は、前記絶縁障壁層の上面に接して形成されるエンハンス層と、前記エンハンス層上に形成される軟磁性層の積層構造で形成され、
前記第２固定磁性層の少なくとも一部が前記下側磁性層で形成され、前記エンハンス層の少なくとも一部が前記上側磁性層で形成される請求項１ないし７のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項９】
前記軟磁性層は、前記上側磁性層の磁歪と逆符号の磁歪の磁歪調整領域を有する請求項８記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１０】
前記上側磁性層はＣｏＦｅ合金で形成され、前記磁歪調整領域は、ＮｉＺＦｅ１００−Ｚで形成され、Ｎｉの組成比Ｚは、８１．５ａｔ％より大きく１００ａｔ％以下で形成される請求項９記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１１】
前記絶縁障壁層の下に前記フリー磁性層が形成され、前記フリー磁性層は、下から、軟磁性層、エンハンス層の順で積層され、前記エンハンス層が前記絶縁障壁層の下面に接して形成され、
前記絶縁障壁層の上に前記固定磁性層が形成され、前記固定磁性層は、下から前記絶縁障壁層の上面に接する第２固定磁性層、非磁性中間層、及び第１固定磁性層の順に積層された積層フェリ構造で形成され、
前記エンハンス層の少なくとも一部が、前記下側磁性層で形成され、前記第２固定磁性層の少なくとも一部が前記上側磁性層で形成される請求項１ないし７のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１２】
以下の工程を有することを特徴とするトンネル型磁気検出素子の製造方法。
（ａ）  下側磁性層を形成する工程、
（ｂ）  前記下側磁性層上に金属層又は半導体層を形成する工程、
（ｃ）  前記金属層又は前記半導体層を酸化し、酸化絶縁物から成る前記絶縁障壁層を形成する工程、
（ｄ）  前記絶縁障壁層上に、上側磁性層を形成し、このとき、前記上側磁性層を、前記下側磁性層よりもＦｅ組成比が大きい磁性材料で形成する工程、
【請求項１３】
前記（ｂ）工程において、前記下側磁性層上に、チタン層を形成し、前記（ｃ）工程において、前記チタン層を酸化し、酸化チタンから成る前記絶縁障壁層を形成する請求項１２記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１４】
前記（ａ）工程において、前記下側磁性層を、Ｃｏ１００−ＸＦｅＸ（ただし、Ｆｅの組成比Ｘは、０ａｔ％以上で５０ａｔ％以下の範囲内である）で形成する請求項１２又は１３に記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１５】
Ｆｅ組成比Ｘを０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内で調整する請求項１４記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１６】
前記（ｄ）工程において、前記上側磁性層を、Ｃｏ１００−ＹＦｅＹ（ただし、Ｆｅの組成比Ｙは、３０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内である）で形成する請求項１２ないし１５のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１７】
Ｆｅ組成比Ｙを、５０ａｔ％以上で１００ａｔ％の範囲内で調整する請求項１６記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハードディスク装置に搭載されたり、あるいはＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）として用いられるトンネル型磁気検出素子に係り、特に、ＲＡ（素子抵抗Ｒ×素子面積Ａ）を小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高く出来るトンネル型磁気検出素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献にはトンネル型磁気検出素子の発明が開示されている。前記トンネル型磁気検出素子は、少なくとも固定磁性層と、フリー磁性層と、前記固定磁性層と前記フリー磁性層との間に介在する絶縁障壁層との積層構造を有する。
【０００３】
前記固定磁性層及び前記フリー磁性層は、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ等の磁性材料で形成される（例えば下記の特許文献１の［００４５］欄、特許文献２の［００４０］欄、特許文献３の［００３５］欄）。
【０００４】
ところで、トンネル型磁気検出素子では、ＲＡ（素子抵抗Ｒ×素子面積Ａ）を小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高く出来るようにすることが課題の一つとなっている。
【０００５】
例えば、スピン分極率の高い磁性材料層を前記絶縁障壁層と接する側に配置することで、前記抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高く出来るものと期待される。例えばＣｏＦｅ合金は、ＮｉＦｅ合金に比べてスピン分極率が高い。
【特許文献１】特開２００１―６１３０号公報
【特許文献２】特開２００１―６１２７号公報
【特許文献３】特開２００２―１６４５９０号公報
【特許文献４】特開２００５―２２８９９８号公報
【特許文献５】特開２００４−６５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記固定磁性層は、例えば、第１固定磁性層と、第２固定磁性層と、前記第１固定磁性層と前記第２固定磁性層との間に介在する非磁性中間層とが積層されて成る積層フェリ構造で形成される。前記第２固定磁性層が前記絶縁障壁層に接する。
【０００７】
また前記フリー磁性層には、特許文献１の［００６７］欄にも記載されているように、例えば、絶縁障壁層（特許文献１ではトンネルバリア層３０と記載されている）と接する位置に、高いスピン分極率を有するエンハンス層が設けられる（特許文献１では、強磁性フリー層２０とトンネルバリア層３０との間に高電子伝導のスピン分極材料からなる強磁性薄膜層が介在すると記載されている）。
【０００８】
上記した前記固定磁性層及び前記フリー磁性層の構成において、前記抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）に主に寄与する層は、前記固定磁性層では前記第２固定磁性層であり、前記フリー磁性層では前記エンハンス層である。そして従来では、前記第２固定磁性層及び前記エンハンス層を同じ組成からなる磁性材料で形成していた。例えば、前記第２固定磁性層及び前記エンハンス層をＣｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％で形成していた。また特許文献１の［００７０］欄や特許文献２の［００５６］欄には、エンハンス層及び固定磁性層をＣｏで形成していることが開示されている。
【０００９】
しかし従来のトンネル型磁気検出素子では、ＲＡを小さくすると抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）も小さくなってしまい、前記ＲＡを小さくし、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが困難であった。かかる点は、後述する実験で証明されている。
【００１０】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、特に、ＲＡを小さくし、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能なトンネル型磁気検出素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明におけるトンネル型磁気検出素子は、
下から下側磁性層、絶縁障壁層、上側磁性層の順に積層され、一方の前記磁性層は、磁化が固定される固定磁性層の全部あるいは一部を成し、他方の前記磁性層は、磁化が外部磁界により変動するフリー磁性層の全部あるいは一部を成し、
前記絶縁障壁層は、絶縁酸化物で形成され、
前記上側磁性層のＦｅ組成比は、前記下側磁性層のＦｅ組成比に比べて大きいことを特徴とするものである。
【００１２】
後述する実験によれば、上記構成により、ＲＡ（Ｒは素子抵抗、Ａは素子面積）を小さくし、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能になる。上記構成により、絶縁障壁層の形成過程で酸化の影響を受けた前記下側磁性層の前記絶縁障壁層との界面付近の酸素が、Ｆｅ組成比の大きい前記上側磁性層側に引き寄せられ（下側磁性層で還元現象が生じている）、前記下側磁性層のスピン分極率が上昇する。一方、前記上側磁性層は、Ｆｅ組成比の大きい磁性材料で形成され、元々、スピン分極率が高い状態にされている。以上により、前記下側磁性層及び前記上側磁性層での適切なスピン分極率の向上により、ＲＡを小さく且つ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能になる。
【００１３】
本発明では、前記絶縁障壁層は、酸化チタンで形成されることが好ましい。これにより、前記下側磁性層の前記絶縁障壁層の界面付近の酸素が、より適切に、前記上側磁性層側に引き寄せられ、前記下側磁性層のスピン分極率を向上させることができ、よって前記抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を効果的に大きくできる。
【００１４】
本発明では、前記下側磁性層は、Ｃｏ１００−ＸＦｅＸ（ただしＸはａｔ％）で、前記上側磁性層は、Ｃｏ１００−ＹＦｅＹ（ただしＹはａｔ％）で形成されることが好ましい。ＣｏＦｅ合金はＮｉＦｅ合金等に比べてスピン分極率の大きい磁性材料であり、適切に前記抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることができる。
【００１５】
また本発明では、Ｆｅの組成比Ｘは、０ａｔ％以上で５０ａｔ％以下の範囲内であることが好ましい。後述する実験によれば、前記下側磁性層のＦｅ組成比を上記範囲内にて調整することで、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできることがわかっている。また、Ｆｅの組成比Ｘは、０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内であることがより好ましい。
【００１６】
また本発明では、Ｆｅの組成比Ｙは、３０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内であることが好ましい。
【００１７】
後述する実験によれば、前記上側磁性層のＦｅ組成比を上記範囲内にて調整することで、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできることがわかっている。また、Ｆｅの組成比Ｙは、５０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内であることがより好ましい。
【００１８】
また本発明では、前記絶縁障壁層下に前記固定磁性層が形成され、前記固定磁性層は、下から第１固定磁性層、非磁性中間層、及び第２固定磁性層の順に積層された積層フェリ構造で、前記第２固定磁性層が前記絶縁障壁層の下面に接して形成され、
前記絶縁障壁層上に前記フリー磁性層が形成され、前記フリー磁性層は、前記絶縁障壁層の上面に接して形成されるエンハンス層と、前記エンハンス層上に形成される軟磁性層の積層構造で形成され、
前記第２固定磁性層の少なくとも一部が前記下側磁性層で形成され、前記エンハンス層の少なくとも一部が前記上側磁性層で形成されることが好ましい。
【００１９】
前記固定磁性層を構成する第２固定磁性層、及び、前記フリー磁性層を構成するエンハンス層は、共に、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）に主に寄与する層であり、前記第２固定磁性層及び前記エンハンス層のＦｅ組成比を適切に調整することで、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能である。
【００２０】
上記構成において、前記軟磁性層は、前記上側磁性層の磁歪と逆符号の磁歪の磁歪調整領域を有することが好ましい。このとき、前記上側磁性層はＣｏＦｅ合金で形成され、前記磁歪調整領域は、ＮｉＺＦｅ１００−Ｚで形成され、Ｎｉの組成比Ｚは、８１．５ａｔ％より大きく１００ａｔ％以下で形成されることが好ましい。このように上側磁性層の磁歪と前記磁歪調整領域の磁歪との符号を逆にすることで、前記フリー磁性層全体の磁歪の絶対値を小さくできる。特に、前記絶縁障壁層の上に前記フリー磁性層が形成される形態では、前記エンハンス層の全部あるいは一部を構成する上側磁性層のＦｅ組成比が大きくされ、前記上側磁性層の磁歪が正に大きくなることがわかっている。したがって、少なくとも前記軟磁性層の磁歪調整領域での組成を上記のように調整して前記磁歪調整領域での磁歪を負にすることで、フリー磁性層全体の磁歪の絶対値が小さくなるように調整できる。
【００２１】
または本発明では、前記絶縁障壁層の下に前記フリー磁性層が形成され、前記フリー磁性層は、下から、軟磁性層、エンハンス層の順で積層され、前記エンハンス層が前記絶縁障壁層の下面に接して形成され、
前記絶縁障壁層の上に前記固定磁性層が形成され、前記固定磁性層は、下から前記絶縁障壁層の上面に接する第２固定磁性層、非磁性中間層、及び第１固定磁性層の順に積層された積層フェリ構造で形成され、
前記エンハンス層の少なくとも一部が、前記下側磁性層で形成され、前記第２固定磁性層の少なくとも一部が前記上側磁性層で形成される形態であってもよい。
【００２２】
また本発明におけるトンネル型磁気検出素子の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
【００２３】
（ａ）  下側磁性層を形成する工程、
（ｂ）  前記下側磁性層上に金属層又は半導体層を形成する工程、
（ｃ）  前記金属層又は前記半導体層を酸化し、酸化絶縁物から成る前記絶縁障壁層を形成する工程、
（ｄ）  前記絶縁障壁層上に、上側磁性層を形成し、このとき、前記上側磁性層を、前記下側磁性層よりもＦｅ組成比が大きい磁性材料で形成する工程、
本発明では、上記（ｂ）、（ｃ）工程に示すように、金属層又は半導体層を前記下側磁性層上に形成した後、前記金属層又は半導体層を酸化して酸化絶縁物から成る絶縁障壁層を形成する。このとき、前記下側磁性層の前記絶縁障壁層との界面付近も前記酸化の影響を受ける。
【００２４】
本発明では、前記（ｄ）工程で示すように、前記絶縁障壁層上に、前記上側磁性層を形成し、このとき、前記上側磁性層を、前記下側磁性層よりもＦｅ組成比が大きい磁性材料で形成する。これにより、前記下側磁性層では酸素が前記上側磁性層側に引き寄せられる（還元される）と考えられる。これにより前記第１強磁性層でのスピン分極率を向上させることが出来る。なお前記上側磁性層を、Ｆｅ組成比の大きい磁性材料で形成することで、前記上側磁性層のスピン分極率を向上させることが出来る。
【００２５】
以上により、上記した製造方法では、前記下側磁性層、及び前記上側磁性層でのスピン分極率を適切に向上させることができ、したがってＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の大きいトンネル型磁気検出素子を適切且つ容易に製造することができる。
【００２６】
本発明では、前記（ｂ）工程において、前記下側磁性層上に、チタン層を形成し、前記（ｃ）工程において、前記チタン層を酸化し、酸化チタンから成る前記絶縁障壁層を形成することが、より適切に、前記下側磁性層の前記絶縁障壁層との界面付近での酸素を前記上側磁性層側へ引き寄せることが出来ると考えられ、したがって、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の大きいトンネル型磁気検出素子をより適切且つ容易に製造することができて好ましい。
【００２７】
また本発明では、前記（ａ）工程において、前記下側磁性層を、Ｃｏ１００−ＸＦｅＸ（ただし、Ｆｅの組成比Ｘは、０ａｔ％以上で５０ａｔ％以下の範囲内である）で形成することが好ましい。また、Ｆｅ組成比Ｘを０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内で調整することがより好ましい。また、前記（ｄ）工程において、前記上側磁性層を、Ｃｏ１００−ＹＦｅＹ（ただし、Ｆｅの組成比Ｙは、３０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内である）で形成することが好ましい。また、Ｆｅ組成比Ｙを、５０ａｔ％以上で１００ａｔ％の範囲内で調整することがより好ましい。これにより、後述する実験によれば、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできるトンネル型磁気検出素子を、適切且つ容易に形成できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ＲＡを小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本実施形態のトンネル型磁気抵抗効果素子を備えた再生ヘッドを記録媒体との対向面と平行な方向から切断した断面図である。
【００３０】
トンネル型磁気抵抗効果素子は、例えばハードディスク装置に設けられた浮上式スライダのトレーリング側端部などに設けられて、ハードディスクなどの記録磁界を検出するものである。なお、図中においてＸ方向は、トラック幅方向、Ｙ方向は、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向（ハイト方向）、Ｚ方向は、ハードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向及び前記トンネル型磁気抵抗効果素子の各層の積層方向、である。
【００３１】
図１の最も下に形成されているのは、例えばＮｉＦｅ合金で形成された下部シールド層２１である。前記下部シールド層２１上に前記積層体Ｔ１が形成されている。なお前記トンネル型磁気抵抗効果素子は、前記積層体Ｔ１と、前記積層体Ｔ１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に形成された下側絶縁層２２、ハードバイアス層２３、上側絶縁層２４とで構成される。
【００３２】
前記積層体Ｔ１の最下層は、Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうち１種または２種以上の元素などの非磁性材料で形成された下地層１である。この下地層１の上に、シード層２が設けられる。前記シード層２は、ＮｉＦｅＣｒまたはＣｒによって形成される。
【００３３】
前記シード層２の上に形成された反強磁性層３は、元素α（ただしαは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうち１種または２種以上の元素である）とＭｎとを含有する反強磁性材料、又は、元素αと元素α′（ただし元素α′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ａｕ，Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種または２種以上の元素である）とＭｎとを含有する反強磁性材料で形成される。例えば前記反強磁性層３は、ＩｒＭｎやＰｔＭｎで形成される。
【００３４】
前記反強磁性層３上には固定磁性層４が形成されている。前記固定磁性層４は、下から第１固定磁性層４ａ、非磁性中間層４ｂ、第２固定磁性層４ｃの順で積層された積層フェリ構造である。前記反強磁性層３との界面での交換結合磁界及び非磁性中間層４ｂを介した反強磁性的交換結合磁界（ＲＫＫＹ的相互作用）により前記第１固定磁性層４ａと第２固定磁性層４ｃの磁化方向は互いに反平行状態にされる。これは、いわゆる積層フェリ構造と呼ばれ、この構成により前記固定磁性層４の磁化を安定した状態にでき、また前記固定磁性層４と反強磁性層３との界面で発生する交換結合磁界を見かけ上大きくすることができる。
【００３５】
前記第１固定磁性層４ａは、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅＮｉなどの強磁性材料で形成されている。また非磁性中間層４ｂは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕなどの非磁性導電材料で形成される。前記第２固定磁性層４ｃについては後述する。
【００３６】
前記固定磁性層４上に形成された絶縁障壁層５は、絶縁酸化物で形成される。好ましくは前記絶縁障壁層５は酸化チタン（Ｔｉ−Ｏ）で形成される。
【００３７】
前記絶縁障壁層５上には、フリー磁性層６が形成されている。前記フリー磁性層６は、ＮｉＦｅ合金等の磁性材料で形成される軟磁性層６ｂと、前記軟磁性層６ｂと前記絶縁障壁層５との間に形成されるエンハンス層６ａとで構成される。前記軟磁性層６ｂは、軟磁気特性に優れた磁性材料で形成されることが好ましく、前記エンハンス層６ａは、前記軟磁性層６ｂよりもスピン分極率の大きい磁性材料で形成される。
【００３８】
前記フリー磁性層６のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法でトラック幅Ｔｗが決められる。
【００３９】
前記フリー磁性層６上にはＴａ等の非磁性導電材料で形成された保護層７が形成されている。
【００４０】
図１に示すように、前記積層体Ｔ１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面１１，１１は、下側から上側に向けて徐々に前記トラック幅方向の幅寸法が小さくなるように傾斜面で形成されている。
【００４１】
図１に示すように、前記積層体Ｔ１の両側に広がる下部シールド層２１上から前記積層体Ｔ１の両側端面１１上にかけて下側絶縁層２２が形成され、前記下側絶縁層２２上にハードバイアス層２３が形成され、さらに前記ハードバイアス層２３上に上側絶縁層２４が形成されている。
【００４２】
前記下側絶縁層２２と前記ハードバイアス層２３間にバイアス下地層（図示しない）が形成されていてもよい。前記バイアス下地層は例えばＣｒ、Ｗ、Ｔｉで形成される。
【００４３】
前記絶縁層２２，２４はＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の絶縁材料で形成されたものであり、前記積層体Ｔ１内を各層の界面と垂直方向に流れる電流が、前記積層体Ｔ１のトラック幅方向の両側に分流するのを抑制すべく前記ハードバイアス層２３の上下を絶縁するものである。前記ハードバイアス層２３は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで形成される。
【００４４】
前記積層体Ｔ１上及び上側絶縁層２４上にはＮｉＦｅ合金等で形成された上部シールド層２６が形成されている。
【００４５】
図１に示す実施形態では、前記下部シールド層２１及び上部シールド層２６が前記積層体Ｔ１に対する電極層として機能し、前記積層体Ｔ１の各層の膜面に対し垂直方向（図示Ｚ方向と平行な方向）に電流が流される。
【００４６】
前記フリー磁性層６は、前記ハードバイアス層２３からのバイアス磁界を受けてトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向に磁化されている。一方、固定磁性層４を構成する第１固定磁性層４ａ及び第２固定磁性層４ｃはハイト方向（図示Ｙ方向）と平行な方向に磁化されている。前記固定磁性層４は積層フェリ構造であるため、第１固定磁性層４ａと第２固定磁性層４ｃはそれぞれ反平行に磁化されている。前記固定磁性層４は磁化が固定されている（外部磁界によって磁化変動しない）が、前記フリー磁性層６の磁化は外部磁界により変動する。
【００４７】
前記フリー磁性層６が、外部磁界により磁化変動すると、第２固定磁性層４ｃとフリー磁性層６との磁化が反平行のとき、前記第２固定磁性層４ｃとフリー磁性層６との間に設けられた絶縁障壁層５を介してトンネル電流が流れにくくなって、抵抗値は最大になり、一方、前記第２固定磁性層４ｃとフリー磁性層６との磁化が平行のとき、最も前記トンネル電流は流れ易くなり抵抗値は最小になる。
【００４８】
この原理を利用し、外部磁界の影響を受けてフリー磁性層６の磁化が変動することにより、変化する電気抵抗を電圧変化としてとらえ、記録媒体からの洩れ磁界が検出されるようになっている。
【００４９】
図１の実施形態における特徴的部分について以下に説明する。図１に示す前記固定磁性層４を構成する前記第２固定磁性層（下側磁性層）４ｃは、前記絶縁障壁層５の下面に接して形成され、前記フリー磁性層（上側磁性層）６を構成するエンハンス層（上側磁性層）６ａは、前記絶縁障壁層５の上面に接して形成され、第２固定磁性層４ｃ／絶縁障壁層５／エンハンス層６ａが主に抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）に寄与する層となっている。
【００５０】
本実施形態では、前記絶縁障壁層５の下に形成される前記第２固定磁性層４ｃは、Ｃｏ１００−ＸＦｅＸ（ただしＸはａｔ％）で、前記絶縁障壁層の上に形成される前記エンハンス層６ａは、Ｃｏ１００−ＹＦｅＹ（ただしＹはａｔ％）で形成される。前記第２固定磁性層４ｃの膜厚は１０〜５０Å程度、前記エンハンス層６ａの膜厚は５〜２０Å程度である。
【００５１】
そして前記エンハンス層６ａのＦｅ組成比Ｙは、前記第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比Ｘよりも大きくなっている。
【００５２】
ところで、前記第２固定磁性層４ｃの前記絶縁障壁層５との界面付近は図３に示すように酸化された状態となっている。これは主に前記絶縁障壁層５を酸化したときの影響が前記第２固定磁性層４ｃにまで及んだためである。
【００５３】
図３に示すように、前記絶縁障壁層５の下にＦｅ組成比の小さい第２固定磁性層４ｃが存在し、前記絶縁障壁層５の上にＦｅ組成比の大きいエンハンス層６ａが存在すると、前記第２固定磁性層４ｃの前記界面付近での酸素が前記エンハンス層６ａ側に引き寄せられ（すなわち前記第２固定磁性層４ｃの前記界面付近は還元され）、前記第２固定磁性層４ｃの前記界面付近での酸素量が減少するものと考えられる。その結果、前記第２固定磁性層４ｃのスピン分極率は向上する。一方、前記エンハンス層６ａは元々スピン分極率が高い状態となっている。そして、前記エンハンス層６ａは前記絶縁障壁層５の上に形成されることから、前記第２固定磁性層４ｃよりも酸化の影響が小さい。したがって前記エンハンス層６ａは高いスピン分極率を維持できる。
【００５４】
以上により、本実施形態では、前記第２固定磁性層４ｃ及び前記エンハンス層６ａのスピン分極率を適切に向上させることができ、その結果、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能になる。
【００５５】
例えば、前記第２固定磁性層４ｃと前記エンハンス層６ａのＦｅ組成比が同じである場合、及び、前記第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比を、前記エンハンス層６ａのＦｅ組成比よりも大きくした場合の双方において、後述する実験結果でも証明されているように、本実施形態に比べて、ＲＡを小さく且つ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を小さくすることができない。それは、前記絶縁障壁層５の下に形成される第２固定磁性層４ｃの界面付近の酸素を、前記絶縁障壁層５の上に形成される前記エンハンス層６ａ側に引き寄せる力が、本実施形態に比べて弱く（あるいはそのような力は無く）、前記第２固定磁性層４ｃ及び前記エンハンス層６ａの双方のスピン分極率を適切に向上させることができないためであると考えられる。また、Ｆｅ組成比が大きくなると酸化されやすくなるため、前記絶縁障壁層５の下にある第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比を大きくしてしまうと、酸化の影響が非常に大きくなりすぎ、たとえ、酸素の一部が前記エンハンス層６ａ側に引き寄せられたとしても、効果的に、前記第２固定磁性層４ｃのスピン分極率を向上させることができない。以上から本実施形態のように、前記絶縁障壁層５の上に形成される前記エンハンス層６ａのＦｅ組成比Ｙを、前記絶縁障壁層５の下に形成される前記第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比Ｘよりも大きくすることで、適切にＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能になる。
【００５６】
前記絶縁障壁層５は酸化チタン（Ｔｉ−Ｏ）で形成されることが好ましい。前記酸化チタンは酸素を引き寄せる力が高い。例えば、前記絶縁障壁層５を酸化アルミニウム（Ａｌ−Ｏ）で形成する場合よりも、前記第２固定磁性層４ｃの酸素を前記エンハンス層６ａ側に引き寄せやすく、前記第２固定磁性層４ｃのスピン分極率を適切に向上させることができ、効果的に、前記抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることができる。また前記絶縁障壁層５には酸化チタン以外に、酸化マグネシウム（Ｍｇ−Ｏ）、Ｎｉ−Ｏ、Ｇｄ−Ｏ、Ｔａ−Ｏ、Ｍｏ−Ｏ、Ｓｉ−Ｏ、Ｗ−Ｏ等を使用してもよい。
【００５７】
本実施形態では、エンハンス層６ａのＦｅ組成比Ｘと第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比Ｙとが少なくとも、上記したように組成比Ｘ＞組成比Ｙとなっているが、図５に示すように、前記絶縁障壁層５の下に形成される前記第２固定磁性層４ｃは、Ｃｏ１００−ＸＦｅＸで形成され、Ｆｅ組成比Ｘは、０ａｔ％以上で５０ａｔ％以下の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、前記Ｆｅ組成比Ｘは、０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下、最も好ましくは０ａｔ％以上で２０ａｔ％以下の範囲内である。すなわち、前記第２固定磁性層４ｃは、Ｃｏ、あるいはＦｅ組成比Ｘの小さいＣｏＦｅ合金で形成される。なお前記Ｆｅ組成比Ｘを０ａｔ％以上で２０ａｔ％以下の範囲内で調整することで前記第２固定磁性層４ｃの結晶構造を面心立方構造（ｆｃｃ）で形成でき好ましい。前記第２固定磁性層４ｃを面心立方構造にする利点については後述する。
【００５８】
前記絶縁障壁層５の下に形成される前記第２固定磁性層４ｃの組成を上記のように調整することで、後述する実験によれば、適切に、ＲＡを小さく、且つ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能になる。
【００５９】
また前記絶縁障壁層５の上に形成される前記エンハンス層６ａは、Ｃｏ１００−ＹＦｅＹで形成され、Ｆｅの組成比Ｙは、図５に示すように、３０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、前記Ｆｅ組成比Ｙは、５０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内である。最も好ましくは７０ａｔ％以上で１００ａｔ％の範囲内である。すなわち、前記エンハンス層は、Ｆｅ、あるいはＦｅ組成比Ｙが大きいＣｏＦｅ合金で形成される。なお上記の組成範囲内で形成された前記エンハンス層６ａは体心立方構造（ｂｃｃ）を有する。
【００６０】
前記エンハンス層６ａの組成を上記のように調整することで、後述する実験によれば、適切に、ＲＡを小さく、且つ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることが可能になる。
【００６１】
各層の結晶構造について説明する。前記絶縁障壁層５の下に形成される前記第２固定磁性層４ｃの少なくとも一部は、面心立方構造（ｆｃｃ）で、膜面（図示Ｘ−Ｙ面）に平行な方向に代表的に｛１１１｝面として表される等価な結晶面が優先配向していることが好ましい。ここで、「代表的に｛１１１｝面として表される結晶面」とは、ミラー指数を用いて表した結晶格子面を示し、前記｛１１１｝面として表される等価な結晶面としては、（１１１）面、（−１１１）面、（１−１１）面、（１１―１）面、（−１−１１）面、（−１１―１）面、（１―１―１）面、（−１―１―１）面が存在する。
【００６２】
前記面心立方構造の｛１１１｝面は最稠密面であるため、酸化が前記第２固定磁性層４ｃの内部にまで及びにくく、前記第２固定磁性層４ｃに対する酸化を効果的に抑制できる。前記第２固定磁性層４ｃを面心立方構造にするには、前記第２固定磁性層４ｃがＣｏ１００−ＸＦｅＸで形成されるとき、Ｆｅ組成比Ｘを０ａｔ％以上で２０ａｔ％以下の範囲内に調整することが好ましい。また、酸化物形成エネルギーはＣｏよりＦｅのほうが小さく、したがってＦｅ組成比Ｘが大きくなるほど酸化されやすくなるが、上記のようにＦｅ組成比Ｘを小さくすることで前記第２固定磁性層４ｃの酸化を適切に抑制することができる。このように前記第２固定磁性層４ｃを、膜面と平行な方向に代表的に｛１１１｝面が優先配向する面心立方構造とすることで、前記第２固定磁性層４ｃの酸化を適切に抑制でき、前記第２固定磁性層４ｃのスピン分極率を適切に向上させることが可能である。
【００６３】
次に、前記絶縁障壁層５は非晶質構造であってもよいが、少なくとも一部は、体心立方構造（ｂｃｃ）、体心正方構造、あるいは、ルチル型構造（rutile  structure）のいずれかであることが好ましい。前記絶縁障壁層５が、Ｔｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｏ、Ｐｄ−Ｏ、Ｖ−Ｏ、Ｎｂ−Ｏ、Ｍｎ−Ｏで形成されると、前記絶縁障壁層５をルチル型構造に出来る。
【００６４】
次に、前記エンハンス層６ａの少なくとも一部は、体心立方構造（ｂｃｃ）で、膜面（図示Ｘ−Ｙ面）に平行な方向に代表的に｛１１０｝面として表される等価な結晶面が優先配向していることが好ましい。ここで、「代表的に｛１１０｝面として表される結晶面」とは、ミラー指数を用いて表した結晶格子面を示し、前記｛１１０｝面として表される等価な結晶面としては、（１１０）面、（−１１０）面、（１−１０）面、）（−１―１０）面、（１０１）面、（−１０１）面、（１０−１）面、（―１０−１）面、（０１１）面、（０−１１面）、（０１―１面）、（０−１―１）面が存在する。
【００６５】
前記絶縁障壁層５が、体心立方構造（ｂｃｃ）、体心正方構造、あるいは、ルチル型構造のいずれかで形成され、前記エンハンス層６ａが体心立方構造で形成さると前記絶縁障壁層５と前記エンハンス層６ａとの界面での格子整合性は向上し、前記エンハンス層６ａが結晶性良く形成され、前記エンハンス層６ａのスピン分極率を適切に向上させることができる。
【００６６】
例えば前記絶縁障壁層５が酸化チタンで形成されるとき、前記絶縁障壁層５の結晶構造は、熱的に最も安定なルチル型構造が支配的であると考えられる。前記ルチル型構造は、図４に示す構造である。図４に示すようにＴｉは体心正方構造をとるため、ルチル型構造で形成された絶縁障壁層５上に、体心立方構造のエンハンス層６ａが形成されると、前記絶縁障壁層５と前記エンハンス層６ａとの界面での格子整合性を適切に向上させることが出来る。前記エンハンス層６ａを体心立方構造にするには、前記エンハンス層６ａがＣｏ１００−ＹＦｅＹで形成されるとき、Ｆｅ組成比Ｙを３０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内に調整すればよい。また上記したように、Ｆｅ組成比Ｙを５０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下、より好ましくは７０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内にすることが、より効果的にＲＡを小さく且つ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできて好ましい。
【００６７】
次に前記フリー磁性層６を構成する軟磁性層６ｂは、ＮｉＦｅ合金で形成されることが、前記軟磁性層６ｂの軟磁気特性を適切に向上させることができ好ましい。ところで後述する実験に示すように、例えば前記絶縁障壁層５上に形成されるエンハンス層６ａをＣｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％で形成し、前記軟磁性層６ｂを、Ｎｉ８１．５ａｔ％Ｆｅ１８．５ａｔ％で形成したとき、前記エンハンス層６ａをＣｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％で形成し、前記軟磁性層６ｂを、Ｎｉ８１．５ａｔ％Ｆｅ１８．５ａｔ％で形成した場合に比べて、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を向上させることが出来るものの、前記フリー磁性層６の磁歪λの絶対値は大きくなってしまうという問題が生じる。したがって、前記軟磁性層６ｂの材質を適切に調整して前記フリー磁性層６の磁歪の絶対値を小さくすることが好ましい。前記エンハンス層６ａは、Ｆｅ組成比を大きくすると正磁歪となるため、前記軟磁性層６ｂには負磁歪となる軟磁性材料を選択することが好ましい。
【００６８】
前記エンハンス層６ａがＣｏＦｅ合金で形成され、前記軟磁性層６ｂがＮｉＺＦｅ１００−Ｚで形成されるとき、Ｎｉの組成比Ｚは、８１．５ａｔ％より大きく１００ａｔ％以下で形成されることが好ましい。これにより前記フリー磁性層６の磁歪の絶対値を適切に小さくすることができる。
【００６９】
なおＮｉの組成比Ｚが、８１．５ａｔ％より大きく１００ａｔ％以下で形成されるＮｉＺＦｅ１００−Ｚから成る軟磁性層を磁歪調整層として、従来と同様の組成からなる軟磁性層６ｂと、前記エンハンス層６ａとの間に設ける構造であってもよい。
【００７０】
また図１では前記絶縁障壁層５の下に形成される前記第２固定磁性層４ｃの全体が本実施形態における「下側磁性層」として形成されるが、例えば、前記第２固定磁性層４ｃが磁性層の積層構造で、そのうち少なくとも前記絶縁障壁層５と接する磁性層が本実施形態での「下側磁性層」として形成されるものであってもよい。また、積層フェリ構造でなく、前記固定磁性層４が磁性層の単層構造、あるいは磁性層の積層構造で形成される等、図１の形態に限定されない。かかる場合、いずれにしても本実施形態における「下側磁性層」は、前記固定磁性層４の全体あるいは一部（少なくとも前記絶縁障壁層５との接する磁性層）として設けられていればよい。
【００７１】
また、図１では、前記絶縁障壁層５の上に形成される前記エンハンス層６ａの全体が本実施形態における「上側磁性層」として形成されるが、例えば、前記エンハンス層６ａが磁性層の積層構造で、そのうち、少なくとも前記絶縁障壁層５と接する磁性層が本実施形態での「上側磁性層」として形成されるものであってもよい。あるいは前記フリー磁性層６に前記エンハンス層６ａが設けられていない構成である等、図１の形態に限定されない。なお本明細書においてエンハンス層６ａとは、前記軟磁性層６ｂよりスピン分極率が高く、前記軟磁性層６ｂを構成する少なくとも一元素（ＮｉＦｅで形成される場合はＮｉ）が前記絶縁障壁層５に拡散するのを防止する役割をも有する層である。このようなエンハンス層６ａが形成されていなくてもよい。いずれにしても本実施形態において、前記フリー磁性層６の全部あるいは一部（少なくとも前記絶縁障壁層５と接する磁性層）が本実施形態における「上側磁性層」として形成されていればよい。
【００７２】
図１に示す実施形態では、前記絶縁障壁層５の下に固定磁性層４が形成され、前記絶縁障壁層５の上にフリー磁性層６が形成されているが、前記絶縁障壁層５の下にフリー磁性層６が形成され、前記絶縁障壁層５の上に固定磁性層４が形成される形態の場合、具体的には、下から軟磁性層６ｂ／エンハンス層６ａ／絶縁障壁層５／第２固定磁性層４ｃ／非磁性中間層４ｂ／第１固定磁性層４ａの順に積層される場合、前記第２固定磁性層４ｃ（上側磁性層）に含まれるＦｅ組成比は、前記エンハンス層６ａ（下側磁性層）に含まれるＦｅ組成比に比べて大きくなっている。すなわち、図１と逆構造の場合、前記絶縁障壁層５の下に形成される前記エンハンス層６ａを、図１に示す第２固定磁性層４ｃと同じ組成や結晶構造で形成し、前記絶縁障壁層５の上に形成される前記第２固定磁性層４ｃを、図１に示すエンハンス層６ａと同じ組成や結晶構造で形成するのである。
【００７３】
図２は、第２の実施形態のトンネル型磁気抵抗効果素子を備えた再生ヘッドを記録媒体との対向面と平行な方向から切断した断面図である。なお図１と同じ符号が付けられている層は図１と同じ層を示している。
【００７４】
図２では前記トンネル型磁気検出素子はデュアル型となっている。すなわち、前記トンネル型磁気検出素子を構成する積層体Ｔ２は、下から、下地層１、シード層２、下側反強磁性層３０、下側固定磁性層３１、下側絶縁障壁層３２、フリー磁性層３３、上側絶縁障壁層３４、上側固定磁性層３５、上側反強磁性層３６、及び保護層３７の順に積層されている。
【００７５】
前記下側固定磁性層３１は、下から下側第１固定磁性層３１ａ、下側非磁性中間層３１ｂ、下側第２固定磁性層３１ｃの順に積層された積層フェリ構造である。
【００７６】
前記上側固定磁性層３５は、下から上側第２固定磁性層３５ｃ、上側非磁性中間層３５ｂ、上側第１固定磁性層３５ａの順に積層された積層フェリ構造である。
【００７７】
前記フリー磁性層３３は、エンハンス層３３ａ／軟磁性層３３ｂ／エンハンス層３３ｃの順に積層されている。
【００７８】
図２に示す実施形態では、前記絶縁障壁層３２，３４が２層設けられている。したがって夫々の絶縁障壁層３２，３４の上下に形成された磁性層のＦｅ組成比を適切に調整する必要がある。
【００７９】
前記下側絶縁障壁層３２の上に形成された前記フリー磁性層３３の最下層である前記エンハンス層３３ａ（上側磁性層）のＦｅ組成比と、前記下側絶縁障壁層３２の下に形成された前記下側第２固定磁性層３１ｃ（下側磁性層）のＦｅ組成比とを対比したとき、前記エンハンス層３３ａのＦｅ組成比は、前記下側第２固定磁性層３１ｃのＦｅ組成比よりも大きくなっている。また、前記上側絶縁障壁層３４の上に形成された前記上側第２固定磁性層３５ｃ（上側磁性層）のＦｅ組成比と、前記上側絶縁障壁層３４の下に形成されたフリー磁性層３３の最上層であるエンハンス層３３ｃ（下側磁性層）のＦｅ組成比とを対比したとき、前記上側第２固定磁性層３５ｃのＦｅ組成比は、前記エンハンス層３３ｃのＦｅ組成比よりも大きくなっている。前記下側絶縁障壁層３２及び前記上側絶縁障壁層３４は、いずれも酸化チタン等の絶縁酸化物で形成されている。
【００８０】
上記構成により、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることができる。
【００８１】
図２に示す各絶縁障壁層３２，３４上に当接して形成された前記エンハンス層３３ａ及び前記上側第２固定磁性層３５ｃは、図１で説明したエンハンス層６ａと同様の組成及び結晶構造で形成されることが好ましく、図２に示す各絶縁障壁層３２，３４の下に当接して形成された前記エンハンス層３３ｃ及び、前記下側第２固定磁性層３１ｃは、図１で説明した第２固定磁性層４ｃと同様の組成及び結晶構造で形成されることが好ましい。
【００８２】
本実施形態のトンネル型磁気検出素子の製造方法について説明する。なお各層の材質については図１で説明したのでそちらを参照されたい。
【００８３】
図１に示す実施形態では、下部シールド層２１上に、下地層１、シード層２、反強磁性層３、第１固定磁性層４ａ、非磁性中間層４ｂ、第２固定磁性層４ｃを連続して同真空中にてスパッタ成膜する。
【００８４】
次に前記同真空中にて、前記第２固定磁性層４ｃ上に、金属層又は半導体層をスパッタ成膜する。
【００８５】
ここで、図１に示す絶縁障壁層５を酸化チタンで形成する場合、Ｔｉターゲットを用い、前記第２固定磁性層４ｃ上にチタン層を形成する。そして、前記チタン層を自然酸化、ラジカル酸化、イオン酸化あるいはプラズマ酸化等により酸化して酸化チタンから成る絶縁障壁層５を形成する。
【００８６】
次に、前記絶縁障壁層５上に、エンハンス層６ａ、軟磁性層６ｂ及び保護層７を連続して同真空中でスパッタ成膜する。
【００８７】
本実施形態の製造方法では、前記エンハンス層６ａのＦｅ組成比を前記第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比よりも大きく形成する。
【００８８】
本実施形態では、前記第２固定磁性層４ｃを、Ｃｏ１００−ＸＦｅＸで形成し、このときＦｅ組成比Ｘを０ａｔ％以上で５０ａｔ％以下の範囲内で形成することが好ましい。より好ましくはＦｅ組成比Ｘを３０ａｔ％以下、さらに好ましくはＦｅ組成比Ｘを２０ａｔ％以下で形成する。このように前記第２固定磁性層４ｃをＣｏか、あるいはＦｅ組成比Ｘが小さいＣｏＦｅ合金で形成することが好ましい。
【００８９】
また前記エンハンス層６ａを、Ｃｏ１００−ＹＦｅＹで形成し、このとき、Ｆｅ組成比Ｙを、３０ａｔ％以上で１００ａｔ％以下の範囲内で形成することが好ましい。より好ましくは前記Ｆｅ組成比Ｙを５０ａｔ％〜１００ａｔ％の範囲内、さらに好ましくは７０ａｔ％〜１００ａｔ％の範囲内である。このように前記エンハンス層６ａをＦｅか、あるいはＦｅ組成比Ｙが大きいＣｏＦｅ合金で形成することが好ましい。
【００９０】
前記第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比を小さく（あるいはＦｅ組成比をゼロ）したことで、前記第２固定磁性層４ｃは、前記絶縁障壁層５を形成する際の酸化の影響を受けにくくなり、前記第２固定磁性層４ｃの前記絶縁障壁層５との界面に形成される酸化層の膜厚をできる限り薄くすることができる。
【００９１】
そして本実施形態のように、前記絶縁障壁層５上に形成される前記エンハンス層６ａのＦｅ組成比Ｙを、前記絶縁障壁層５の下に形成される前記第２固定磁性層４ｃのＦｅ組成比Ｘよりも大きくすることで、前記第２固定磁性層４ｃに形成された酸化層の酸素は前記エンハンス層６ａ側に引き寄せられ、前記第２固定磁性層４ｃの前記絶縁障壁層５との界面付近での酸素量は減少するものと考えられる。その結果、前記第２固定磁性層４ｃのスピン分極率は向上する。一方、前記エンハンス層６ａは元々、スピン分極率が高い磁性材料で形成されている。そして、前記エンハンス層６ａは前記絶縁障壁層５の上に形成されることから、前記第２固定磁性層４ｃよりも酸化の影響が小さい。したがって前記エンハンス層６ａは高いスピン分極率を維持できる。
【００９２】
以上により、本実施形態のトンネル型磁気検出素子の製造方法によれば、主に抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）に寄与する第２固定磁性層４ｃ及び前記エンハンス層６ａの双方のスピン分極率を適切に向上させることができ、したがってＲＡが小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が大きい前記トンネル型磁気検出素子を適切且つ簡単に製造することが可能である。
【００９３】
なお前記保護層７まで積層した後、磁場中熱処理を施す。磁場をハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて行う。これにより前記固定磁性層４を構成する第１固定磁性層４ａと前記第２固定磁性層４ｃとをハイト方向と平行な方向で且つ互いに逆方向に向くように磁化固定できる。
【００９４】
そして図１に示すように、前記積層体Ｔ１をトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法が下から上に向かうにしたがって徐々に小さくなる略台形状にエッチング加工し、その後、前記積層体Ｔ１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に下から下側絶縁層２２、ハードバイアス層２３、上側絶縁層２４の順に積層し、さらに前記保護層７上及び前記上側絶縁層２４上に上部シールド層２６を形成する。
【００９５】
なお前記トンネル型磁気検出素子の製造過程において熱処理が施される。上記した固定磁性層４の磁化固定のための熱処理が代表的な熱処理である。このような熱処理により、絶縁障壁層の結晶質状態を促進でき、前記絶縁障壁層の上に形成される磁性層との界面での格子整合性を適切に向上させることが出来る。
【００９６】
図２に示すトンネル型磁気検出素子の製造方法は、上記した図１に示すトンネル型磁気検出素子の製造方法に準じた方法により形成できる。
【００９７】
なお本実施形態のトンネル型磁気検出素子は、ハードディスク装置のみならずＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）として用いられてもよい。
【実施例】
【００９８】
図１に示す構造のトンネル型磁気検出素子を形成した。図１に示す積層体Ｔ１の第１基本膜構成は、下から、
下地層：Ｔａ（８０）／シード層：ＮｉＦｅＣｒ（５０）／反強磁性層：ＩｒＭｎ（７０）／固定磁性層［第１固定磁性層：Ｃｏ７０ａｔ％Ｆｅ３０ａｔ％（１４）／非磁性中間層：Ｒｕ（８．５）／第２固定磁性層：Ｃｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％／絶縁障壁層：Ｔｉ−Ｏ（１４）／フリー磁性層［Ｃｏ１００−ＹＦｅＹ（１０）／ＮｉＦｅ（４０）］／保護層：Ｔａ（２００）
なお括弧内の数値は膜厚を示しており、単位はÅである。上記のように前記フリー磁性層を構成するエンハンス層をＣｏ１００−ＹＦｅＹで形成した。Ｆｅ組成比Ｙの単位はａｔ％である。
【００９９】
また前記絶縁障壁層はＴｉ層を形成した後、前記Ｔｉ層を酸化して形成した。
実験では、前記エンハンス層のＦｅ組成比Ｙを変化させた前記トンネル型磁気検出素子を複数形成し、前記Ｆｅ組成比ＹとＲＡとの関係、及び前記Ｆｅ組成比Ｙと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係について調べた。
【０１００】
図６は前記Ｆｅ組成比ＹとＲＡとの関係を示すグラフである。図６に示すようにＦｅ組成比Ｙが２０ａｔ％程度となるとＲＡは最大となり、前記Ｆｅ組成比Ｙを２０ａｔ％よりも大きくするほど、ＲＡは小さくなることがわかった。
【０１０１】
図７は、前記Ｆｅ組成比Ｙと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示すグラフである。図７に示すようにＦｅ組成比Ｙが大きくなるほど、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）は大きくなることがわかった。
【０１０２】
図８は、前記Ｆｅ組成比Ｙと、固定磁性層に作用するバイアス磁界（Ｈｐｉｎ）との関係、及び、前記Ｆｅ組成比Ｙと、第２固定磁性層のＭｓ・ｔとの関係を示すグラフである。前記バイアス磁界（Ｈｐｉｎ）とは、前記固定磁性層と反強磁性層間に作用する交換結合磁界（Ｈｅｘ）や、前記第１固定磁性層と第２固定磁性層間に作用する反強磁性的交換結合磁界（ＲＫＫＹ的相互作用）を総合した磁界の大きさである。Ｍｓは前記第２固定磁性層の飽和磁化であり、ｔは前記第２固定磁性層の膜厚である。
【０１０３】
ここで実験で変化させているＦｅ組成比Ｙは、エンハンス層のＦｅ組成比であり、固定磁性層の構成（材質及び膜厚）は、変化させていない。したがって前記エンハンス層のＦｅ組成比Ｙを変化させても、前記固定磁性層に作用するバイアス磁界（Ｈｐｉｎ）や、前記第２固定磁性層のＭｓ・ｔは変わらないはずであるが、図８に示すように、実際には前記固定磁性層のバイアス磁界（Ｈｐｉｎ）及び、前記第２固定磁性層のＭｓ・ｔに変化が見られた。
【０１０４】
この図８に示す実験結果から考察するに、Ｆｅ組成比Ｙを第２固定磁性層に含まれるＦｅ組成比よりも大きくしていくと、前記第２固定磁性層の前記絶縁障壁層との界面付近の酸素が、前記エンハンス層側に、より強く引き寄せられて、前記第２固定磁性層の前記界面付近での酸素量が減少するために、前記第２固定磁性層のＭｓ・ｔは、Ｆｅ組成比Ｙの増加につれて上昇し、一方、前記固定磁性層に対するバイアス磁界（Ｈｐｉｎ）は減少したものと考えられる。
【０１０５】
次に、以下の第２基本膜構成を有する図１に示す構造のトンネル型磁気検出素子を形成した。図１に示す積層体Ｔ１の第２基本膜構成は、下から、
下地層：Ｔａ（８０）／シード層：ＮｉＦｅＣｒ（５０）／反強磁性層：ＩｒＭｎ（７０）／固定磁性層［第１固定磁性層：Ｃｏ７０ａｔ％Ｆｅ３０ａｔ％（１４）／非磁性中間層：Ｒｕ（８．５）／第２固定磁性層：Ｃｏ１００−ＸＦｅＸ／絶縁障壁層：Ｔｉ−Ｏ（１４）／フリー磁性層［Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％（１０）／ＮｉＦｅ（４０）］／保護層：Ｔａ（２００）
なお括弧内の数値は膜厚を示しており、単位はÅである。上記のように第２固定磁性層をＣｏ１００−ＸＦｅＸで形成した。Ｆｅ組成比Ｘの単位はａｔ％である。
【０１０６】
なお前記絶縁障壁層はＴｉ層を形成した後、前記Ｔｉ層を酸化して形成した。
実験では、前記第２固定磁性層のＦｅ組成比Ｘを変化させた複数のトンネル型磁気検出素子を形成し、前記Ｆｅ組成比ＸとＲＡとの関係、及び前記Ｆｅ組成比Ｘと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係について調べた。
【０１０７】
図９は、Ｆｅ組成比Ｘと、ＲＡとの関係を示すグラフである。図９に示すように、Ｆｅ組成比Ｘを増加しても、Ｆｅ組成比Ｘが５０ａｔ％程度までは、ＲＡにさほど大きな上昇は見られないが、Ｆｅ組成比Ｘが５０ａｔ％を超えると、ＲＡは非常に大きくなることがわかった。
【０１０８】
図１０は、Ｆｅ組成比Ｘと、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示すグラフである。図１０に示すように、Ｆｅ組成比Ｘが５０ａｔ％程度までは高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を維持するが、Ｆｅ組成比Ｘが５０ａｔ％を超えると、前記抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が低下することがわかった。
【０１０９】
図６ないし図１０に示す実験結果から、絶縁障壁層の上に形成されるエンハンス層のＦｅ組成比Ｙを、前記絶縁障壁層の下に形成される第２固定磁性層のＦｅ組成比Ｘよりも大きくすることが、ＲＡを小さく、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくする上で望ましい形態であることがわかった。図８を用いて説明したように、このような形態であると前記絶縁障壁層の下に形成された第２固定磁性層の前記絶縁障壁層との界面付近での酸素が、前記絶縁障壁層の上に形成されたエンハンス層側に引き寄せられ、前記第２固定磁性層の酸素量が減少するために、前記第２固定磁性層のスピン分極率は上昇し、一方、前記絶縁障壁層の上に形成されるエンハンス層は酸化の影響を受けにくく、また元々高いＦｅ組成比を有することから高いスピン分極率を有しており、以上により、ＲＡを小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできるものと推測される。
【０１１０】
また図６，図７に示す実験結果から、前記絶縁障壁層の上に形成されるエンハンス層をＣｏ１００−ＹＦｅＹで形成したとき、Ｆｅ組成比Ｙを３０ａｔ％〜１００ａｔ％の範囲内にすることが好ましく、５０ａｔ％〜１００ａｔ％の範囲内にすることがより好ましく、７０ａｔ％〜１００ａｔ％の範囲内することがさらに好ましいことがわかった。また図９，図１０に示す実験結果から、前記絶縁障壁層の下に形成される第２固定磁性層をＣｏ１００−ＸＦｅＸで形成したとき、Ｆｅ組成比Ｘを、０ａｔ％〜５０ａｔ％の範囲内で形成することが好ましく、０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲内で形成することがより好ましいことがわかった。
【０１１１】
なお、上記の実験で使用した基本膜構成と異なって、絶縁障壁層の上に第２固定磁性層が、前記絶縁障壁層の下にエンハンス層が形成される場合、前記第２固定磁性層のＦｅ組成比を、前記エンハンス層のＦｅ組成比よりも大きくする。すなわち、絶縁障壁層の上に形成される磁性層のＦｅ組成比を、前記絶縁障壁層の下に形成される磁性層のＦｅ組成比よりも大きくすることがＲＡを小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくする上で重要なのである。
【０１１２】
次に、図１１は、上記第１基本膜構成を有するトンネル型磁気検出素子を用い、第２固定磁性層をＣｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％で統一し、前記エンハンス層を、Ｃｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％としたもの（比較例１）、前記エンハンス層をＣｏ７０ａｔ％Ｆｅ３０ａｔ％としたもの（実施例１）、前記エンハンス層をＣｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％としたもの（実施例２）の各トンネル型磁気検出素子おけるＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を求めたグラフである。なおＲＡの変化は、Ｔｉ層に対する酸化時間によって変化させた。
【０１１３】
図１１に示すように、実施例１，実施例２では、比較例１に比べてＲＡが小さい領域で高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得られることがわかった。
【０１１４】
図１２は、上記した第２基本構成（ただし、エンハンス層を、Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％に代えてＣｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％とした）を有するトンネル型磁気検出素子を用い、前記エンハンス層をＣｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％で統一し、前記第２固定磁性層を、Ｃｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％としたもの（比較例１）、前記第２固定磁性層をＣｏ７０ａｔ％Ｆｅ３０ａｔ％としたもの（比較例２−１）、前記第２固定磁性層をＣｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％としたもの（比較例２−２）の各トンネル型磁気検出素子おけるＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を求めたグラフである。なおＲＡの変化は、Ｔｉ層に対する酸化時間によって変化させた。
【０１１５】
図１２に示すように、比較例１，比較例２−１，比較例２−２はほぼ同じ曲線上にあり、比較例１，比較例２−１，比較例２−２では、図１１に示す実施例１，２のように、ＲＡを小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくすることができないことがわかった。
このように、絶縁障壁層の上に形成される磁性層のＦｅ組成比を、前記絶縁障壁層の下に形成される磁性層のＦｅ組成比と同じにした場合（比較例１）、及び、絶縁障壁層の上に形成される磁性層のＦｅ組成比を、前記絶縁障壁層の下に形成される磁性層のＦｅ組成比よりも小さくした場合（比較例２）、いずれも、絶縁障壁層の上に形成される磁性層のＦｅ組成比を、前記絶縁障壁層の下に形成される磁性層のＦｅ組成比よりも大きくした場合（実施例）に比べて、ＲＡを小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできないことがわかった。
【０１１６】
次に上記した第１基本膜構成を有するトンネル型磁気検出素子を用い、第２固定磁性層をＣｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％で統一し、前記エンハンス層のＣｏ１００−ＹＦｅＹのＦｅ組成比Ｙを０〜１００ａｔ％まで１０ａｔ％刻みで形成した各トンネル型磁気検出素子を形成し、各トンネル型磁気検出素子のＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を求めるとともに、前記第２固定磁性層と前記エンハンス層の結晶構造を調べた（構成Ａ）。
【０１１７】
また上記した第２基本膜構成を有するトンネル型磁気検出素子を用い、前記エンハンス層をＣｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％に統一し、第２固定磁性層のＣｏ１００−ＸＦｅＸのＦｅ組成比Ｘを０ａｔ％、１０ａｔ％、３０ａｔ％、及び５０ａｔ％とした各トンネル型磁気検出素子のＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を求めるともに、前記第２固定磁性層と前記エンハンス層との結晶構造を調べた（構成Ｂ）。
【０１１８】
また上記した第２基本膜構成を有するトンネル型磁気検出素子を用い、前記エンハンス層をＣｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％に統一し、第２固定磁性層のＣｏ１００−ＸＦｅＸのＦｅ組成比Ｘを２０ａｔ％、３０ａｔ％、４０ａｔ％、５０ａｔ％および６０ａｔ％とした各トンネル型磁気検出素子のＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を求めるともに、前記第２固定磁性層と前記エンハンス層との結晶構造を調べた（構成Ｃ）。
【０１１９】
図１３に示すように、グループＡに含まれるトンネル型磁気検出素子は、第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に設けられる磁性層）が面心立方構造（ｆｃｃ）で、エンハンス層（絶縁障壁層の上に設けられる磁性層）が体心立方構造（ｂｃｃ）となっている。グループＢに含まれるトンネル型磁気検出素子は、第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に設けられる磁性層）が体心立方構造（ｂｃｃ）で、エンハンス層（絶縁障壁層の上に設けられる磁性層）が体心立方構造（ｂｃｃ）となっている。グループＣに含まれるトンネル型磁気検出素子は、第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に設けられる磁性層）が体心立方構造（ｂｃｃ）で、エンハンス層（絶縁障壁層の上に設けられる磁性層）が面心立方構造（ｆｃｃ）となっている。グループＤに含まれるトンネル型磁気検出素子は、第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に設けられる磁性層）が面心立方構造（ｆｃｃ）で、エンハンス層（絶縁障壁層の上に設けられる磁性層）が面心立方構造（ｆｃｃ）となっている。
【０１２０】
図１３に示すように、ＲＡを小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできるグループはグループＡであることがわかった。すなわち、第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に設けられる磁性層）を面心立方構造（ｆｃｃ）で、エンハンス層（絶縁障壁層の上に設けられる磁性層）を体心立方構造（ｂｃｃ）とすれば、より効果的に、ＲＡを小さく且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きくできることがわかった。
【０１２１】
図１３に示す実験から面心立方構造（ｆｃｃ）を得るには、ＣｏＦｅ合金においてＦｅ組成比を０〜２０ａｔ％の範囲内にすることが好ましいことがわかった。図９，図１０に示す実験結果から、前記第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に形成される磁性層）のＦｅ組成比を０〜５０ａｔ％、好ましくは３０ａｔ％以下としたが、より好ましくは２０ａｔ％以下であり、これにより、前記第２固定磁性層を面心立方構造に出来ることがわかった。
【０１２２】
また図１３に示す実験結果から、体心立方構造（ｂｃｃ）を得るには、ＣｏＦｅ合金においてＦｅ組成比を３０〜１００ａｔ％の範囲内にすることが好ましいことがわかったが、図６，図７に示す実験結果から、前記エンハンス層（絶縁障壁層の上に形成される磁性層）のＦｅ組成比を３０〜１００ａｔ％、好ましくは５０ａｔ％以上、さらに好ましくは７０ａｔ％以上としており、上記で規定した組成範囲では、既に前記エンハンス層は体心立方構造となっていることがわかった。
【０１２３】
次に上記の第１基本膜構成を有するトンネル型磁気検出素子を用い、フリー磁性層の構成を以下の構成とした各トンネル型磁気検出素子の抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）と、各トンネル型磁気検出素子のフリー磁性層の磁歪とを求めた。
【０１２４】
前記フリー磁性層の構成を、エンハンス層：Ｃｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％／軟磁性層：Ｎｉ８１．５ａｔ％Ｆｅ１８．５ａｔ％（比較例３）、エンハンス層：Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％／軟磁性層：Ｎｉ８１．５ａｔ％Ｆｅ１８．５ａｔ％（実施例３）、エンハンス層：Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％／軟磁性層：Ｎｉ８６ａｔ％Ｆｅ１４ａｔ％（実施例４）とした。
【０１２５】
比較例３では、前記エンハンス層（絶縁障壁層の上に形成される磁性層）と第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に形成される磁性層）のＦｅ組成比が同じとなっている。一方、実施例３，実施例４はいずれも前記エンハンス層（絶縁障壁層の上に形成される磁性層）のほうが、第２固定磁性層（絶縁障壁層の下に形成される磁性層）に比べてＦｅ組成比が大きくなっている。また実施例４のほうが、実施例３よりも軟磁性層のＮｉ組成比を大きくしている。
【０１２６】
図１４に示すように、実施例３，４のほうが、比較例３に比べて抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が大きくなることがわかった。これは既に説明した実験結果と同じ傾向であった。
【０１２７】
一方、図１５に示すように、フリー磁性層の磁歪は、比較例３と実施例４とが小さいのに対し、実施例３では大きくなることがわかった。
【０１２８】
前記抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を大きく、且つ、フリー磁性層の磁歪を小さくするには、実施例４に示すように、軟磁性層の組成を調整する必要があることがわかった。ＣｏＦｅ合金においてＦｅ組成比を大きくしていくとＣｏＦｅ合金は大きな正磁歪となる。本実施例でのエンハンス層は大きな正磁歪を有する。このため、実施例４のように軟磁性層をＮｉＦｅ合金で形成した場合にＮｉ組成比を大きくして前記軟磁性層を負磁歪とすることで、前記フリー磁性層の磁歪の絶対値を小さくできることがわかった。具体的にはＮｉ組成比を８１．５ａｔ％より大きく１００ａｔ％以下の範囲内にすれば、前記軟磁性層を適切に負磁歪にでき、前記フリー磁性層の磁歪の絶対値を適切に小さくできる。
【０１２９】
なお、上記のフリー磁性層の磁歪実験では、前記フリー磁性層を絶縁障壁層の上に設けた構成としている。前記絶縁障壁層の下にフリー磁性層を設ける場合は、そもそも、前記フリー磁性層を構成する前記エンハンス層のＦｅ組成比を従来と同様に小さくするので特に軟磁性層の組成変更によって前記フリー磁性層の磁歪調整を行う必要性はない。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本実施形態のトンネル型磁気抵抗効果素子を備えた再生ヘッドを記録媒体との対向面と平行な方向から切断した断面図、
【図２】図１とは異なる実施形態のトンネル型磁気検出素子を備えた再生ヘッドを記録媒体との対向面と平行な方向から切断した断面図、
【図３】図１に示すトンネル型磁気検出素子の一部分を拡大した拡大模式図、
【図４】酸化チタンの結晶構造を示す模式図、
【図５】下側磁性層及び上側磁性層のＦｅ組成比の範囲を説明するためのグラフ、
【図６】絶縁障壁層上に形成されるエンハンス層のＦｅ組成比ＹとＲＡとをの関係を示すグラフ、
【図７】絶縁障壁層上に形成されるエンハンス層のＦｅ組成比Ｙと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示すグラフ、
【図８】絶縁障壁層上に形成されるエンハンス層のＦｅ組成比Ｙと前記絶縁障壁層の下に形成される固定磁性層のバイアス磁界（Ｈｐｉｎ）との関係、及び前記Ｆｅ組成比Ｙと前記固定磁性層を構成する第２固定磁性層のＭｓ・ｔとの関係を示すグラフ、
【図９】絶縁障壁層下に形成される第２固定磁性層のＦｅ組成比ＸとＲＡとの関係を示すグラフ、
【図１０】絶縁障壁層下に形成される第２固定磁性層のＦｅ組成比Ｘと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示すグラフ、
【図１１】絶縁障壁層の上に形成されるエンハンス層のＦｅ組成比のほうが、前記絶縁障壁層の下に形成される第２固定磁性層のＦｅ組成比よりも大きい実施例１、実施例２及び、前記エンハンス層のＦｅ組成比と前記第２固定磁性層のＦｅ組成比とが同じ比較例１の各トンネル型磁気検出素子のＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示すグラフ、
【図１２】絶縁障壁層の上に形成されるエンハンス層のＦｅ組成比と、前記絶縁障壁層の下に形成される第２固定磁性層のＦｅ組成比とが同じ比較例１、及び、前記エンハンス層のＦｅ組成比のほうが、前記第２固定磁性層のＦｅ組成比より小さい比較例２−１、比較例２−２の各トンネル型磁気検出素子のＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を示すグラフ、
【図１３】エンハンス層又は第２固定磁性層のＦｅ組成比が異なる複数のトンネル型磁気検出素子のＲＡと抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を、特に結晶構造別にグループ分けして示すグラフ、
【図１４】絶縁障壁層の上に形成されるエンハンス層のＦｅ組成比のほうが、前記絶縁障壁層の下に形成される第２固定磁性層のＦｅ組成比よりも大きい実施例３、実施例４（ただし実施例３と実施例４とでは、軟磁性層のＮｉ組成比が異なる）及び、前記エンハンス層のＦｅ組成比と前記第２固定磁性層のＦｅ組成比とが同じ比較例３の各トンネル型磁気検出素子の抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を示すグラフ、
【図１５】実施例３，実施例４及び比較例３のフリー磁性層の磁歪の大きさを示すグラフ、
【符号の説明】
【０１３１】
３、３０、３６  反強磁性層
４、３１、３５  固定磁性層
４ａ、３１ａ、３５ａ  第１固定磁性層
４ｂ、３１ｂ、３５ｂ  非磁性中間層
４ｃ、３１ｃ、３５ｃ  第２固定磁性層
５、３２、３４  絶縁障壁層
６、３３  フリー磁性層
７、３７  保護層
【図１】
2007194457.tif 000003
【図２】
2007194457.tif 000004
【図３】
2007194457.tif 000005
【図４】
2007194457.tif 000006
【図５】
2007194457.tif 000007
【図６】
2007194457.tif 000008
【図７】
2007194457.tif 000009
【図８】
2007194457.tif 000010
【図９】
2007194457.tif 000011
【図１０】
2007194457.tif 000012
【図１１】
2007194457.tif 000013
【図１２】
2007194457.tif 000014
【図１３】
2007194457.tif 000015
【図１４】
2007194457.tif 000016
【図１５】
2007194457.tif 000017