(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層上に少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなる略断面台形状の多層抵抗膜と、この多層抵抗膜の両側端面に連続して形成された傾斜面の両側領域に下から順に積層したバイアス下地層及びバイアス層とを有し、
前記バイアス下地層が、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、少なくともその［２１１］面が膜面垂直方向に優先配向されて、前記多層抵抗膜の傾斜面の途中高さ位置まで形成され、
前記バイアス層の下面全面が前記バイアス下地層に接触して、該バイアス層が前記バイアス下地層上に前記フリー磁性層の高さ位置まで嵩上げされて形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項２】
基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層上に少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなる略断面台形状の多層抵抗膜と、この多層抵抗膜の両側端面に連続して形成された傾斜面の両側領域に下から順に積層したバイアス下地層及びバイアス層とを有し、
前記バイアス下地層が、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、少なくともその［２１１］面又は［２００］面が膜面垂直方向に優先配向されて、前記多層抵抗膜の傾斜面の途中高さ位置まで形成され、
前記バイアス層の下面全面が前記バイアス下地層に接触して、該バイアス層が前記バイアス下地層上に前記フリー磁性層の高さ位置まで嵩上げされて形成されていて、さらに、
前記バイアス層が、少なくともその［１００］面が膜面垂直方向に優先配向された磁性材料から形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項３】
基板上に形成したギャップ層と、このギャップ層上に少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなる略断面台形状の多層抵抗膜と、この多層抵抗膜の両側端面に連続して形成された傾斜面の両側領域に下から順に積層したバイアス下地層及びバイアス層とを有し、
前記バイアス下地層が、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、その［２００］面及び［２１１］面が膜面垂直方向に優先配向されて、前記多層抵抗膜の傾斜面の途中高さ位置まで形成され、
前記バイアス層の下面全面が前記バイアス下地層に接触して、該バイアス層が前記バイアス下地層上に前記フリー磁性層の高さ位置まで嵩上げされて形成されていて、
前記バイアス層が、少なくとも［１００］面が膜面垂直方向に優先配向された磁性材料から形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項４】
請求項２または３記載の磁気検出素子において、
前記バイアス層の[１００]面が[００２]面よりも優先配向していることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項５】
請求項４記載の磁気検出素子において、
前記バイアス層の[１００]／[００２]のＸ線回折ピーク比が０．５以上であることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項６】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記バイアス層の厚肉部が、前記フリー磁性層に直接接触して形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項７】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記バイアス層の厚肉部と前記フリー磁性層との間に、前記多層抵抗膜の傾斜面に迫上がった先細り状のバイアス下地層が介在されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項８】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記反強磁性層が、少なくとも前記多層抵抗膜のトラック幅方向の両側に延びた両側領域を有し、アモルファス層が前記反強磁性層の両側領域上に形成され、前記バイアス下地層、バイアス層が前記アモルファス層上に順に形成され、前記バイアス層が、該バイアス層の下に形成された前記アモルファス層と前記バイアス下地層の２層で嵩上げされて前記フリー磁性層の高さ位置に形成されていることを特徴する磁気検出素子。
【請求項９】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記反強磁性層の両側領域の膜厚がトラック幅領域の膜厚より薄く、前記アモルファス層が前記反強磁性層の両側領域上に所望の膜厚で形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項１０】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記多層抵抗膜が、下から順に反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有し、前記固定磁性層が、非磁性中間層を挟んで形成された一対の強磁性層を備え、前記一対の強磁性層の磁化方向が互いに反平行であることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項１１】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記多層抵抗膜が、下から順に反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有し、前記フリー磁性層が、非磁性中間層を挟んで形成された一対の強磁性層を備え、前記一対の強磁性層の磁化方向が互いに反平行であることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項１２】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記ギャップ層と前記反強磁性層との間にシードレイア層が形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項１３】
（ａ）基板のギャップ層上に、少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層からなる多層抵抗膜を形成する工程と、
（ｂ）前記多層抵抗膜を、反強磁性層からフリー磁性層に至る連続した傾斜面が形成される略台形形状を有するようにパターニングする工程と、
（ｃ）前記パターニングされた多層抵抗膜の略台形状のトラック幅方向での両側領域にバイアス下地層を該多層抵抗膜の高さ付近まで形成する工程と、
（ｄ）前記多層抵抗膜をマスキングして前記バイアス下地層を該多層抵抗膜の傾斜面の途中の深さまで除去する工程と、
（ｅ）前記残留するバイアス下地層上にバイアス層を積層することにより、前記バイアス層の下面全面を前記バイアス下地層に接触させ、かつ前記バイアス層の厚肉部を前記フリー磁性層に対向して形成する工程とを少なくとも含むことを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の磁気検出素子の製造方法において、
前記バイアス下地層の形成工程において、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなる前記バイアス下地層の成膜角度を、少なくとも[２１１]面または[２００]面が膜面垂直方向に優先配向される角度に制御することにより、前記バイアス下地層の成膜を行なうことを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の磁気検出素子の製造方法において、
前記バイアス下地層の成膜角度が６２度以上であることを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の磁気検出素子の製造方法において、
前記バイアス下地層の形成工程において、前記バイアス下地層の成膜角度の制御により前記多層抵抗膜の傾斜面に迫上がって形成される先細り状のバイアス下地層を完全に除去して、前記バイアス下地層を該多層抵抗膜の傾斜面の途中の深さまで除去することを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１３記載の磁気検出素子の製造方法において、
前記バイアス下地層の形成工程において、前記バイアス下地層の成膜角度の制御により前記多層抵抗膜の傾斜面に迫上がって形成される先細り状のバイアス下地層の一部を除去して、前記バイアス下地層を該多層抵抗膜の傾斜面の途中の深さまで除去することを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【請求項１８】
請求項１３記載の磁気検出素子の製造方法において、
前記バイアス層の形成工程において、前記バイアス層の成膜角度を、少なくとも[１００]面が膜面垂直方向に優先配向される角度に制御することにより、前記バイアス層の成膜を行なうことを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気検出素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
磁気検出素子、例えばスピンバルブ型磁気検出素子は、多層抵抗膜を構成する、少なくとも反強磁性層と、固定磁性層と、非磁性導電層と、フリー磁性層とを有し、この多層抵抗膜のトラック幅方向の両側領域に、バイアス層と電極層とを備えている。
【０００３】
このスピンバルブ型磁気検出素子では、固定磁性層の磁化とフリー磁性層の磁化とが直交する方向に設定されており、フリー磁性層の磁化が記録媒体からの信号磁界によって変動することにより、固定磁性層との磁化の関係で多層抵抗膜の電気抵抗が変化し、これにより記録媒体に記録されたデータが再生される。
【０００４】
図１６は、従来のスピンバルブ型磁気検出素子を記録媒体の対向面(ＡＢＳ面)側から見た断面図である。図１６に示すスピンバルブ型磁気検出素子は、下部シールド層１１２上に形成されたギャップ層１１３上に反強磁性層１０２が図示するトラック幅方向（図１６のＸ方向）に形成され、反強磁性層１０２上に、固定磁性層１０３、非磁性導電層１０４、フリー磁性層１０５及び保護層１０６が形成され、これらの積層体から多層抵抗膜１０７が構成されている。
【０００５】
このスピンバルブ型磁気検出素子では、反強磁性層１０２がＰｔＭｎ（プラチナ・マンガン）合金膜などから形成される。固定磁性層１０３の磁化は反強磁性層１０２との界面に発生する交換結合磁界により、ハイト方向（図１６のＹ方向）に固定される。固定磁性層１０３及びフリー磁性層１０５は、Ｎｉ−Ｆｅ(ニッケル−鉄)合金、Ｃｏ(コバルト)、Ｆｅ−Ｃｏ(鉄−コバルト)合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金などから形成されている。非磁性導電層１０４は、Ｃｕ(銅)などの電気抵抗の低い非磁性導電材料から形成されている。図１６におけるＺ方向は多層抵抗膜１０７の積層方向である。
【０００６】
またＣｒ（クロム）などからなるバイアス下地層１０８が反強磁性層１０２上に形成され、バイアス下地層１０８上には、例えばＣｏＰｔ（コバルト・プラチナ）合金などから形成されるバイアス層１０９が積層されている。１１０はバイアス層１０９上に形成された電極である。
【０００７】
バイアス層１０９は、図中Ｘ方向（トラック幅方向）に着磁されており、このバイアス層１０９からＸ方向へのバイアス磁界により、フリー磁性層１０５の磁化方向は同一のＸ方向に揃えられている。バイアス下地層１０８は、ハードバイアス層１０９から発生するバイアス磁界の磁気特性を改善するために設けられている。また、バイアス層１０９は、フリー磁性層１０５の磁化方向を揃えるためのものであり、バイアス層１０９からフリー磁性層１０５に付与されるバイアス磁界が最大となるようにする必要がある。
【０００８】
そこで、図１６に示す従来例では、フリー磁性層１０５の下層に位置する固定磁性層１０３の両側領域に段差１０３ａを形成し、バイアス層１０９の厚肉部をフリー磁性層１０５に直接接触させている。
【０００９】
図１６に示す構造では、バイアス層１０９の厚肉部がフリー磁性層１０５に直接接触するため、バイアス層１０９からフリー磁性層１０５にバイアス磁界が有効に付与されると考えられるが、所期の特性が不充分である可能性がある。
【００１０】
この現象について技術的に考察する。すなわち、バイアス下地層１０８はバイアス層１０９の磁気特性を改善するために設けられているものであるが、固定磁性層１０３の段差１０３ａの部分について着目すると、この段差１０３ａ上ではバイアス層１０９の下層にバイアス下地層１０８が存在していないことが分かる。
【００１１】
固定磁性層１０３の段差１０３ａ上では、バイアス層１０９がフリー磁性層１０５に直接接合し、その両者の界面にはバイアス磁界が発生してバイアス層１０９からフリー磁性層１０５にバイアス磁界が付与されることになる。したがって、前記バイアス磁界が発生する部分に形成された固定磁性層１０３の段差１０３ａ上でバイアス層１０９の磁気特性が改善されることは特に重要となる。
【００１２】
しかしながら、図１６に示す従来例では、前記バイアス磁界が発生する部分に対応して形成された固定磁性層１０３の段差１０３ａにバイアス下地層１０８が存在しておらず、バイアス磁界が発生する部分でバイアス層１０９の保磁力が低下してしまい磁気特性が改善されておらず、所期の特性を得ることができないことが分かった。
【００１３】
【発明の目的】
本発明の目的は、段差を固定磁性層に設けることなくバイアス層をフリー磁性層に直接接触させるとともに、フリー磁性層と接触する部分でのバイアス層の磁気特性を改善した磁気検出素子及びその製造方法を得ることにある。
【００１４】
【発明の概要】
本発明は、基板上に形成したギャップ層と、ギャップ層の形成面上に積層した略台形状の多層抵抗膜を構成する、少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層と、多層抵抗膜の略台形状の両側端面に連続して形成された傾斜面側の両側領域に下から順に積層した、バイアス下地層及びバイアス層とを有し、バイアス下地層が、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、少なくともその［２１１］面が膜面垂直方向に優先配向されて、多層抵抗膜の傾斜面の途中高さ位置まで形成され、バイアス層の下面全面がバイアス下地層に接触して、該バイアス層がバイアス下地層上にフリー磁性層の高さ位置まで嵩上げされて形成されていることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、基板上に形成したギャップ層と、ギャップ層の形成面上に積層した略台形状の多層抵抗膜を構成する、少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層と、多層抵抗膜の略台形状の両側端面に連続して形成された傾斜面側の両側領域に下から順に積層した、バイアス下地層及びバイアス層とを有し、バイアス下地層が、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、少なくともその［２１１］面又は［２００］面が膜面垂直方向に優先配向されて、多層抵抗膜の傾斜面の途中高さ位置まで形成され、バイアス層の下面全面がバイアス下地層に接触して、該バイアス層がバイアス下地層上にフリー磁性層の高さ位置まで嵩上げされて形成されていて、さらに、バイアス層が、少なくとも［１００］面が膜面垂直方向に優先配向された磁性材料から形成されていることを特徴としている。
さらに本発明は、基板上に形成したギャップ層と、ギャップ層の形成面上に積層した略台形状の多層抵抗膜を構成する、少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層と、多層抵抗膜の略台形状の両側端面に連続して形成された傾斜面側の両側領域に下から順に積層した、バイアス下地層及びバイアス層とを有し、バイアス下地層が、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、その［２００］面及び［２１１］面が膜面垂直方向に優先配向されて、多層抵抗膜の傾斜面の途中高さ位置まで形成され、バイアス層の下面全面がバイアス下地層に接触して、該バイアス層がバイアス下地層上にフリー磁性層の高さ位置まで嵩上げされて形成されていて、バイアス層が、少なくとも［１００］面が膜面垂直方向に優先配向された磁性材料から形成されていることを特徴としている。
上記二態様ではいずれも、バイアス層の［１００］面が［００２］面よりも優先配向しており、バイアス層の［１００］／［００２］のＸ線回折ピーク比が０．５以上であることが望ましい。
【００１６】
前記バイアス下地層及び前記バイアス層が上述したように優先配向された結晶構造体である場合には、前記バイアス層の厚肉部が前記フリー磁性層に直接接触して形成されていてもよく、さらには前記バイアス層の厚肉部と前記フリー磁性層との間に前記バイアス下地層が介在されていてもよい。
【００１７】
前記反強磁性層が、少なくとも前記多層抵抗膜のトラック幅方向の両側に延びた両側領域を有している場合には、アモルファス層が前記反強磁性層の両側領域上に形成され、前記バイアス層が、該バイアス層の下に形成された前記アモルファス層と前記バイアス層の２層で嵩上げされて前記フリー磁性層の高さ位置に形成されていることが望ましい。
【００１８】
前記反強磁性層の両側領域の膜厚がトラック幅領域の膜厚より薄く、前記アモルファス層が前記反強磁性層の両側領域上に所望の膜厚で形成されていることが望ましい。
【００１９】
前記多層抵抗膜が、下から順に反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を有し、前記固定磁性層が、非磁性中間層を挟んで形成された一対の強磁性層を備え、前記一対の強磁性層の磁化方向が互いに反平行である構造、或いは前記多層抵抗膜が、下から順に反強磁性層、固定磁性層、非磁性中間層及びフリー磁性層を有し、前記フリー磁性層が、非磁性中間層を挟んで形成された一対の強磁性層を備え、前記一対の強磁性層の磁化方向が互いに反平行である構造のいずれのものであってもよい。
【００２０】
前記ギャップ層と前記反強磁性層との間にシードレイア層が形成されていてもよい。
【００２１】
本発明に係る磁気検出素子の製造方法は、（ａ）基板のギャップ層上に、少なくとも反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層からなる多層抵抗膜を形成する工程と、（ｂ）前記多層抵抗膜を、反強磁性層からフリー磁性層に至る連続した傾斜面が形成される略台形形状を有するようにパターニングする工程と、（ｃ）前記パターニングされた多層抵抗膜の略台形形状のトラック幅方向での両側領域にバイアス下地層を該多層抵抗膜の高さ付近まで形成する工程と、（ｄ）前記多層抵抗膜をマスキングして前記バイアス下地層を該多層抵抗膜の傾斜面の途中の深さまで除去する工程と、（ｅ）前記残留するバイアス下地層上にバイアス層を積層することにより、前記バイアス層の下面全面を前記バイアス下地層に接触させ、かつ前記バイアス層の厚肉部を前記フリー磁性層に対向して形成する工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【００２２】
前記バイアス下地層の形成工程において、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなる前記バイアス下地層の成膜角度を、少なくとも[２１１]面または[２００]面が膜面垂直方向に優先配向される角度に制御することにより、前記バイアス下地層の成膜を行なう。なお、前記バイアス下地層の成膜角度が６２度以上であることが望ましい。
【００２３】
前記バイアス下地層の形成工程において、前記バイアス下地層の成膜角度の制御により前記多層抵抗膜の傾斜面に迫上がって形成される先細り状のバイアス下地層を完全に除去して、前記バイアス下地層を該多層抵抗膜の傾斜面の途中の深さまで除去するようにしてもよい。
【００２４】
前記バイアス下地層の形成工程において、前記バイアス下地層の成膜角度の制御により前記多層抵抗膜の傾斜面に迫上がって形成される先細り状のバイアス下地層の一部を除去して、前記バイアス下地層を該多層抵抗膜の傾斜面の途中の深さまで除去するようにしてもよい。
【００２５】
前記バイアス層の形成工程において、前記バイアス層の成膜角度を、少なくとも[１００]面が膜面垂直方向に優先配向される角度に制御することにより、前記バイアス層の成膜を行なう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気検出素子を記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）側から見た断面図、図２は、図１の右側形状を拡大した断面図である。
【００２８】
この第１の実施形態に係る磁気検出素子は、記録媒体に記録されたデータを再生するための巨大磁気抵抗効果型素子であり、この磁気検出素子は再生用の磁気ヘッドに用いられ、記録媒体からの信号磁界により後述する多層抵抗膜の電気抵抗が変化し、その抵抗の変化を利用して記録媒体の記録データを再生する。
【００２９】
なお、図１には再生用の磁気ヘッドに用いられる磁気検出素子のみが開示されているが、この磁気検出素子の多層抵抗膜２０上（図１のＺ方向）に記録用のインダクティブヘッドが積層形成された構造のものであってもよい。このインダクティブヘッドは、磁性材料で形成したコア層とコア層に巻付けたコイル層とを有し、コイル層に記録用電流を通電しコア層に発生する磁界により記録媒体にデータを書き込む構造に構成されている。
【００３０】
再生用磁気ヘッドに用いられる図１の磁気検出素子は、例えばアルミナ−チタンカーバイト（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）で形成されたスライダのトレーリング端面に設けられる。このスライダは、記録媒体との対向面と逆面側で、ステンレス材などによる弾性変形可能なサスペンションに接合され、磁気ヘッド装置が構成される。
【００３１】
この磁気検出素子は、基板Ｂ上に、ＮｉＦｅ合金やセンダストなどの磁性材料からなる下部シールド層２１が形成され、下部シールド層２１上に、Ａｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの絶縁材料からなる下部ギャップ層２２が形成され、下部ギャップ層２２の形成面α上に多層抵抗膜２０が形成される。
【００３２】
この多層抵抗膜２０は、いわゆるスピンバルブ型多層抵抗膜と呼ばれるものである。以下、この多層抵抗膜２０を構成する各層について説明する。
【００３３】
下部ギャップ層２２の上面に位置する形成面αには、反強磁性層２６が形成される。この反強磁性層２６は、例えば、元素Ｘ（ただし、Ｘ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、あるいは、元素Ｘと元素Ｘ′合金（ただし、元素Ｘ′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を含有する反強磁性材料により形成される。一般的には反強磁性層２６はＰｔＭｎ（プラチナ・マンガン）から形成される。さらに反強磁性層２６の両側領域２６ｂの膜厚ｔ２がトラック幅領域２６ａの膜厚ｔ１より薄く形成され、反強磁性層２６はギャップ層２２上に凸型形状に形成される。
【００３４】
これらの反強磁性材料は、耐食性に優れ、しかもブロッキング温度も高く、反強磁性層２６上に形成される固定磁性層２７との界面に大きなバイアス磁界を発生し得る。
【００３５】
前記反強磁性層２６上には固定磁性層２７が形成される。この固定磁性層２７はＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金などにより形成される。この固定磁性層２７が反強磁性層２６上に形成された後、ハイト方向（図１のＹ方向）への磁場の雰囲気中でアニールを施すことにより、固定磁性層２７と反強磁性層２６との界面に発生するバイアス磁界により、固定磁性層２７の磁化方向がハイト方向（図１のＹ方向）に固定される。この固定磁性層２７は、例えば２０Å以上６０Å以下程度の膜厚で形成される。
【００３６】
前記固定磁性層２７上には非磁性導電層２８が形成される。この非磁性導電層２８は、例えばＣｕなどの電気抵抗の低い導電性材料から形成される。この非磁性導電層２８は例えば２５Å程度の膜厚に形成される。
【００３７】
前記非磁性導電層２８上にはフリー磁性層２９が形成される。このフリー磁性層２９は、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金などから形成される。また、このフリー磁性層２９のＸ方向での幅が磁気的な再生に対応するトラック幅Ｔｗの寸法に設定されている。また、このフリー磁性層２９は、２０Å以上４０Å以下程度の膜厚に形成される。また、このフリー磁性層２９は、非磁性導電層２８と対向する側にＣｏ又はＣｏＦｅ膜等が形成されていてもよい。これにより、非磁性導電層２８との界面での金属元素等の拡散を防止することができ、抵抗変化率（ΔＧＭＲ）を大きくすることができる。
【００３８】
前記フリー磁性層２９上には保護層３０が形成される。この保護層３０はＴａなどから形成され、３０Å程度の膜厚に形成される。
【００３９】
上述の反強磁性層２６から保護層３０の各層で構成される、すなわちＡＢＳ面（記録媒体との対向面）方向から見たときの断面形状が略台形形状を有する領域、具体的には図１において底辺側でＸ１、上辺側でＸ２の幅寸法を有する各層の領域（以下、これをトラック領域という）にある多層抵抗膜２０の突出部２０ｃは、トラック幅方向（図１のＸ方向）の両側端面２０ａ、２０ａが、反強磁性層２６の上面部側から保護層３０の上面まで連続した傾斜面として形成されている。
【００４０】
このトラック幅領域の寸法は、反強磁性層２６をオーバーエッチングする量に応じて変化する。例えば反強磁性層２６のオーバーエッチング量が最大の場合、すなわち反強磁性層２６の両側領域２６ｂが完全に除去される場合に後述するアモルファス層３２の膜厚が最大（ｔ大）となり、前記トラック幅領域の寸法は最大のＸ１′となる。
【００４１】
また反強磁性層２６のオーバーエッチング量が最小の場合、後述するアモルファス層３２の膜厚が最小（ｔ小）となり、前記トラック幅領域の寸法は最小のＸ１″となる。これにより、反強磁性層２６がフリー磁性層２９のトラック幅Ｔｗ寸法よりトラック幅方向の両側に延びて両側領域２６ｂ、２６ｂが形成される。
【００４２】
この場合、反強磁性層２６のオーバーエッチング量を可及的に大きくすると、多層抵抗膜２０の電気抵抗の変化率が大きくなる傾向にあることが技術的に確かめられている。
【００４３】
多層抵抗膜２０は、まず各層を下部ギャップ層２２の形成面α上に成膜した後、この多層抵抗膜２０の中央部分上にのみリフトオフ用のレジスト（図８のレジストＲ）を形成し、このレジストに覆われていない多層抵抗膜２０の両側領域がイオンミリングなどでエッチングして除去される。この際に多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側端面２０ａ、２０ａが連続した傾斜面（両側領域２０ａを傾斜面２０ａとして表記する）としてエッチングされ、略台形形状を有する略凸形状に形成される。
【００４４】
この実施形態では、多層抵抗膜２０の略台形形状の突出部２０ｃの傾斜面（両側端面）２０ａ、２０ａよりも外側にある、すなわちトラック領域よりもトラック幅方向の外側からトラック領域を臨むように位置し、図１中のＸ０、Ｚ０を同時に満足する領域（以下、両側領域という）にある各層について、反強磁性層２６の一部のみを残し、その上側の各層全てを除去し、図１に示すような略台形形状を有する略凸形状に形成する。また反強磁性層２６のトラック領域はオーバーエッチングされて凸型状に形成され、その凸型状の反強磁性層２６のトラック幅方向の両側でオーバーエッチングされた部分にアモルファス層３２が形成される。
【００４５】
また後述するように、反強磁性層２６はオーバーエッチングにより完全に除去し、凸型形状の反強磁性層２６の両側に下部ギャップ層２２の形成面αが露出させるようにしてもよい。図１に示すように、略台形状を有する略凸形状の多層抵抗膜２０の両側領域には、下から順にアモルファス層３２、バイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６及び保護層３７がそれぞれ形成されている。各層については主に図２を参照しながら説明する。
【００４６】
図２は、図１に示す磁気検出素子の右側部分のみを拡大した断面図である。図２に示すように、アモルファス層３２は、多層抵抗膜２０の凸型状反強磁性層２６の両側領域、特にオーバーエッチングされた両側領域２６ｂ上に形成され、アモルファス層３２の多層抵抗膜２０側の端面３２ａは、多層抵抗膜２０の両側端面（傾斜面）２０ａと接触して形成される。またアモルファス層３２は、反強磁性層２６のトラック領域２６ａの膜厚ｔ１より膜厚ｔ２が薄い両側領域２６ｂ上に形成され、所望の膜厚が確保されている。アモルファス層３２の膜厚は、６０Å以上３００Å以下であることが望ましい。
【００４７】
アモルファス層３２は、この上に形成されるバイアス下地層３３及びハードバイアス層３４の結晶配向について、このアモルファス層３２直下に位置する反強磁性層２６からの結晶配向特性が悪影響をもたらさぬようにするためのものであって、結晶構造が規則化されていないアモルファス状態のアモルファス層３２を介在させることにより、反強磁性層２６の結晶配向がバイアス下地層３３の結晶配向に悪影響を与えないように機能している。なお、バイアス下地層３３の結晶配向に反強磁性層２６の結晶配向が影響を与えない場合には、アモルファス層３２を設ける必要がない。
【００４８】
さらにアモルファス層３２は、後述するバイアス下地層３３及びハードバイアス層３４の嵩上げ用基材としても機能しており、これを介して形成されるハードバイアス層３４を多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側領域２０ａ内で高い位置に嵩上げして形成し、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有してバイアス層３４を対向させる。さらにアモルファス層３２の膜厚は、バイアス下地層３３の結晶配向に悪影響を与えないようにするため、６０Å〜３００Åの範囲に設定する。なお、バイアス下地層３３の結晶配向に反強磁性層２６の結晶配向が影響を与えない場合には、アモルファス層３２に代えて別の層により、バイアス下地層３３及びバイアス層３４をフリー磁性層２９の高さ位置まで嵩上げするようにしてもよい。さらに、バイアス磁界が発生するバイアス層３４とフリー磁性層２９との界面に対応して形成されたバイアス層３４の下面３４ａにもバイアス下地層３３が存在するため、バイアス磁界が発生する部分でバイアス層３４の保磁力が向上して磁気特性が改善され、所期の特性を得ることができる。
【００４９】
後述する製造方法で説明するように、アモルファス層３２はスパッタ成膜の際、下部ギャップ層２２の形成面α上の反強磁性層２６に対してほぼ垂直方向からのイオン照射により成膜される。特に、アモルファス層３２は、イオンビームスパッタ法、ロングスロースパッタ法、コリメーションスパッタ法などを用いて成膜される。またアモルファス層３２はスパッタ成膜により一部が多層抵抗層２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに先細り状に迫上がって付着するため、エッチング処理により、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに先細り状に迫上がって付着した余分なアモルファス層２０を除去する。特にアモルファス層３２が導電性を有する場合には、必ずしも傾斜面２０ａ上の先細り状アモルファス層３２を除去する必要がない。
【００５０】
また、アモルファス層３２の上面３２ｂは、固定磁性層２７の下面２７ｃよりも上側（図１のＺ方向）に位置していることが好ましい。これによって、ハードバイアス層３４を、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側領域内においてフリー磁性層２９の高さ位置まで嵩上げして形成することができ、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有してバイアス層３４の厚肉部を対向させることが可能である。
【００５１】
また前記アモルファス層３２上にはバイアス下地層３３が形成される。バイアス下地層３３はｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、少なくとも[２１１]又は[２００]面が膜面垂直方向に優先配向されて、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａの途中高さ位置まで形成される。さらにバイアス下地層３３上には、バイアス層３４の下面３４ａの全面がバイアス下地層３３の上面３３ａに接触して、バイアス層３４がバイアス下地層３３上にフリー磁性層２９の高さ位置まで嵩上げされて形成される。バイアス層３４は、少なくとも[１００]面が膜面垂直方向に優先配向されてバイアス下地層３３上に形成される。
【００５２】
またバイアス下地層３３及びバイアス層３４が上述したように優先配向された結晶構造体である場合には、図１及び図２に示すようにバイアス層３４の厚肉部がフリー磁性層２９に直接接触して形成されていてもよく、さらには図３に示すようにバイアス層３４の厚肉部とフリー磁性層２９との間に、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに迫上がった先細り状のバイアス下地層３３ｂが介在されていてもよい。また図１及び図２のように、バイアス層３４の厚肉部がフリー磁性層２９に直接接触させた構造では、バイアス層３４がフリー磁性層２９と強磁性結合して大きなバイアス磁界を効率よくフリー磁性層２９に印加することができる。
【００５３】
ここで、バイアス下地層３３及びバイアス層３４の優先配向とバイアス層３４の保磁力（Ｈｃ）との関係について図４及び図５を用いて説明する。
【００５４】
バイアス下地層３３としてＣｒを用い、バイアス層３４としてＣｏＰｔを用いた場合において、バイアス下地層３３の成膜角度に対するバイアス層３４のＸ線回折（ＸＲＤ）ピーク比の依存性について実験を行ない検証を行なった。
【００５５】
図４（ａ）はＣｒ膜（バイアス下地層３３）の成膜角度が２０°の場合の配向状態、図４（ｂ）はＣｒ膜（バイアス下地層３３）の成膜角度が５０°の場合の配向状態、図４（ｃ）はＣｒ膜（バイアス下地層３３）の成膜角度に対する、ＣｏＰｔの配向依存性及びＣｏＰｔ膜（バイアス層３４）の保磁力Ｈｃの依存性を多重記録して示す図である。また図５（ａ）は、バイアス下地層３３として用いたＣｒの成膜角度と、バイアス層３３として用いたＣｏＰｔの[２００]面と[１００]面とのＸ線回折（ＸＲＤ）ピーク比との関係を数値で示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示された数値をグラフに表した図、図５（ｃ）は、バイアス層３４として用いたＣｏＰｔの[２００]面と[１００]面とのＸ線回折（ＸＲＤ）ピーク比と、ＣｏＰｔからなるバイアス層３４の保磁力（Ｈｃ）との関係を数値で示す図、図５（ｄ）は、図５（ｃ）に示す数値をグラフに表した図である。
【００５６】
ここで、Ｃｒからなるバイアス下地層３３の成膜角度と、ＣｏＰｔからなるバイアス層３４の成膜角度とは、基板Ｂに対する垂直方向に対するスパッタ粒子の入射方向がなす角度（図１０のθ１、図１１のθ２に相当する）に設定する。またＣｏＰｔ膜の成膜角度は２０°に制御して固定している。またバイアス層３４としてのＣｏＰｔ膜が保持する保磁力（Ｈｃ）は、ＣｏＰｔ膜に配向される[１００]面と[２００]面との配向ピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））に関係し、[２００]面の配向ピークが小さく、[１００]面の配向ピークが大きくなると、ＣｏＰｔの保磁力（Ｈｃ）が増加し、逆に[２００]面の配向ピークが大きく、[１００]面の配向ピークが小さい場合には、ＣｏＰｔの保磁力（Ｈｃ）が減少するという関係にあることを本発明者は図４（ｃ）に示すように検証の結果に基いて知得している。
【００５７】
図４（ａ）に示すように、バイアス下地層３３としてのＣｒの成膜角度が２０°の場合には、Ｃｒ膜は[１１０]面が膜面垂直方向に優先配向するのみであり、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、そのときのＣｏＰｔ膜（バイアス層３４）の[１００]面と[２００]面とのピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））が小さく（０．０８）、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、ＣｏＰｔ膜の保磁力（Ｈｃ）は小さい（１３６ＫＡ／ｍ）。
【００５８】
図４（ｂ）に示すように、バイアス下地層３４としてのＣｒの成膜角度を５０°、すなわちＣｒの粒子入射方向を基板Ｂ側（水平面側）に寝かせると、Ｃｒ膜は[１１０]面に加えて[２００]面、[２１１]面が優先配向され、これにより、図５（ａ）、（ｂ）に示すようにＣｏＰｔ膜は[１００]面と[２００]面とのピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））が増大し（０．１５）、図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにＣｏＰｔ膜の保磁力Ｈｃも増大する（１７１ＫＡ／ｍ）。
【００５９】
また、バイアス下地層３４としてのＣｒの成膜角度を６０°にして、Ｃｒの粒子入射方向を基板Ｂ側（水平面側）に寝かせると、Ｃｒ膜は[１１０]面に加えて[２００]面、[２１１]面が優先配向され、これにより、図５（ａ）、（ｂ）に示すようにＣｏＰｔ膜は[１００]面と[２００]面とのピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））が増大し（０．４４）、図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにＣｏＰｔ膜の保磁力Ｈｃも増大する（１９１ＫＡ／ｍ）。
【００６０】
Ｃｒの成膜角度を７０°にして、Ｃｒの粒子入射方向をさらに基板Ｂ側（水平面側）に寝かせると、Ｃｒ膜は[１１０]面に加えて[２００]面、[２１１]面が優先配向され、これにより、図５（ａ）、（ｂ）に示すようにＣｏＰｔ膜は[１００]面と[２００]面とのピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））が増大し（１．１５）、ＣｏＰｔ膜の保磁力Ｈｃも増大する（１９７ＫＡ／ｍ）。
【００６１】
バイアス層３４としてのＣｏＰｔ膜の保磁力Ｈｃが１６０ＫＡ／ｍ以上であれば、実用に供することができるものであり、Ｃｒ膜のバイアス下地層３３の成膜角度を、バイアス下地層３３の少なくとも[２００]面又は[２１１]面が膜面垂直方向に優先配向する角度に制御してバイアス下地層３３を成膜すること、及びＣｏＰｔ膜のバイアス層３４の成膜角度を、バイアス層３４の少なくとも[１００]が膜面垂直方向に優先配向する角度に制御してバイアス層３４を成膜することにより、バイアス層３４の保磁力を高めることを本発明者は検証している。この検証結果に基いて、バイアス下地層３３が、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなり、少なくとも[２１１]又は[２００]面が膜面垂直方向に優先配向されていること、及びバイアス層３４が、少なくとも[１００]面が膜面垂直方向に優先配向されていることを特定することにより、バイアス層３４の保磁力を増大させる構成としている。
【００６２】
また図５（ｄ）から明らかなように、より好ましくは、バイアス層３４のＣｏＰｔ膜の[１００]面と[２００]面のピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））は０．５以上であることが好ましい。この範囲であると、約１９０ＫＡ／ｍ以上の安定した保磁力（Ｈｃ）が得られ、フリー磁性層２９に十分なバイアス磁界を供給することができる。また、これに対応する成膜角度は６２度以上が好ましい。また、より好ましくは、そのピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））が１．０以上である。バイアス層３４のＣｏＰｔ膜の[１００]面が[２００]面より優先配向しているものであり、バイアス層３４の保磁力（Ｈｃ）を大きくすることができる。したがって、バイアス層３４のＣｏＰｔ膜の[１００]面と[２００]面のピーク比（Ｉ（[１００]／[２００]））は、１．０以上であることが好ましい。この範囲であると、約１９７ＫＡ／ｍ以上の安定した保磁力（Ｈｃ）が得られ、フリー磁性層３４は十分なバイアス磁界が供給されることができる。また、このような範囲にする成膜角度は６７度以上が好ましい。
【００６３】
以上の説明では、バイアス層３４としてＣｏＰｔ膜を用いたが、後述する各種の材料についても上述した内容が適用できる。さらに、バイアス下地層３３としてＣｒを用いたが、後述する各種の材料についても同様であり、要はバイアス下地層３３として用いられるｂｃｃ構造の結晶体であれば、いずれのものでも同様なことが言える。また、バイアス層３４の成膜角度は５°〜４０°付近がよいことが確かめられている。
【００６４】
またバイアス下地層３３及びバイアス層３４が上述したように優先配向された結晶構造体である場合には、図１及び図２に示すようにバイアス層３４の厚肉部がフリー磁性層２９に直接接触して形成されていてもよく、さらには図３に示すようにバイアス層３４の厚肉部とフリー磁性層２９との間に、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに迫上がった先細り状のバイアス下地層３３ｂが介在されていてもよいことを提案している。
【００６５】
この理由について説明する。例えばＣｒ膜からなるバイアス下地層３３の成膜角度を大きくする、すなわちバイアス下地層３３の成膜角度を基板Ｂ側に寝かせて成膜すると、スパッタ粒子は多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに迫上がって先細り状に形成される傾向にある（図３参照）。この先細り状バイアス下地層３３ｂは、その成膜角度を大きくして（基板Ｂ側に寝かせている）、少なくとも[２００]面又は[２１１]面が優先配向されているものであり、図３に示すようにバイアス層３４の厚肉部とフリー磁性層２９との間にバイアス下地層３３ｂが介在することにより、バイアス層３４の保磁力（Ｈｃ）が増大することとなる。
【００６６】
したがって図３に示すように、バイアス層３４の厚肉部とフリー磁性層２９との間に、多層抵抗膜２０の傾斜面２０ａに迫上がった先細り状のバイアス下地層３３ｂが介在されていてもよい。
【００６７】
さらにバイアス層３４の下面３４ａの全面がバイアス下地層３３の上面３３ａに接触しているため、バイアス磁界が形成されるバイアス層３４の厚肉部とフリー磁性層２９との界面におけるバイアス層３４の下面にバイアス下地層３３が存在するため、前記界面でのバイアス層３４の保磁力（Ｈｃ）が増大する。したがって、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに迫上がって形成される先細り状のバイアス下地層３３ｂをエッチングにより完全に除去し、バイアス層３４の厚肉部をフリー磁性層２９に直接接合して十分な保磁力をバイアス層３４に保持させることができる。
【００６８】
したがって、上述したようにバイアス下地層３３及びバイアス層３４が上述した優先配向された結晶構造体である場合には、図１及び図２に示すようにバイアス層３４の厚肉部がフリー磁性層２９に直接接触して形成されていてもよい。このように、バイアス層３４の厚肉部がフリー磁性層２９に直接接触している構造では、バイアス層３４とフリー磁性層２９が強磁性結合により大きなバイアス磁界を効率よくフリー磁性層２９に印加することができる。
【００６９】
またバイアス下地層３３上におけるハードバイアス層３４の上面３４ｂは、フリー磁性層２９の上面２９ｂと略同一面上に位置するか、あるいはフリー磁性層２９の上面２９ｂよりも図示上側（図示Ｚ方向）に位置することが更に好ましい。これによって、図３のようにフリー磁性層２９の下面２９ａ及び上面２９ｂから、形成面αと平行な方向に仮想線Ｄ、Ｅを引いた時、多層抵抗膜２０の両側領域における２本の仮想線Ｄ、Ｅ内には、バイアス下地層３３の先細り部３３ｂとハードバイアス層３４のみが存在することになるため、また図２では仮想線Ｄ、Ｅ内にハードバイアス層３４のみが存在することになるため、ハードバイアス層３４の厚肉部からより十分なバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給することが可能になる。
【００７０】
また、ハードバイアス層３４とフリー磁性層２９との間に、先細り状のバイアス下地層３３ｂが介在すると、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界は極端に小さくならず、十分な大きさのバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給することができる。
【００７１】
上記の構成であれば、ハードバイアス層３４からフリー磁性層２９に適切な大きさのバイアス磁界を供給することができ、これによりフリー磁性層２９の磁化を図１のＸ方向に適切に単磁区化することができる。
【００７２】
前記ハードバイアス層３４上には電極層３６が形成され、電極層３６上にはＴａなどで形成された保護層３７が形成される。
【００７３】
次に、アモルファス層３２及びバイアス下地層３３の材質について、以下に説明する。
【００７４】
アモルファス層３２は前述したように、そのアモルファス（非晶質）の性質により、直下に反強磁性層２６が存在しても、この配向特性の影響を遮断する作用がある。アモルファス層３２は非磁性材料で形成されることが好ましい。
【００７５】
また、アモルファス層３２がＣｏ−Ｔ−Ｚ合金から形成されており、この場合に、ＴはＺｒ、Ｈｆのうち少なくとも１種を含む元素であり、ＺはＴａ、Ｎｂのうち少なくとも１種を含む元素である。またアモルファス層３２がＮｉ−Ｘ合金から形成されており、この場合に、Ｘは少なくともＰを含む元素からなる。またアモルファス層３２はＡｌ2Ｏ3、アモルファス導電層から形成してもよい。またアモルファス層３２の膜厚が、６０Å以上３００Å以下の範囲に設定されている。
【００７６】
一方、バイアス下地層３３は、結晶構造がｂｃｃ構造（体心立方構造）の金属膜で形成されることが望ましい。またバイアス下地層３３を成膜する場合は、その成膜方向を制御することにより、少なくとも[２１１]面または[２００]面を膜面垂直方向に配向させる。
【００７７】
またバイアス下地層３３は、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａのいずれか、或いはこれらの２種以上から形成されている。
【００７８】
上記のように、バイアス下地層３３の下層にアモルファス層３２が形成され、反強磁性層２６とバイアス下地層３３が直接接触しているため、バイアス下地層３３の結晶構造を体心立方構造（ｂｃｃ構造）に適正に調整することができる。このような結晶構造及び結晶配向性を有する金属膜によってバイアス下地層３３を形成する理由は、このバイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力（Ｈｃ）と角型比（Ｓ）を高めるためである。
【００７９】
また、ハードバイアス層３４は、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などで形成される。これら合金の結晶構造は、稠密六方構造（ｈｃｐ）となっている。
【００８０】
ここで、金属膜で形成されたｂｃｃ構造のバイアス下地層３３とハードバイアス層３４を構成するＣｏＰｔ系合金のｈｃｐ構造は、その格子のマッチング関係で、例えばハードバイアス層３４のｈｃｐ構造のｃ軸は、膜面内に配向する。これは、膜面内に着磁しているハードバイアス層３４として非常に有利な構造であるため、より大きな保磁力と良好な角型比を併せもつことができる。
【００８１】
バイアス下地層３３は結晶構造が体心立方構造（ｂｃｃ構造）を有するため、その金属膜は、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａのいずれか１種または２種以上の元素で形成されることが好ましいが、特にＣｒ膜で形成されることが好ましい。このＣｒ膜は、ハードバイアス層３４の結晶配向を整える機能に優れ、ハードバイアス層３４の保磁力を適切に大きくすることができるからである。また、前記バイアス下地層３３を使用し、少なくとも[２１１]面又は[２００]面を膜面垂直方向に配向させると、その上に形成されるＣｏＰｔのハードバイアス層３４の結晶配向を[１００]面配向とすることができる。
【００８２】
ギャップ層２２の形成面α上に形成された多層抵抗膜２０上には、図１に示すように、絶縁材料を使用して上部ギャップ層３８が形成され、上部ギャップ層３８上には磁性材料を使用して上部シールド層３９が形成される。
【００８３】
次に、本発明の第２の実施形態について、図６を参照しながら説明する。この磁気検出素子も、記録媒体に記録されたデータを再生するための磁気ヘッドに用いられる。図６には、この磁気検出素子のみが図示されているが、第１の実施形態と同様に、この磁気検出素子による磁気ヘッド上に記録用のインダクティブヘッドが形成されていてもよい。
【００８４】
この実施形態が第１の実施形態と異なる部分は、多層抵抗膜２０の反強磁性層２６とギャップ層２２との間にシードレイヤ層２５を有する点である。すなわち、この実施形態では、下部シールド層２１上に形成された下部ギャップ層２２上にシードレイヤ層２５が形成されている。その他の構成は図１に示す実施形態の構成と同様である。
【００８５】
このシードレイヤ層２５は、下地層２３と、反強磁性層２６との界面と平行方向に面心立方晶の[１１１]面或いは体心立方晶の[１１０]面が優先配向した、非磁性材料或いは磁性材料で形成された配向膜２４とから形成される。
【００８６】
シードレイヤ層２５は、一層の非磁性材料或いは磁性材料で形成された配向層２４のみで構成されていてもよいが、配向層２４の結晶配向を整えるためには下地層２３が形成されている方が好ましい。
【００８７】
下地層２３は、Ｔａ（タンタル）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）のうち少なくとも１種以上で形成されることが好ましい。また、配向層２４は、上記のように磁性材料あるいは非磁性材料で形成されるが、特に高抵抗材料で形成することが好ましい。この配向層２４は、例えばＮｉＦｅＹ合金（ただし、Ｙは、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる少なくとも１種以上）で形成されることが好ましい。このうち、配向層２４はＮｉＦｅＣｒ合金で形成されることがより好ましい。この配向層２４の[１１１]面を、より適切に反強磁性層２６との界面と平行な方向に優先配向させることができ、さらに高比抵抗にできるからである。また配向層２４をＣｒで形成してよく、この場合にはＣｒの濡れ性により、均一かつ緻密な結晶配向を得ることができる。
【００８８】
配向層２４が高比抵抗であると、後述する電極層３６から流れるセンス電流のシードレイヤ層２５への分流を抑制することが可能である。これによって、抵抗変化率（ΔＧＭＲ）を向上させることができ、またバルクハウゼンノイズを減少させることができる。
【００８９】
なお、シードレイヤ層２５のうち下地層２３は、０Å以上５０Å以下程度の膜厚で、配向層２４は１０Å以上１００Å以下程度の膜厚で形成される。
【００９０】
前記シードレイヤ層２５上には反強磁性層２６が形成されるが、これは先の第１の実施形態のものと同様の構成である。すなわち、この反強磁性層２６は、耐食性に優れ、しかもブロッキング温度も高く、反強磁性層２６上に形成される固定磁性層２７との界面で大きな交換結合磁界を発生し得る。また、この反強磁性層２６は５０Å以上２５０Å以下の膜厚で形成されることが好ましい。
【００９１】
上記したように、シードレイヤ層２５は、反強磁性層２６との界面と平行な方向に面心立方晶の[１１１]面或いは体心立方晶の[１１０]面が優先配向していることにより、シードレイヤ層２５上に形成される反強磁性層２６の[１１１]面、さらには反強磁性層２６上に形成される各層の[１１１]面、さらには反強磁性層２６上に形成される各層の[１１１]面と平行な方向に優先配向させることが可能であり、これによって結晶粒径が大きくなり、抵抗変化率（ΔＧＭＲ）を向上させることができる。
【００９２】
固定磁性層２７は、２０Å以上６０Å以下程度の膜厚で形成されることが好ましい。一方、非磁性導電層２８は例えば２５Å程度の膜厚で形成される。フリー磁性層２９は、２０Å以上４０Å以下程度の膜厚で形成されることが好ましい。また、フリー磁性層２９は２層構造で形成され、非磁性導電層２８と対向する側にＣｏ膜が形成されていることが好ましい。これにより、非磁性導電層２８との界面での金属元素等の拡散を防止することができ、抵抗変化率（ΔＧＭＲ）を大きくすることができる。フリー磁性層２９上の保護層３０はＴａなどで形成され、その膜厚は３０Å程度である。
【００９３】
この第２の実施形態でも、シードレイヤ層２５から保護層３０の各層で構成される多層抵抗膜２０の突出部２０ｃのトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側端面２０ａ、２０ａが、保護層３０から反強磁性層２６の途中まで連続した傾斜面となっている。また、前記両側端面２０ａ、２０ａは、保護層３０の上面からシードレイヤ層２５の上面若しくは途中まで連続した傾斜面として形成されていてもよい。
【００９４】
多層抵抗膜２０は、先の第１の実施形態と同様に、まず各層を形成面α上に成膜した後、多層抵抗膜２０の中央部上にのみリフトオフ用のレジスト層を形成し、レジスト層に覆われていない多層抵抗膜２０の両側領域をエッチングで除去する。
【００９５】
この多層抵抗膜２０の両側領域は、形成面αが露出するまで深くエッチングせず、シードレイヤ層２５の一部を残すか、若しくは反強磁性層２６の一部を残すような構成である。
【００９６】
なお、多層抵抗膜２０の両側領域には、先の第１の実施形態と同様に、下から順にアモルファス層３２、バイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６、及び保護層３７がそれぞれ形成される。
【００９７】
アモルファス層３２は、多層抵抗膜２０の両側領域の反強磁性層２６又はシードレイヤ層２５上に形成されるが、アモルファス層３２の多層抵抗膜２０側の端面３２ａは、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側端面（傾斜面）２０ａと接して形成される。アモルファス層３２上にバイアス下地層３３を介して形成されるハードバイアス層３４は、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側領域２０ａ、２０ａ内で高い位置に形成され、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向される。
【００９８】
この反強磁性層２６又はシードレイヤ層２５上でのアモルファス層３２の膜厚は６０Å以上３００Å以下であることが好ましい。また、バイアス下地層３３の膜厚は３５Å以上で７５Å以下であることが好ましい。
【００９９】
この実施形態でも、アモルファス層３２は、スパッタの際、形成面αに対してほぼ垂直方向からのイオン照射により成膜される。嵩上げ用のアモルファス層３２の一部が多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側端面２０ａ上に形成されるが、この部分はエッチングにより除去される。
【０１００】
なお、アモルファス層３２の上面３２ｂは、固定磁性層２７の下面２７ｃよりも上側（図示Ｚ方向）に位置していることが好ましい。これによって、ハードバイアス層３４を、多層抵抗膜２０の両側領域内において高い位置で形成することができ、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが可能である。
【０１０１】
この実施形態では、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側領域に形成されるバイアス下地層３３の下層には、アモルファス層３２が存在し、その下方に反強磁性層２６及びシードレイヤ層２５が存在する。このため、バイアス下地層３３がシードレイヤ層２５及び反強磁性層２６の結晶配向の影響を受けることはない。したがって、バイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力を大きくすることが可能である。しかも、バイアス下地層３３の下層にアモルファス層３２を介在させ、バイアス下地層３３やハードバイアス層３４の嵩上げを図っているため、バイアス下地層３３が先細りした状態となってこれらの体積が低下するといった不都合を解消することができる。
【０１０２】
バイアス下地層３３の平坦部上におけるハードバイアス層３４の下面３４ａは、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも図示下側（図示Ｚ方向の逆方向）に位置し、かつ、平坦部３３ａ上におけるハードバイアス層３４の上面３４ｂは、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも図示上側（図示Ｚ方向）に位置することが好ましい。
【０１０３】
さらに、この実施形態では、上記の構成に加えて、バイアス下地層３３上におけるハードバイアス層３４の上面３４ｂは、フリー磁性層２９の上面２９ｂと同一面上に位置するか、或いはフリー磁性層２９の上面２９ｂよりも図示上側（図示Ｚ方向）に位置することがさらに好ましい。これによって、フリー磁性層２９の下面２９ａ及び上面２９ｂから、それぞれ形成面αと平行な方向に仮想線（図略）を引いたとき、多層抵抗膜２０の両側領域における２本の仮想線内には、ハードバイアス層３４のみが存在することになるため、ハードバイアス層３４からより十分なバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給することが可能になる。
【０１０４】
さらに、この実施形態では、先の実施形態のように、ハードバイアス層３４とフリー磁性層２９との間に、テーパー状の膜厚の薄いバイアス下地層３３の先細り部３３ｂを介在させた場合には、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界は極端に小さくならず、十分な大きさのバイアス磁界をフリー磁性層２９に供給することができる。
【０１０５】
この実施形態では、バイアス下地層３３の下層には、アモルファス層３２が存在し、その下方に反強磁性層２６及びシードレイヤ層２５が存在している。そのため、バイアス下地層３３の結晶構造を体心立方構造（ｂｃｃ構造）に適正に調整することができる。また、先の実施形態と同様に、バイアス下地層３３は、結晶構造が体心立方構造（ｂｃｃ構造）の金属膜で形成されることが好ましく、バイアス下地層３３の結晶配向は[１１０]、[２００]、[２１１]面が配向している。
【０１０６】
この実施形態のハードバイアス層３４も、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などで形成され、これら合金の結晶構造は、稠密六方構造（ｈｃｐ）を有している。
【０１０７】
この実施形態でも、上記の金属膜で形成されたｂｃｃ構造のバイアス下地層３３とハードバイアス層３４を構成するＣｏＰｔ系合金の（ｈｃｐ）構造は、その格子のマッチングの関係で、ハードバイアス層３４のｈｃｐ構造のｃ軸は、膜面内に配向される。その結果、膜面内に着磁して用いるハードバイアス層３４として、非常に有利な構造である。すなわち、より大きな保磁力（Ｈｃ）と良好な角型比を併せもつことができる。
【０１０８】
なお、この実施形態でも、図６に示すように、形成面α上に形成された多層抵抗膜２０上には、絶縁材料を使用して上部ギャップ層３８が形成され、この上部ギャップ層３８上には磁性材料を使用して上部シールド層３９が形成される。
【０１０９】
したがって、この第２の実施形態によれば、最下層にシードレイヤ層２５を形成し、その上に反強磁性層２６を形成することにより、反強磁性層２６の結晶配向が整えられ、多層抵抗膜２０の抵抗変化率を向上させることができる。
【０１１０】
また、この実施形態によれば、多層抵抗膜２０の両側に形成されるバイアス下地層３３の下側には、アモルファス層３２が存在し、その下方にシードレイヤ層２５が存在するため、バイアス下地層３３を適切な結晶構造及び結晶配向を有して形成することができる。これによって、バイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力を高めることができる。
【０１１１】
次に、本発明の第３の実施形態について、図７を参照しながら説明する。図７は、本発明における第３の実施形態に係る磁気検出素子を記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）側から見た部分断面図である。
【０１１２】
この磁気検出素子も、記録媒体に記録されたデータを再生するための磁気ヘッドに用いられる。図７には、この磁気検出素子のみが図示されているが、第１の実施形態と同様に、この磁気検出素子による磁気ヘッド上に記録用のインダクティブヘッドが形成されていてもよい。
【０１１３】
図７に示す第３の実施形態と図１に示す第１の実施形態との相違点は、固定磁性層２７及びフリー磁性層２９の構造にある。図１では固定磁性層２７及びフリー磁性層２９は共に単層で形成されていたが、図７では固定磁性層２７及びフリー磁性層２９が共に３層で形成されている。
【０１１４】
固定磁性層２７は、強磁性層４０、非磁性中間層４１及び強磁性層４２で構成されている。強磁性層４０と４２は、例えばＣｏ(コバルト)で形成され、非磁性中間層４１は、例えばＲｕ（ルテニウム）などの非磁性層で形成される。この３層構成により、強磁性層４０と強磁性層４２の磁化方向は互いに反平行（１８０°をなす反対方向）状態にされる。これは、いわゆるフェリ状態と呼ばれるものであり、固定磁性層２７の磁化を安定した状態にすることができ、また固定磁性層２７と反強磁性層２６との界面で発生するバイアス磁界を大きくすることができる。
【０１１５】
同様に、フリー磁性層２９は、Ｃｏなどで形成した強磁性層４３、強磁性層４５と、この強磁性層４３、４５間のＲｕなどの非磁性中間層４４とから構成されている。これにより、強磁性層４３、４５の磁化は互いに反平行（１８０°をなす反対方向）にされ、フリー磁性層２９の磁化を安定した状態に保持することができ、各強磁性層４３、４５の磁気的な膜厚を薄く形成することができる。その結果、フリー磁性層２９の磁化は、強磁性層４３、４５が外部磁界に対し反平行を保ちながら反転しやすくなり、再生感度の向上を図ることができる。このフェリ構造は、固定磁性層２７及びフリー磁性層２９のどちらか一方において形成されていてもよい。
【０１１６】
この強磁性層４０、４２及び強磁性層４３、４５はそれぞれ１０〜７０Å程度の膜厚に形成される。また非磁性中間層４１、４４は３Å〜１０Å程度の膜厚に形成される。
【０１１７】
この第３の実施形態においても、多層抵抗膜２０の最下層はシードレイヤ層２５であり、また多層抵抗膜２０のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面２０ａ、２０ａは、保護層３０の上面から反強磁性層２６の途中まで連続する傾斜面となっている。また、バイアス下地層３３の下側には、アモルファス層３２が存在し、その下方に反強磁性層２６及びシードレイヤ層２５が存在するため、バイアス下地層３３を所定の結晶配向に保つことができる。
【０１１８】
しかも、多層抵抗膜２０の凸形状反強磁性層２６の両側（特にオーバーエッチングされた箇所）にはアモルファス層３２を形成することにより、保磁力の大きいハードバイアス層３４をフリー磁性層２９の両側に十分な膜厚を有して対向させることができる。また、このフリー磁性層２９とハードバイアス層３４間に介在するバイアス下地層３３の膜厚も薄く形成できることから、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界をフリー磁性層２９に十分に供給することができ、フリー磁性層２９の単磁区化を促進させることができる。
【０１１９】
さらに、固定磁性層２７の非磁性中間層４１の上面までアモルファス層３２を形成することが望ましい。すなわち、固定磁性層２７の非磁性中間層４１、強磁性層４０、反強磁性層２６へのセンス電流の流れ込みを少なくすることにより、シャントロスが低減し出力を大きくすることができる。
【０１２０】
次に、図８〜図１３は、図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。なお、各図は記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）側から見た部分断面図である。
【０１２１】
図８に示す工程では、基板Ｂ上に、パーマロイやセンダストなどの磁性材料で形成された下部シールド層２１を形成し、下部シールド層２１上に、アルミナなどの絶縁材料で形成された下部ギャップ層２２を形成する。
【０１２２】
次に、下部ギャップ層２２上の全面に、磁気検出素子の多層抵抗膜２０を構成する各層を成膜する。すなわち、まず、下部ギャップ層２２上にＰｔＭｎ合金などで形成された反強磁性層２６を形成する。さらに反強磁性層２６上に、ＮｉＦｅ合金などの磁性材料で形成された固定磁性層２７、Ｃｕなどで形成された非磁性導電層２８、ＮｉＦｅ合金などで形成されたフリー磁性層２９、及びＴａなどで形成された保護層３０を形成する。
【０１２３】
また、図６及び図７に示すシードレイヤ層２５を形成するには、まず、下部ギャップ層２２上にＴａなどの下地層２３及びＮｉＦｅＣｒ合金などの非磁性材料層２４で構成されるシードレイヤ層２５を形成する。次に、シードレイヤ層２５上にＰｔＭｎ合金などで形成された反強磁性層２６を形成する。また図７に示す多層抵抗膜２０を成膜するには、固定磁性層２７及びフリー磁性層２９をフェリ状態にして形成する。
【０１２４】
次に図９に示すように、保護層３０上の中央部にリフトオフ用のレジストＲを塗布工程・露光現像工程によりパターニング形成する。図８に示すように、レジストＲの下面５７ｂには、切り込み部５７ａ、５７ａが設けられる。
【０１２５】
次に図９に示す工程では、レジストＲによって覆われていない多層抵抗膜２０のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側領域２０ｂ、２０ｂをエッチングにより除去することにより、多層抵抗膜２０を略台形形状を有する略凸形形状に成形し、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側領域を連続する傾斜面（２０ａ）として形成する。
【０１２６】
この実施形態では、多層抵抗膜２０の両側領域２０ｂ、２０ｂを、下部ギャップ層２２の上面（磁気抵抗効果素子の形成面α）が露出することがない程度の深さまで浅く反強磁性膜２６の一部をオーバーエッチングして削り込む。これにより、残された多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側端面２０ａ、２０ａは、反強磁性膜２６の上面から保護層３０の上面にまで連続した傾斜面（２０ａ、２０ａ）となり、多層抵抗膜２０は略台形形状となる。
【０１２７】
次に図１０に示すように、凸型形状の反強磁性層２６の両側（特にオーバーエッチングされた箇所）上にアモルファス層３２をスパッタ成膜する。なお、このとき、このアモルファス層３２の多層抵抗膜２０側の端面３２ａが多層抵抗膜２０の両側端面２０ａに接するようにする。
【０１２８】
図１０に示すように、アモルファス層３２のスパッタ成膜は、形成面αの垂直方向（図示Ｚ方向）に対して、第１のスパッタ粒子入射角度θ１を有して行なわれる。この第１のスパッタ粒子入射角度θ１は、具体的には、０°以上で１０°以下であることが好ましい。このとき、レジストＲにもアモルファス層３２と同一の材料の層３２′が付着する。
【０１２９】
アモルファス層３２は、前記形成面αに対してほぼ垂直方向（スパッタ粒子入射角度θ１が０°以上１０°以下）からスパッタ成膜される。具体的には、ロングスロースパッタ法（ＬＴＳ）、イオンビームスパッタ法（ＩＢＤ）、コリメーションスパッタ法などにより行うことが好ましい。
【０１３０】
さらに多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側領域の傾斜面２０ａに付着したアモルファス層３２をエッチングにより除去する。この場合、アモルファス層３２を完全にエッチングにより除去することが理想的であるが、アモルファス層３２が導電性を有するものであれば、フリー磁性層２９を流れるセンス電流を遮断させることがなく、多少残留しても問題がない。これにより、エッチング処理時間を短縮して多層抵抗層２０をエッチングから保護することができる。
【０１３１】
またアモルファス層３２の上面３２ｂは、固定磁性層２７の下面２７ｃよりも上側に位置するようにアモルファス層３２の膜厚を制御して成膜することが好ましい。なお、アモルファス層３２の膜厚は、６０Å〜３００Åの範囲であることが好ましい。
【０１３２】
また、以下の工程で成膜されるバイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６、及び保護層３７もまた上記のスパッタ法によって成膜することが好ましい。
【０１３３】
また、この実施形態では、バイアス下地層３３を、結晶構造がｂｃｃ構造の金属膜で形成することが好ましい。この金属膜にはＣｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａを挙げることができ、これら１種以上あるいは２種以上の元素を選択することが可能であるが、この実施形態では特にＣｒ膜でバイアス下地層３３をスパッタ成膜することが好ましい。
【０１３４】
次に図１１に示す工程では、アモルファス層３２の上面３２ｂから多層抵抗膜２０と略同じ高さまでバイアス下地層３３をスパッタ成膜する。図１１に示すように、バイアス下地層３３は、形成面αの垂直方向（図示Ｚ方向）に対して、第２のスパッタ粒子入射角度θ２を有してスパッタ成膜されるが、第２のスパッタ粒子入射角度θ２は、第１のスパッタ粒子入射角度θ１よりも大きいことが好ましい。このバイアス下地層３３を成膜する工程においては、ｂｃｃ構造の結晶構造体からなるバイアス下地層３３の成膜角度を、少なくとも[２１１]面または[２００]面が膜面垂直方向に優先配向される角度に制御することにより、バイアス下地層３３の成膜を行なう。このとき、レジストＲ上にもバイアス下地層３３と同一の材料の層３３′が形成される。この第２のスパッタ粒子入射角度θ２は、具体的には１５°以上７０°以下であることが好ましい。より好ましくは３０°以上６０°以下である。
【０１３５】
以上のように、バイアス下地層３３は、アモルファス層３２の形成のときよりも、形成面αの垂直方向に対してより傾いた方向からスパッタ成膜される。このため、図１１に示すように、バイアス下地層３３は、アモルファス層３２上のみならず、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側領域の傾斜面２０ａ上にも成膜されやすい。なお、このように、バイアス下地層３３が多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａ上に迫上がって形成されるときは、バイアス下地層３３はフリー磁性層２９の両側端面にまで迫上がって形成されることが好ましいが、バイアス下地層３３がフリー磁性層２９の両側端面の下側までしか迫上がって形成されていなくても構わない。また、バイアス下地層３３は、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａ上に迫上がって形成されずにアモルファス層３２上にのみ形成されていてもよい。
【０１３６】
この場合、上述したように、前記バイアス下地層３４の形成工程において、図１及び図２に示すように前記バイアス下地層３３の成膜角度の制御により多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに迫上がって形成される先細り状のバイアス下地層３３ｂを完全に除去して、バイアス下地層３３を多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａの途中の深さまで除去するようにしてもよく、さらには図３に示すようにバイアス下地層３３の成膜角度の制御により多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａに迫上がって形成される先細り状のバイアス下地層３３ｂの一部を除去して、バイアス下地層３４を多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａの途中の深さまで除去するようにしてもよい。
【０１３７】
また、形成面α上におけるバイアス下地層３３の上面３３ｂが、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも下側に位置するように、図１０での工程時におけるアモルファス層３２及び図１１での工程時におけるバイアス下地層３３の膜厚を適切に調整しながらスパッタ成膜することが好ましい。これによって、ハードバイアス層３４をフリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが可能である。
【０１３８】
また、この実施形態では、前述したように、バイアス下地層３３を、結晶構造がｂｃｃ構造の金属膜で形成することが好ましく、そのような金属膜としてはＣｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａのうちいずれか１種以上を選択できる。このうちＣｒ膜でバイアス下地層３３を形成することが好ましい。このＣｒ膜は、次の工程で形成されるハードバイアス層３４の結晶構造をｈｃｐ構造にしやすく、ハードバイアス層３４の保磁力を大きくすることができるからである。
【０１３９】
次に図１２（ａ）に示す工程では、成膜角度θ３、具体的には約７０〜８０°でイオンミリングを行い、レジストＲの幅を細くする。その後、図１２（ｂ）の工程のように成膜角度θ４、具体的には約３〜７°でイオンミリングを行ない、多層抵抗膜２０をレジストＲでマスキングしたままでバイアス下地層３３を多層抵抗膜２０の傾斜面２０ａの途中の深さまで除去する。
【０１４０】
引続いて図１３に示すように、前記残留するバイアス下地層３３上にバイアス層３４を積層することにより、バイアス層３４の下面３４ａの全面をバイアス下地層３３に接触させ、かつバイアス層３４の厚肉部をフリー磁性層２９に対向して形成する。前記バイアス層３４を形成する工程においては、バイアス層３４の成膜角度を、少なくとも[１００]面が膜面垂直方向に優先配向される角度に制御することにより、バイアス層３４の成膜を行なう。このとき、レジストＲ上にもバイアス層３４と同一の材料の層３４′が形成される。
【０１４１】
この実施形態では、バイアス層３４としては、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＰｔＣｒ合金などによるハードバイアス層３４をスパッタ成膜する。
【０１４２】
この実施形態では、上記したように、凸型状の反強磁性層２６上の両側にアモルファス層３２を形成しており、これによってアモルファス層３２上にバイアス下地層３３を介して形成されるハードバイアス層３４を、フリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが可能である。
【０１４３】
したがって、この実施形態の製造方法によって形成された磁気検出素子によれば、ハードバイアス層３４からのバイアス磁界を適切にフリー磁性層２９に供給でき、フリー磁性層２９の磁化を適切に単磁区化することが可能になっている。
【０１４４】
また、この実施形態では、バイアス下地層３３の下層にアモルファス層３２が形成されるため、直接に反強磁性層２６が形成されておらず、バイアス下地層３３の結晶配向を適切に整えることができ、よってバイアス下地層３３上に形成されるハードバイアス層３４の保磁力を高めることができる。
【０１４５】
また、この実施形態では、図１４に示す工程時において、ハードバイアス層３４の上面３４ｂが、フリー磁性層２９の上面２９ｂよりも上側に位置するように、ハードバイアス層３４を成膜することが好ましい。
【０１４６】
さらに、ハードバイアス層３４の下面３４ａが、フリー磁性層２９の下面２９ａよりも下側に位置していれば、フリー磁性層２９の両側には、形成面αと平行な方向におけるフリー磁性層２９の膜厚範囲内にバイアス下地層３３を介してハードバイアス層３４のみが対向するため、ハードバイアス層３４からフリー磁性層２９に、より十分なバイアス磁界を供給でき、より適切にフリー磁性層２９の磁化の単磁区化を促進させることができる。
【０１４７】
次に図１４に示す工程では、ハードバイアス層３４上にＣｒやＡｕなどの電極層３６をスパッタ成膜した後、電極層３６上にＴａなどの保護層３７をスパッタ成膜する。このとき、レジストＲ上にも、電極層３６と同一の材料の層３６′と、保護層３７と同一の材料の層３７′とが重ねられて形成される。
【０１４８】
そして、図１４に示すリフトオフ用のレジストＲを除去し、続いて多層抵抗膜２０上に、図１に示す上部ギャップ層３８及び上部シールド層３９を形成すると、図１に示す磁気検出素子が完成する。
【０１４９】
以上のように、この実施形態では、多層抵抗膜２０上に一つのリフトオフ用のレジストＲを用いることにより、多層抵抗膜２０の両側領域のエッチング工程及びアモルファス層３２、バイアス下地層３３、ハードバイアス層３４、電極層３６及び保護層３７のスパッタ成膜を連続して行うことができる。このため、上記の製造方法を用いれば、この実施形態に係る磁気検出素子を容易に製造することができる。
【０１５０】
また、この実施形態では、アモルファス層３２の形成時における第１のスパッタ粒子入射角度θ１をバイアス下地層３３の形成時における第２のスパッタ粒子入射角度θ２よりも小さくすることで、アモルファス層３２及びバイアス下地層３３を容易に所定の形状で形成できる。さらに、この製造方法によれば、ハードバイアス層３４をフリー磁性層２９の両側に十分な体積を有して対向させることが容易に行える。
【０１５１】
図１５は、本発明の第４の実施形態を示す断面図である。以上説明した実施形態では、バイアス下地層３３の下にアモルファス層３２を介在させた例について説明したが、この実施形態は、バイアス下地層３３の下にアモルファス層３２を介在させていない。すなわち、多層抵抗膜２０の両側領域が下部ギャップ層２２の高さ付近から保護膜３０の高さ付近にかけて連続した傾斜面２０ａとして形成され、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａより外側の下部ギャップ層２２の上面が露出されている。
【０１５２】
その露出した下部キャップ層２２の上面から多層抵抗膜２０と略同じ高さまでバイアス下地層３３をスパッタ成膜する。このバイアス下地層３３はＣｒ等から形成されている。次に、バイアス下地層３３を多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの傾斜面２０ａの途中の深さまで取除く。次に、残留するバイアス下地層３３上にバイアス層３４を多層抵抗膜２０と略同じ高さまでスパッタ成膜する。このバイアス層３４は、ＣｏＰｔ等から形成されている。その他の構成は、上述した実施形態と同様である。
【０１５３】
この実施形態によれば、多層抵抗膜２０の突出部２０ｃの両側端面が連続した傾斜面２０ａとして形成されているため、バイアス下地層３３とバイアス層３４が上下に積層された場合に、バイアス層３４の真下にバイアス下地層３３が存在するため、バイアス層３４の下面の全面がバイアス下地層３３の上面に接触するため、バイアス層３４の保磁力（Ｈｃ）を大きくする、例えば１５８ＫＡ／ｍ以上にすることができる。さらに、連続した傾斜面２０ａに沿ってバイアス下地層３３とバイアス層３４とを積層形成するため、バイアス層３４の真下にバイアス下地層３３が必ず存在することとなり、アモルファス層を設ける必要がなく、製造工程を簡略化することができるばかりでなく、製造原価を低減することができる。さらに、バイアス層３４はバイアス下地層３３で嵩上げされてフリー磁性層２９に直接接触するため、フリー磁性層２９にバイアス層３４から十分なバイアス磁界を印加することができる。
【０１５４】
なお、本発明の磁気検出素子は磁気ヘッドに適用したが、これに限定されるものではなく、磁気センサにも同様に適用してもよい。
【０１５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、段差を固定磁性層に設けることなくバイアス層をフリー磁性層に直接接触させて効率的にバイアス磁界を印加できるとともに、フリー磁性層と接触する部分でのバイアス層の磁気特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気検出素子を記録媒体との対向面側から見た部分断面図である。
【図２】図１に示す磁気検出素子の右側形状を拡大した部分断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る磁気検出素子の右側形状を拡大した部分断面図である。
【図４】図４（ａ）はＣｒの成膜角度が２０°の場合の配向状態、図４（ｂ）はＣｒの成膜角度が５０°の場合の配向状態、図４（ｃ）はＣｒの成膜角度に対する、ＣｏＰｔの配向依存性及びＣｏＰｔの保磁力Ｈｃの依存性を多重記録して示す図である。
【図５】図５（ａ）は、バイアス下地層のＣｒ成膜角度と、バイアス層のＣｏＰｔのＸ線回折（ＸＲＤ）ピーク比との関係を数値で示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示された数値をグラフに表した図、図５（ｃ）は、バイアス層のＣｏＰｔのＸ線回折（ＸＲＤ）ピーク比と、ＣｏＰｔからなるバイアス層の保磁力（Ｈｃ）との関係を数値で示す図、図５（ｄ）は、図５（ｃ）に示す数値をグラフに表した図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る磁気検出素子を記録媒体との対向面（ＡＢＳ）側から見た部分断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る磁気検出素子を記録媒体との対向面（ＡＢＳ）側から見た部分断面図である。
【図８】図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図９】図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１０】図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１１】図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１３】図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１４】図１に示す磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る磁気検出素子を記録媒体との対向面（ＡＢＳ）側から見た断面図である。
【図１６】従来例の磁気検出素子を記録媒体との対向面（ＡＢＳ）側から見た部分断面図である。
【符号の説明】
２０  多層抵抗膜
２０ａ  多層抵抗膜の両側領域（傾斜面）
２１  下部シールド層
２２  下部ギャップ層
２５  シードレイヤ層
２６  反強磁性層
２７  固定磁性層
２８  非磁性導電層
２９  フリー磁性層
３０  保護層
３２  アモルファス層
３３  バイアス下地層
３４  ハードバイアス層
３６  電極層
４６  多層抵抗膜
【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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