(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子に用いられる導電リード層の形成方法であって、
積層構成をなす硬質磁性下地層上に、非晶質構造をなす挿入層を形成する第１の工程と、
この挿入層上に、第１のニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）層、ロジウム（Ｒｈ）層および第２のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、第３のニッケルクロム合金層、ルテニウム（Ｒｕ）層および第４のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、または第５のニッケルクロム合金層、イリジウム（Ｉｒ）層および第６のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成をなし、伝導電子を内部で完全反射させる導電リード層を形成する第２の工程と
を含むことを特徴とする導電リード層の形成方法。
【請求項２】
前記第１の工程において、
前記硬質磁性下地層と前記導電リード層との間の結晶学的整合性を制御するように、前記挿入層を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の導電リード層の形成方法。
【請求項３】
前記第１の工程において、
前記硬質磁性下地層として、３．０ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みのタンタル（Ｔａ）層と５．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みのクロム（Ｃｒ）層とが積層されてなるシード層上に、コバルト白金クロム合金（ＣｏＰｔＣｒ）またはコバルト白金合金（ＣｏＰｔ）よりなり１５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みの硬質磁性材層が設けられたものを用いる
ことを特徴とする請求項２記載の導電リード層の形成方法。
【請求項４】
前記第１の工程において、
前記硬質磁性下地層として、前記シード層のうちの前記タンタル層が５．０ｎｍの厚みをなし、前記クロム層が１０．０ｎｍの厚みをなすものを用いる
ことを特徴とする請求項３記載の導電リード層の形成方法。
【請求項５】
前記第１の工程において、
前記挿入層上に形成されることとなる前記導電リード層の結晶方位が層面と平行になるように、前記挿入層を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の導電リード層の形成方法。
【請求項６】
前記第１の工程において、
タンタルよりなり、３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすように、前記挿入層を形成する
ことを特徴とする請求項５記載の導電リード層の形成方法。
【請求項７】
前記第１の工程において、
５．０ｎｍの厚みをなすように、前記挿入層を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の導電リード層の形成方法。
【請求項８】
前記第２の工程において、
前記第１、第３および第５のニッケルクロム合金層と前記ロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面および前記第２、第４および第６のニッケルクロム合金層と前記ロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面においてそれぞれ伝導電子を完全反射させることによりシート抵抗を高めるように、前記導電リード層を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の導電リード層の形成方法。
【請求項９】
前記第２の工程において、
前記第１のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記ロジウム層が２５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記第２のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすように、前記導電リード層を形成する
ことを特徴とする請求項８記載の導電リード層の形成方法。
【請求項１０】
前記第２の工程において、
前記第１のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、前記第２のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすように、前記導電リード層を形成する
ことを特徴とする請求項９記載の導電リード層の形成方法。
【請求項１１】
前記第２の工程において、
前記第３のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記ルテニウム層が２５．０ｎｍ以上５２．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記第４のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすように、前記導電リード層を形成する
ことを特徴とする請求項８記載の導電リード層の形成方法。
【請求項１２】
前記第２の工程において、
前記第３のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、前記第４のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすように、前記導電リード層を形成する
ことを特徴とする請求項１１記載の導電リード層の形成方法。
【請求項１３】
前記第２の工程において、
前記第５のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記イリジウム層が２５．０ｎｍ以上５１．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記第６のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすように、前記導電リード層を形成する
ことを特徴とする請求項８記載の導電リード層の形成方法。
【請求項１４】
前記第２の工程において、
前記第５のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、前記第６のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすように、前記導電リード層を形成する
ことを特徴とする請求項１３記載の導電リード層の形成方法。
【請求項１５】
スピンバルブ型センサ素子に、このスピンバルブ型センサ素子に長手方向バイアスを印加するための積層構成の硬質磁性下地層が隣接接合し、この硬質磁性下地層に積層構成の導電リード層が隣接してなるスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子であって、
基体と、
前記スピンバルブ型再生素子と、
前記硬質磁性下地層と、
非晶質構造をなす挿入層と、
第１のニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）層、ロジウム（Ｒｈ）層および第２のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、第３のニッケルクロム合金層、ルテニウム（Ｒｕ）層および第４のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、または第５のニッケルクロム合金層、イリジウム（Ｉｒ）層および第６のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成をなし、伝導電子を内部で完全反射させる前記導電リード層と
がこの順に積層され、
前記硬質磁性下地層が、シード層と硬質磁性材層とをこの順に積層してなる積層体を含む
ことを特徴とするスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項１６】
前記挿入層は、前記硬質磁性下地層と前記導電リード層との間の結晶学的整合性を制御するものである
ことを特徴とする請求項１５記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項１７】
前記硬質磁性下地層のうちの前記シード層は、タンタル層およびクロム層がこの順に積層されてなるものである
ことを特徴とする請求項１５記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項１８】
前記硬質磁性下地層のうち、前記シード層を構成する前記タンタル層は３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記クロム層は５．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなしており、
前記硬質磁性材層はコバルト白金クロム合金またはコバルト白金合金よりなり、１５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなしている
ことを特徴とする請求項１７記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項１９】
前記硬質磁性下地層のうち、前記シード層を構成する前記タンタル層は５．０ｎｍの厚みをなし、前記クロム層が１０．０ｎｍの厚みをなしている
ことを特徴とする請求項１８記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２０】
前記挿入層は、その上に形成されることとなる前記導電リード層の結晶方位を層面と平行になるようにするものである
ことを特徴とする請求項１５記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２１】
前記挿入層は、タンタルよりなり、３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２０記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２２】
前記挿入層は、５．０ｎｍの厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２１記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２３】
前記第１、第３および第５のニッケルクロム合金層と前記ロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面および前記第２、第４および第６のニッケルクロム合金層と前記ロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面においてそれぞれ伝導電子を完全反射させることによりシート抵抗を高めるものである
ことを特徴とする請求項１５記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２４】
前記導電リード層のうち、前記第１のニッケルクロム合金層は３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記ロジウム層は２５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記第２のニッケルクロム合金層は３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２３記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２５】
前記導電リード層のうち、前記第１のニッケルクロム合金層は５．０ｎｍの厚みをなし、前記第２のニッケルクロム合金層は５．０ｎｍの厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２４記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２６】
前記導電リード層のうち、前記第３のニッケルクロム合金層は３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記ルテニウム層は２５．０ｎｍ以上５２．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記第４のニッケルクロム合金層は３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２３記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２７】
前記導電リード層のうち、前記第３のニッケルクロム合金層は５．０ｎｍの厚みをなし、前記第４のニッケルクロム合金層は５．０ｎｍの厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２６記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２８】
前記導電リード層のうち、前記第５のニッケルクロム合金層は３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記イリジウム層は２５．０ｎｍ以上５１．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、前記第６のニッケルクロム合金層は３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２３記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【請求項２９】
前記導電リード層のうち、前記第５のニッケルクロム合金層は５．０ｎｍの厚みをなし、前記第６のニッケルクロム合金層は５．０ｎｍの厚みをなしている
ことを特徴とする請求項２８記載のスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気再生ヘッドに用いられるスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子およびその一構成要素をなす導電リード層の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気再生ヘッドは、例えば、磁気抵抗効果を利用した磁気再生センサにより再生機能を実行する。この磁気再生センサは、主に、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ；Anisotropic Magnetoresistive）効果を利用するＡＭＲセンサと、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ；Giant Magnetoresistive）効果を利用するＧＭＲセンサとの２つに分類される。ＡＭＲセンサは、単層の磁性層により構成されるため、センサ構成が簡素である。このＡＭＲセンサでは、磁化ベクトルの方向と電流（センス電流またはバイアス電流）方向とのなす角度に比例して、磁性層の抵抗値が変化する。一方、ＧＭＲセンサは、例えばスピンバルブと呼ばれる積層構造を含み、ＡＭＲセンサと比べてセンサ構成が複雑である。スピンバルブ型のＧＭＲセンサ（以下、単に「ＳＶＭＲ（Spin Valve Magnetoresistive ）センサ」ともいう。）では、互いに離間された２つの磁性層にセンス電流が流れる。この２つの磁性層のうち、一方の磁性層（フリー層）の磁化方向は自由に変化可能になっており、他方の磁性層（ピンド層）の磁化方向は所定の方向に固定されている。ＳＶＭＲセンサの抵抗は、２つの磁性層の磁化方向間の相対的な角度変化に応じて変化する。
【０００３】
ＡＭＲセンサおよびＳＶＭＲセンサは導電リード層を備え、この導電リード層にセンス電流が付与されることにより稼動する。ＳＶＭＲセンサは、さらに、例えば硬質磁性材料よりなる長手方向バイアス層を備え、この長手方向バイアス層によりフリー層の磁化方向が安定化されると共に、単磁区領域が維持される。ＳＶＭＲセンサでは、例えば、長手方向バイアス層上に導電リード層が配設される。この場合、導電リード層は、例えば、（１）高導電性を示し、（２）高速で回転する磁気記録媒体に対して磁気再生ヘッドが接触した場合に優れた物理的耐久性を示し、（３）磁気再生ヘッドの製造工程中における各種処理（例えば腐食性薬品による処理）に対して優れた耐食性を示し、（４）長手方向バイアス層の材料特性に影響を及ぼさないものでなければならない。
【０００４】
従来のＳＶＭＲセンサにおける導電リード層は、例えば、タンタル（Ｔａ）／金（Ａｕ）／タンタル、クロム（Ｃｒ）／タンタル／クロム、タンタル／モリブデン（Ｍｏ）／タンタル、チタンタングステン合金（ＴｉＷ）／タングステン（Ｗ）／チタンタンタル合金などの積層構成をなしている。これらのうち、タンタル／金／タンタルの積層構成をなす導電リード層を備えた記録再生ヘッドについては、例えば、McNeilによる米国特許第５４７９６６号に開示されている。
【０００５】
また、例えば、Goubau等による米国特許第５２６８８０６号では、チタンタングステン合金，タンタルタングステン合金（ＴａＷ），クロム，タングステンなどよりなる薄膜シード層上にセンサ本体から離間して配設され、体心立方構造をなすタンタル（α相タンタル）により構成された導電リード層について開示している。α層タンタルは、約３００Ｋにおいて約１３μΩｃｍという極めて小さい体積抵抗率を示す。センサの一構成要素をなす基体の構成材料としては、導電リード層の構成材料と同様の結晶構造ならびに同等の耐食性および耐熱性を示すものが用いられている。
【０００６】
また、例えば、Chen等による米国特許第５４９１６００号では、金ニッケル合金（ＡｕＮｉ）などよりなる導電材層とタンタルなどよりなる耐火性金属層とが交互に積層されてなる導電リード層について開示している。しかしながら、導電材層の構成材料の一部として用いられている金は、高導電性を示す一方、軟らかいため、センサの稼動中にスメアの発生、リード材の滲出、エレクトロマイグレーションの発生およびノジュールの形成などの不具合を引き起こす。ここで、「スメア」とはヘッドと磁気記録媒体との相互作用等に起因して発生した異物の総称であり、「エレクトロマイグレーション」とはセンサに大電流を流した際にその構成原子が電子と衝突して押し流される現象であり、「ノジュール」とはセンサ表面に突出した小さな瘤またはその瘤の集合体である。導電材層の構成材料としては、例えば、金に代えてタングステンを用いることも考えられる。しかしながら、タングステンは金より硬く、かつ高導電性を示すが、耐食性に問題がある。導電リード層の構成としては、例えば、チタンタングステン合金よりなる導電材層とタンタルよりなる耐火性金属層とを積層させたものも考えられるが、この場合には、高い体積抵抗率を確保できるが、高導電性を確保するためには導電リード層の厚みを十分に厚くする必要がある。
【０００７】
また、例えば、Pinarbasi 等による米国特許第５８８３７６４号では、スピンバルブ型再生素子について、長手方向バイアス層上に極薄で高導電性の導電リード層を形成する方法について開示している。この形成手法では、主に、耐火性金属よりなるシード層上に、高導電材層が形成される。このシード層は、高導電材層の結晶方位を変化させる機能を有する。具体的には、コバルト白金クロム合金（ＣｏＰｔＣｒ）よりなるハードバイアス層上に、タンタル層およびクロム層の積層構成をなすシード層が形成されたのち、このシード層上に、タンタルよりなる導電リード層が形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気記録媒体の改良が進行し、その記録密度が増加し続けると、これに応じて磁気再生センサの小型化および薄型化が進行すると想定される。磁気再生センサの薄型化を実現するためには、例えば、長手方向バイアス層および導電リード層のそれぞれの機能を確保しつつ、これらの厚みを可能な限り薄くしなければならない。
【０００９】
しかしながら、上記した一連の米国特許公報に開示された技術内容には、長手方向バイアス層および導電リード層の薄型化に係る具体的な手法が明示されていない。薄型の長手方向バイアス層を形成するためには、例えば、これまでに報告されていない新たな硬質磁性材料、構成および形成手法を要すると想定される。また、薄型の導電リード層を形成するためには、例えば、高導電性を確保すべく、極めて大きな体積抵抗率を示すと共に、苛酷な製造環境や動作環境においても十分な耐久性を確保すべく、高硬度、高融点および高耐食性を示す導電性材料を要すると想定される。
【００１０】
また、長手方向バイアス層および導電リード層を薄型化する場合には、上記した構成材料等の適正化に加えて、例えば、長手方向バイアス層と導電リード層との間や導電リード層を構成する各構成層間の結晶学的整合性に留意しなければならない。この結晶学的整合性は、長手方向バイアス層や導電リード層の物理特性に大きく寄与するからである。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、スピンバルブ磁気抵抗効果再生素子全体の厚みの薄型化に寄与することが可能な導電リード層の形成方法およびこの導電リード層を備えたスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、高導電性、高硬度、高融点、高耐食性および苛酷な製造環境や動作環境における高耐久性を示し、現在および将来の磁気再生ヘッドについて適用可能な導電リード層の形成方法およびこの導電リード層を備えたスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第３の目的は、これまでにない新たな硬質磁性材料よりなる長手方向バイアス層上に、高導電性、高硬度、高融点、高耐食性および苛酷な製造環境や動作環境における高耐久性を示し、現在および将来の磁気再生ヘッドについて適用可能な導電リード層の形成方法およびこの導電リード層を備えたスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の第４の目的は、タンタル／金／タンタル等の積層構成をなす従来の導電リード層におけるスメアの発生、リード材料の滲出、エレクトロマイグレーションの発生およびノジュールの形成に係る問題を解決可能な導電リード層の形成方法およびこの導電リード層を備えたスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る導電リード層の形成方法は、スピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子に用いられる導電リード層の形成方法であって、積層構成をなす硬質磁性下地層上に、非晶質構造をなす挿入層を形成する第１の工程と、この挿入層上に、第１のニッケルクロム合金層、ロジウム層および第２のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、第３のニッケルクロム合金層、ルテニウム層および第４のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、または第５のニッケルクロム合金層、イリジウム層および第６のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成をなし、伝導電子を内部で完全反射させる導電リード層を形成する第２の工程とを含むようにしたものである。
【００１６】
本発明に係る導電リード層の形成方法では、まず、第１の工程において、積層構成をなす硬質磁性下地層上に、非晶質構造をなす挿入層が形成される。続いて、第２の工程において、挿入層上に、積層構成をなし伝導電子を内部で完全反射させる導電リード層が形成される。
【００１９】
本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子は、スピンバルブ型センサ素子に、このスピンバルブ型センサ素子に長手方向バイアスを印加するための積層構成の硬質磁性下地層が隣接接合し、この硬質磁性下地層に積層構成の導電リード層が隣接してなるものであり、基体と、スピンバルブ型センサ素子と、硬質磁性下地層と、非晶質構造をなす挿入層と、第１のニッケルクロム合金層、ロジウム層および第２のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、第３のニッケルクロム合金層、ルテニウム層および第４のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成、または第５のニッケルクロム合金層、イリジウム層および第６のニッケルクロム合金層がこの順に積層された構成をなし、伝導電子を内部で完全反射させる導電リード層とをこの順に積層させ、硬質磁性下地層が、シード層と硬質磁性材層とをこの順に積層してなる積層体を含むようにしたものである。
【００２０】
本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、非晶質構造をなす挿入層の存在により、硬質磁性下地層と導電リード層とが互いに接触することなく、離間される。
【００２３】
本発明に係る導電リード層の形成方法では、第１の工程において、硬質磁性下地層と導電リード層との間の結晶学的整合性を制御するように挿入層を形成するのが好ましい。
【００２４】
また、本発明に係る導電リード層の形成方法では、第１の工程において、硬質磁性下地層として、３．０ｎｍ以上１０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みのタンタル層と５．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みのクロム層とが積層されてなるシード層上に、コバルト白金クロム合金またはコバルト白金合金よりなり１５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みの硬質磁性下地層が設けられたものを用いてもよい。この場合には、硬質磁性下地層として、シード層のうちのタンタル層が５．０ｎｍの厚みをなし、クロム層が１０．０ｎｍの厚みをなすものを用いるのが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係る導電リード層の形成方法では、挿入層上に形成されることとなる導電リード層の結晶方位が層面と平行になるように挿入層を形成するのが好ましく、さらに、タンタルよりなり３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内、特に５．０ｎｍの厚みをなすように挿入層を形成するのがより好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る導電リード層の形成方法では、第１、第３および第５のニッケルクロム合金層とロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面および第２、第４および第６のニッケル鉄合金層とロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面においてそれぞれ伝導電子を完全反射させることによりシート抵抗を高めるように、導電リード層を形成するのが好ましい。
【００２７】
また、本発明に係る導電リード層の形成方法では、第２の工程において、第１のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、ロジウム層が２５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、第２のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすように導電リード層を形成してもよい。この場合には、第１のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、第２のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすように導電リード層を形成するのが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係る導電リード層の形成方法では、第２の工程において、第３のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、ルテニウム層が２５．０ｎｍ以上５２．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、第４のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすように導電リード層を形成してもよい。この場合には、第３のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、第４のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすように導電リード層を形成するのがより好ましい。
【００２９】
また、本発明に係る導電リード層の形成方法では、第２の工程において、第５のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、イリジウム層が２５．０ｎｍ以上５１．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、第６のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすように導電リード層を形成してもよい。この場合には、第５のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、第６のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすように導電リード層を形成するのが好ましい。
【００３３】
本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、挿入層が、硬質磁性下地層と導電リード層との間の結晶学的整合性を制御するものであるようにするのが好ましい。
【００３４】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、硬質磁性下地層のうちのシード層が、タンタル層およびクロム層がこの順に積層されてなるものであるようにしてもよい。
【００３５】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、硬質磁性下地層のうち、シード層を構成するタンタル層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、クロム層が５．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、硬質磁性材層がコバルト白金クロム合金またはコバルト白金合金よりなり、１５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすようにしてもよい。この場合には、硬質磁性下地層のうち、シード層を構成するタンタル層が５．０ｎｍの厚みをなし、クロム層が１０．０ｎｍの厚みをなすようにするのが好ましい。
【００３６】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、挿入層が、その上に形成されることとなる導電リード層の結晶方位を層層と平行になるようにするものであることが好ましい。この場合、挿入層が、タンタルよりなり、３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内、特に５．０ｎｍの厚みをなすようにするのが好ましい。
【００３７】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、第１、第３および第５のニッケルクロム合金層とロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面および第２、第４および第６のニッケル鉄合金層とロジウム層、ルテニウム層およびイリジウム層との界面においてそれぞれ伝導電子を完全反射させることによりシート抵抗を高めるものであることが好ましい。
【００３８】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、導電リード層のうち、第１のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、ロジウム層が２５．０ｎｍ以上５０．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、第２のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすようにしてもよい。この場合には、導電リード層のうち、第１のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、第２のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすようにするのが好ましい。
【００３９】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、導電リード層のうち、第３のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、ルテニウム層が２５．０ｎｍ以上５２．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、第４のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすようにしてもよい。この場合には、導電リード層のうち、第３のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、第４のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすようにするのが好ましい。
【００４０】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子では、導電リード層のうち、第５のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上７．５ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、イリジウム層が２５．０ｎｍ以上５１．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなし、第６のニッケルクロム合金層が３．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みをなすようにしてもよい。この場合には、導電リード層のうち、第５のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなし、第６のニッケルクロム合金層が５．０ｎｍの厚みをなすようにするのが好ましい。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
【００４６】
［第１の実施の形態］
＜ＳＶＭＲセンサの構成＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子としてのＳＶＭＲセンサの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサの構成を表すものである。図１では、ＳＶＭＲセンサのうち、このＳＶＭＲセンサが搭載される磁気再生ヘッドのエアベアリング面（磁気記録媒体に対向する面）に沿った断面構成を示している。
【００４７】
このＳＶＭＲセンサは、主に、基体１上に配設されたＳＶＭＲ積層体１０と、このＳＶＭＲ積層体１０の両側に隣接（隣接接合１２）された長手方向バイアス層１６と、この長手方向バイアス層１６上に配設された挿入層１７と、この挿入層１７上に配設された導電リード層１８とを備えている。ここで、ＳＶＭＲ積層体１０が本発明における「スピンバルブ型センサ素子」の一具体例に対応し、長手方向バイアス層１６が本発明における「硬質磁性下地層」の一具体例に対応する。
【００４８】
基体１は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；アルミナ）やアルチック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）などにより構成されている。
【００４９】
ＳＶＭＲ積層体１０は、ＳＶＭＲセンサの主要部をなし、再生機能を実行するものである。このＳＶＭＲ積層体１０は、主に、磁性材料よりなり磁化方向が自由に変化可能なフリー層と、磁性材料よりなり磁化方向が所定の方向に固定されたピンド層と、非磁性材料よりなりフリー層とピンド層との間を磁気的に分離するスペーサ層と、反強磁性材料よりなりピンド層の磁化方向を固定するピンニング層とを含んで構成されている。
【００５０】
長手方向バイアス層１６は、ＳＶＭＲ積層体１０に長手方向のバイアスを印加するためのものであり、例えば、シード層１４と、このシード層１４上に配設された硬質磁性材層１５とを含んで構成されている。シード層１４は、例えば、約３．０ｎｍ〜１０．０ｎｍ、好ましくは約３．０ｎｍ〜７．５ｎｍ、さらに好ましくは約５．０ｎｍの厚みをなすタンタル（Ｔａ）層１４Ａと、約５．０ｎｍ〜１５．０ｎｍ、好ましくは約１０．０ｎｍの厚みをなすクロム（Ｃｒ）層１４Ｂとがこの順に積層された構成をなしている。硬質磁性材層１５は、例えば、コバルト白金クロム合金（ＣｏＰｔＣｒ）やコバルト白金合金（ＣｏＰｔ）合金等の高保持力かつ高角型比の硬質磁性材料により構成されており、その厚みは約１５．０ｎｍ〜５０．０ｎｍ、好ましくは約３５．０ｎｍ〜５０．０ｎｍである。コバルト白金クロム合金は、ルテニウム等と同様に六方最密構造をなすものである。長手方向バイアス層１６の最密結晶方位は層面と直交している。なお、硬質磁性材層１５の材質等に関する詳細については、整理番号ＨＴ００−００２にて以前に米国に出願された特許出願の明細書中に記載されている。
【００５１】
挿入層１７は、主に、長手方向バイアス層１６と導電リード層１８との間の結晶学的整合性を制御するためのものである。この挿入層１７は、例えば、酸化アルミニウム等と同様に非晶質構造をなすタンタルにより構成されており、その厚みは約３．０ｎｍ〜７．５ｎｍ、好ましくは約５．０ｎｍである。この挿入層１７は、その上に配設される導電リード層１８の最密結晶方位を層面と平行にする機能を有している。
【００５２】
導電リード層１８は、ＳＶＭＲ積層体１０を通電させるためのリード端子であり、例えば、第１のニッケルクロム合金層１８Ａと、導電材層１８Ｂと、第２のニッケルクロム合金層１８Ｃとがこの順に積層された構成をなしている。第１のニッケルクロム合金層１８Ａの厚みは、例えば、約３．０ｎｍ〜７．５ｎｍ、好ましくは約５．０ｎｍの厚みである。導電材層１８Ｂは、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）により構成されており、その厚みは約２５．０ｎｍ〜５２．０ｎｍの厚みである。なお、導電材層１８Ｂは、ルテニウムに代えて、例えば、約２５．０ｎｍ〜５０．０ｎｍ、好ましくは約４０．０ｎｍ〜５０．０ｎｍの厚みをなすロジウムや、約２５．０ｎｍ〜５１．０ｎｍの厚みをなすイリジウム（Ｉｒ）により構成される場合もある。第２のニッケルクロム合金層１８Ｃの厚みは、例えば、約３．０ｎｍ〜５．０ｎｍ、好ましくは約５．０ｎｍである。挿入層１７上に配設された導電リード層１８（第１のニッケルクロム合金層１８Ａ）の最密結晶方位は層面と平行になっている。
【００５３】
＜ＳＶＭＲセンサの動作＞
次に、図１を参照して、ＳＶＭＲセンサの動作について説明する。
【００５４】
このＳＶＭＲセンサでは、長手方向バイアス層１６によりＳＶＭＲ積層体１０に長手方向バイアスが印加された状態において、導電リード層１８にセンス電流が付与されると、スピンバルブ積層体１０においてＧＭＲ効果が生じる。このＧＭＲ効果を利用して、磁気記録媒体に記録された信号磁界がスピンバルブ積層体１０によって検出されることにより、情報の再生が行われる。
【００５５】
＜ＳＶＭＲセンサの形成方法＞
次に、図１を参照して、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサの形成方法について説明する。なお、本発明の「導電リード層の形成方法」は、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサの形成方法のうちの一部の工程をなすものであるため、以下併せて説明する。このＳＶＭＲセンサは、例えばVeeco 社製イオンビーム蒸着システム（ＩＢＤ）を用いて、以下の手順で成膜処理を順次行うことにより形成可能である。
【００５６】
ＳＶＭＲセンサを形成する際には、まず、例えばアルミナ等よりなる基体１上に、例えば、フリー層、スペーサ層、ピンド層およびピンニング層等を順次積層させることにより、スピンバルブ積層体１０を形成する。
【００５７】
続いて、このスピンバルブ積層体１０の両側に隣接（隣接接合１２）するように、約５．０ｎｍの厚みのタンタル層１４Ａと約１０．０ｎｍの厚みのクロム層１４Ｂとをこの順に積層させることにより、シード層１４を形成する。続いて、このシード層１４上に、コバルト白金クロム合金等の高保持力かつ高角型比の硬質磁性材料よりなる硬質磁性材層１５を約１５．０ｎｍ〜５０．０ｎｍの厚みで形成する。これにより、シード層１４および硬質磁性材層１５の積層体よりなる長手方向バイアス層１６が形成される。長手方向バイアス層１６の最密結晶方位は層面と直交する。
【００５８】
続いて、長手方向バイアス層１６上に、非晶質タンタルよりなる挿入層１７を約５．０ｎｍの厚みで形成する。
【００５９】
最後に、挿入層１７上に、約５．５ｎｍ、好ましくは約５．０ｎｍの厚みをなす第１のニッケルクロム合金層１８Ａと、ルテニウムよりなり約３６．５ｎｍ〜５２．０ｎｍ、好ましくは約４５．０ｎｍ〜５２．０ｎｍの厚みをなす導電材層１８Ｂと、約５．５ｎｍ、好ましくは約５．０ｎｍの厚みをなす第２のニッケルクロム合金層１８Ｃとをこの順に積層させることにより、導電リード層１８を形成する。これにより、ＳＶＭＲセンサが完成する。
【００６０】
なお、ＳＶＭＲセンサを形成する際には、例えば、導電リード層１８の形成後等において、必要に応じてアニール処理が行われる。アニール条件としては、例えば、センサ全体をアニールする場合について、約２８０℃で約５時間である。
【００６１】
＜第１の実施の形態の作用および効果＞
以上説明したように、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサでは、タンタル層１４Ａおよびクロム層１４Ｂの積層構成をなすシード層１４とコバルト白金クロム合金等の高保持力かつ高角型比の硬質磁性材料よりなる硬質磁性材層１５との積層体により構成された長手方向バイアス層１６上に、挿入層１７を挟んで導電リード層１８を配設するようにしたので、以下で説明するように、長手方向バイアス層１６と導電リード層１８とが互いに接触することにより生ずる弊害を防止し、例えばタンタル／金／タンタルの積層構成をなす導電リード層を備えた従来のＳＶＭＲセンサよりも総合的に優れた諸物理特性が確保される。
【００６２】
すなわち、導電リード層以外の構成要素の構成を互いに同一にし、導電リード層の構成を種々変化させたＳＶＭＲサンプルＳ１１〜Ｓ１５について、抵抗率（形成時およびアニール後；μΩｃｍ）、融点（℃）、硬さ（ヴィッカース）および耐食性を調べたところ、表１に示した結果が得られた。表１は、導電リード層の構成の差異に基づくＳＶＭＲセンサの諸物理特性の比較結果を表すものである。表中にＳ１１〜Ｓ１５として示したＳＶＭＲセンサにおける各導電リード層の構成は、Ｓ１１についてタンタル（約５．０ｎｍ厚）／金（約５０．０ｎｍ厚）／タンタル（約５．０ｎｍ厚）、Ｓ１２についてニッケルクロム合金（約１０．０ｎｍ厚）／ロジウム（約５０．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約１０．０ｎｍ厚）、Ｓ１３についてニッケルクロム合金（約１０．０ｎｍ厚）／ルテニウム（約５０．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約１０．０ｎｍ厚）、Ｓ１４についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／モリブデン（約５０．０ｎｍ厚）／クロム（約１０．０ｎｍ厚）、Ｓ１５についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／タンタル（約５０．０ｎｍ厚）／クロム（約１０．０ｎｍ厚）である。Ｓ１１は従来のＳＶＭＲセンサ、Ｓ１２，Ｓ１３は本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサ、Ｓ１４，Ｓ１５は比較例としてのＳＶＭＲセンサをそれぞれ示している。
【００６３】
【表１】
0004371620.tif 000002
【００６４】
表１に示した結果から、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサについて、いくつかの優れた諸物理特性が明らかとなった。
【００６５】
（１）本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサＳ１２，Ｓ１３では、従来のＳＶＭＲセンサＳ１１と同様に、約１０．０μΩｃｍ未満の低い抵抗率が得られた。これは、以下で説明するいくつかの理由によるものである。
【００６６】
第１に、ルテニウム等の低抵抗材料よりなる導電材層１８Ｂを含んで導電リード層１８が構成されるため、導電リード層１８全体の抵抗率も小さくなる。具体的には、導電材層１８Ｂがロジウムやルテニウムよりなる場合におけるＳＶＭＲセンサのシート抵抗は、約１．５Ω／□〜１．６Ω／□である。
【００６７】
第２に、長手方向バイアス層１６上に導電リード層１８が直接形成され、長手方向バイアス層１６と導電リード層１８とが互いに接触すると、コバルト白金クロム合金等よりなる硬質磁性材層１５と第１のニッケルクロム合金層１８Ａとの間の結晶学的整合性が適正でないため、導電リード層１８のシート抵抗が小さくならない。これに対して、本実施の形態では、長手方向バイアス層１６上に、非晶質タンタルよりなる挿入層１７を挟んで導電リード層１８を形成さするようにしたので、第１のニッケルクロム合金層１８Ａは、その（１１１）最密結晶方位が層面と平行になるように挿入層１７上に形成される。これにより、硬質磁性材１５と第１のニッケルクロム合金層１８Ａとの間の結晶学的整合性が適正化されるため、導電リード層１８の抵抗率が小さくなる。
【００６８】
第３に、上記したように、硬質磁性材層１５と第１のニッケルクロム合金層１８Ａとの間の結晶学的整合性が適正化されると、ルテニウム等の低抵抗材料よりなる導電材層１８Ｂもまた、その（１１１）最密結晶方位が層面と平行になるように第１のニッケルクロム合金層１８Ａに形成される。この場合には、第１のニッケルクロム合金層１８Ａと導電材層１８Ｂとの間の界面および導電材層１８Ｂと第２のニッケルクロム合金層１８Ｃとの間の界面において、導電材層１８Ｂ内を流れる伝導電子が完全反射するため、導電リード層１８の抵抗率が小さくなる。なお、この観点に関する詳細は、整理番号ＨＴ９９−０２８にて以前に米国に出願された特許出願（出願番号：０９／４８３９３７，出願日：２０００年１月１８日）の明細書中に記載されている。
【００６９】
（２）本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサＳ１２，Ｓ１３では、従来のＳＶＭＲセンサＳ１１と比較して、融点が２倍程度に高くなった。
【００７０】
（３）本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサＳ１２，Ｓ１３では、従来のＳＶＭＲセンサＳ１１と比較して、ヴィッカース硬さが５倍〜１４倍程度に高くなった。
【００７１】
（４）本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサＳ１２，Ｓ１３では、従来のＳＶＭＲセンサＳ１１と同様に良好な耐食性が得られた。
【００７２】
なお、導電材層１８Ｂの構成材料として、ロジウム（Ｓ１２）やルテニウム（Ｓ１３）に代えて、モリブデン（Ｓ１４）やタンタル（Ｓ１５）を用いた場合には、抵抗率が大きく増加してしまった。特に、モリブデンを用いた場合には、耐食性も劣化してしまった。
【００７３】
以上（１）〜（４）にて説明したように、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサは、主に、導電性、融点、硬度および耐食性などの物理特性に関して、従来のＳＶＭＲセンサよりも総合的に優れている。このため、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサでは、上記した優れた諸物理特性に基づき、諸物理特性が十分でない場合に生じる各種不具合、例えばスメアの発生、リード材の滲出、エレクトロマイグレーションの発生およびノジュールの形成等を抑制することができると共に、苛酷な製造環境（例えば高温高湿環境）や稼動環境（例えば高毎分回転数で回転する磁気記録媒体とＳＶＭＲセンサとの接触時）において優れた耐久性を確保することができる。これらの利点を有する本実施の形態のＳＶＭＲセンサは、現在はもちろん、将来の高記録密度かつ高速（高毎分回転数）稼動型の磁気再生ヘッドに適用可能である。
【００７４】
また、本実施の形態では、上記した高導電特性を確保しつつ、センサ全体の厚みを薄くすることができる。このことは、図２に示した結果から明らかである。図２は、ＳＶＭＲセンサの厚みとシート抵抗との相関を表すものである。ＳＶＭＲセンサのうち、主に導電リード層の厚みＸを変化させながらシート抵抗Ｒｓの変化を測定したところ、図２に示した結果が得られた。図中の「横軸」は導電リード層の厚みＸ（ｎｍ）を示し、「縦軸」はシート抵抗Ｒｓ（Ω／□）を示している。また、図中の「２Ａ」は例えば金よりなる導電材層を備えた従来のＳＶＭＲセンサを表し、「２Ｂ」は例えばロジウムよりなる導電材層１８Ｂを備えた本実施の形態のＳＶＭＲセンサを表している。
【００７５】
図２から判るように、導電リード層の厚みＸを任意の値に固定した場合、シート抵抗Ｒｓは、従来のＳＶＭＲセンサ（２Ａ）よりも本実施の形態のＳＶＭＲセンサ（２Ｂ）について小さくなった。すなわち、従来のＳＶＭＲセンサよりも本実施の形態のＳＶＭＲセンサにおいて、シート抵抗Ｒｓを小さくしつつ厚みＸを薄くすることができることが確認された。もちろん、本実施の形態のＳＶＭＲセンサでは、厚みＸを薄くした場合においても、ＳＶＭＲセンサを挟んで配設されるシールド部材間の短絡等が生じないことが確認された。
【００７６】
［第２の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子としてのＳＶＭＲセンサの構成について説明する。図３は、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサの断面構成を表すものであり、図１に対応している。図３では、図１に示した構成要素と同一部分に同一の符号を付している。
【００７７】
なお、以下の説明では、本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサの構成およびその形成方法について、主に、上記第１の実施の形態において説明したＳＶＭＲセンサの構成等と異なる点についてのみ説明し、他の点については上記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を随時省略する。
【００７８】
本実施の形態に係るＳＶＭＲセンサは、長手方向バイアス層１６上に挿入層１７を挟んで導電リード層１８を配設することにより、長手方向バイアス層１６と導電リード層１８との間の結晶学的整合性を適正化した上記第１の実施の形態の場合とは異なり、挿入層１７を配設せずに同様の効果が得られるようにしたものである。このＳＶＭＲセンサでは、主に、長手方向バイアス層１６上に、導電材層２８Ａと保護層２８Ｂとの積層体よりなる導電リード層２８が配設されている。この導電リード層２８は、上記第１の実施の形態において説明した導電リード層１８と同様の機能を有するものである。
【００７９】
導電材層２８Ａは、例えば、ロジウムやイリジウム等の導電材料に構成されており、その厚みはロジウムよりなる場合について約２５．０ｎｍ〜５０．０ｎｍ、イリジウムよりなる場合について約２５．０〜５１．５ｎｍである。導電材層２８Ａの最密結晶方位は、硬質磁性材層１５の最密結晶方位に対応して層面と直交している。
【００８０】
保護層２８Ｂは、例えば、タンタルやクロム等により構成されており、その厚みはタンタルまたはクロムのいずれよりなる場合についても約２．０ｎｍ〜５．０ｎｍ、好ましくは約３．０ｎｍである。
【００８１】
このＳＶＭＲセンサの動作機構は、上記第１の実施の形態における導電リード層１８と同様の機能を導電リード層２８が担う点を除き、上記第１の実施の形態において説明した場合と同様である。
【００８２】
このＳＶＭＲセンサを形成する際には、上記第１の実施の形態において説明した手順により、基体１上にＳＶＭＲ積層体１０および長手方向バイアス層１６を形成したのち、例えばVeeco 社製イオンビーム蒸着システム（ＩＢＤ）を用いて、長手方向バイアス層１６（硬質磁性材層１５）上に、ロジウムよりなる導電材層２８Ａを約３５．０ｎｍ〜５０．０ｎｍの厚みで形成する。なお、ロジウムに代えて、イリジウムよりなり約３６．０ｎｍ〜５１．５ｎｍの厚みをなすように導電材層２８Ａを形成してもよい。最後に、導電材層２８Ａ上に、クロムよりなる保護層２８Ｂを約３．０ｎｍの厚みで形成する。これにより、導電材層２８Ａおよび保護層２８Ｂの積層体よりなる導電リード層２８が形成される。長手方向バイアス層１６（硬質磁性材層１５）上に配設された導電リード層２８（導電材層２８Ａ）の最密結晶方位は層面と直交する。
【００８３】
なお、ＳＶＭＲセンサを形成する際には、例えば、導電リード層２８の形成後等において、必要に応じてアニール処理が行われる。
【００８４】
本実施の形態では、硬質磁性材層１５上に導電材層２８を直接配設するようにしたので、長手方向バイアス層１６と導電リード層２８との間の結晶学的整合性が適正化される。このため、本実施の形態では、結晶学的整合性の適正化に基づいて、主に、上記第１の実施の形態の場合と同様の作用により、導電リード層２８の抵抗率が低下し、ＳＶＭＲセンサの高導電性を確保することができる。
【００８５】
このことは、表２に示した結果から明らかである。表２は、センサ構成の差異に基づくＳＶＭＲセンサの諸物理特性の比較結果を表すものである。主に、挿入層の有無および導電リード層の構成等を種々変化させたＳＶＭＲサンプルＳ２１〜Ｓ２７について、シート抵抗Ｒｓ（Ω／□）および保持力Ｈｃ（ｋＡ／ｍ）を調べたところ、表２に示した結果が得られた。なお、表２には、上記したシート抵抗Ｒｓや保持力Ｈｃと共に、各ＳＶＭＲサンプルについての内部応力（Ｎ／ｃｍ2 ）、導電材層の形成速度（Ａ／ｍｉｎ）、総磁気モーメントＭｒＴ、角型比およびコスト比も示している。角型比は、残留磁化と飽和磁化との比である。コスト比は、導電材層の構成材料に係るコストの高低を表すものであり、例えば金を１．０とした場合における各種材料（ロジウム，ルテニウム）のコスト比率を表している。表中にＳ２１〜Ｓ２７として示した各ＳＶＭＲセンサの構成は、Ｓ２１についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／タンタル（約１０．０ｎｍ厚）／金（約３０．０ｎｍ厚）／タンタル（１０５．０ｎｍ厚）、Ｓ２２についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／ニッケルクロム合金（約１０．０ｎｍ厚）／ロジウム（約５０．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約５．０ｎｍ厚）、Ｓ２３についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／タンタル（約５．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約５．０ｎｍ厚）／ロジウム（約５０．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約５．０ｎｍ厚）、Ｓ２４についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／ロジウム（約５０．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約３．０ｎｍ厚）、Ｓ２５についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／ニッケルクロム合金（約１０．０ｎｍ厚）／ルテニウム（約５０．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約５．０ｎｍ厚）、Ｓ２６についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／タンタル（約５．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約５．０ｎｍ厚）／ルテニウム（約５０．０ｎｍ厚）／ニッケルクロム合金（約５．０ｎｍ厚）、Ｓ２７についてクロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／ルテニウム（約５０．０ｎｍ厚）ニッケルクロム合金（約３．０ｎｍ厚）である。Ｓ２１は従来のＳＶＭＲセンサを表している。Ｓ２２〜Ｓ２４はロジウムよりなる導電材層を備えたＳＶＭＲセンサであり、Ｓ２２はＳ２３の構成から挿入層（タンタル）を除去した構成、Ｓ２３は上記第１の実施の形態の構成、Ｓ２４は本実施の形態の構成をそれぞれ表している。Ｓ２５〜Ｓ２７はルテニウムよりなる導電材層を備えたＳＶＭＲセンサであり、Ｓ２５はＳ２６の構成から挿入層（タンタル）を除去した構成、Ｓ２６は上記第１の実施の形態の構成、Ｓ２７は本実施の形態の構成をそれぞれ表している。
【００８６】
なお、従来のＳＶＭＲセンサＳ１１のうちのタンタル層は、主に、タンタル層と金層との間の相互拡散により金層を硬くすると共に、コバルト白金クロム合金層に金が拡散することを防止するバリア層としての機能を果たしている。
【００８７】
【表２】
0004371620.tif 000003
【００８８】
表２に示した結果から判るように、導電材層がロジウムまたはルテニウムのいずれよりなる場合においても、上記第１の実施の形態のＳＶＭＲセンサＳ２３，Ｓ２６および本実施の形態のＳＶＭＲセンサＳ２４，Ｓ２７では、従来のＳＶＭＲセンサＳ２１と同等に低いシート抵抗Ｒｓが得られた。特に、挿入層１７を備えたＳＶＭＲセンサＳ２３，Ｓ２６では、挿入層１７を備えないＳＶＭＲセンサＳ２２，Ｓ２５よりもシート抵抗Ｒｓが低くなった。また、挿入層１７を備えず、かつ導電リード層２８の構成が簡略化された本実施の形態のＳＶＭＲセンサＳ２４では、従来のＳＶＭＲセンサＳ２１と同等に高い保持力Ｈｃおよび角型比が得られた。なお、導電材層の形成速度を比較すると、金よりなる導電材層（Ｓ１１）に対してロジウムよりなる導電材層（Ｓ２２〜Ｓ２４）については同程度となるが、ルテニウムよりなる導電材層（Ｓ２５〜Ｓ２７）については約１／２となる。また、導電材層の構成材料のコストを比較すると、金を用いた従来のＳＶＭＲセンサＳ１１に対してロジウムを用いたＳＶＭＲセンサＳ２２〜Ｓ２４では約２倍となるが、ルテニウムを用いたＳＶＭＲセンサＳ２５〜Ｓ２７では約１／５となる。
【００８９】
さらに、本実施の形態では、上記した結晶学的整合性の適正化に伴い、上記第１の実施の形態の場合よりもＳＶＭＲセンサの構成を簡略化し、センサ全体の厚みをより薄くすることができる。なぜなら、本実施の形態では、第１に、上記第１の実施の形態において結晶学的整合性の制御を目的として導入された挿入層１７が不要になるからであり、また、第２に、導電リード層１８が第１のニッケルクロム合金層１８Ａ、導電材層１８Ｂおよび第２のニッケルクロム合金層１８Ｃの３層構成をなす上記第１の実施の形態とは異なり、導電リード層２８が導電材層２８Ａおよび保護層２８Ｂの２層構成をなし、導電リード層２８の層構成数が減少するからである。
【００９０】
もちろん、本実施の形態のＳＶＭＲセンサの厚みは、従来のＳＶＭＲセンサの厚みよりも小さくなる。このことは、表３に示した結果から明らかである。表３は、従来のＳＶＭＲセンサにおける導電リード層の厚みと本実施の形態のＳＶＭＲセンサにおける導電リード層の厚みとの比較結果を表すものである。シート抵抗Ｒｓを任意の値に設定した際の導電リード層の厚みを調べたとこと、表３に示した結果が得られた。表中にＳ３１〜Ｓ３４として示した各ＳＶＭＲセンサの構成は、Ｓ３１についてタンタル／クロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／タンタル（約１０．０ｎｍ厚）／金（約３１．０ｎｍ厚）／タンタル（約１０．０ｎｍ厚）、Ｓ３２についてタンタル／クロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／ロジウム（約４７．５ｎｍ厚）／クロム（約３．０ｎｍ厚）、Ｓ３３についてタンタル／クロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／タンタル（約１０．０ｎｍ厚）／金（約２４．０ｎｍ厚）／タンタル（約５．０ｎｍ厚）、Ｓ３４についてタンタル／クロム（約１０．０ｎｍ厚）／コバルト白金クロム合金（約４５．０ｎｍ）／ロジウム（約３５．０ｎｍ厚）／クロム（約３．０ｎｍ厚）である。Ｓ３１，Ｓ３２はシート抵抗Ｒｓを約１．５０Ω／□とした場合について示し、Ｓ３３，Ｓ３４はシート抵抗Ｒｓを約２．０Ω／□とした場合について示している。Ｓ３１，Ｓ３３は従来のＳＶＭＲセンサを表し、Ｓ３２，Ｓ３４はロジウムよりなる導電材層を備えた本実施の形態のＳＶＭＲセンサを表している。
【００９１】
【表３】
0004371620.tif 000004
【００９２】
表３に示した結果から判るように、シート抵抗Ｒｓを約１．５Ω／□または約２．０Ω／□のいずれの値に設定した場合おいても、本実施の形態のＳＶＭＲセンサＳ３２，Ｓ３４における導電リード層の厚みは、従来のＳＶＭＲセンサＳ３１，３３にける導電リード層の厚みよりも小さくなった。
【００９３】
なお、本実施の形態のＳＶＭＲセンサについての上記以外の作用および効果は上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００９４】
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明したＳＶＭＲセンサの構成や形成方法に関する詳細は必ずしもこれに限られるものではなく、主に材料特性や結晶学的整合性の観点において適性な材料を用いて高導電性、高硬度、高融点、高耐食、高耐久な導電リード層を形成し、この導電リード層を用いて、薄型、かつスメアの発生、リード材の滲出、エレクトロマイグレーションの発生およびノジュール形成等の不具合の発生が抑制されるＳＶＭＲセンサを構成することが可能な限り、自由に変形可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る導電リード層の形成方法によれば、硬質磁性下地層上に非晶質構造をなす挿入層を形成したのち、この挿入層上に導電リード層を形成するようにした。この場合には、挿入層の存在により、硬質磁性下地層と導電リード層とが互いに接触することなく、離間される。したがって、硬質磁性下地層上に導電リード層が直接形成されることにより導電リード層に生ずる弊害を防止することができる。
【００９７】
また、本発明に係るスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子によれば、上記した本発明に係る導電リード層を備えるようにしたので、硬質磁性下地層と導電リード層とが互いに接触することによりスピンバルブ型磁気抵抗効果再生素子に生ずる弊害を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＳＶＭＲセンサの断面構成を表す断面図である。
【図２】ＳＶＭＲセンサの厚みとシート抵抗との相関を表す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＳＶＭＲセンサの断面構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１…基体、１０…ＳＶＭＲ積層体、１２…隣接接合、１４…シード層、１４Ａ…タンタル層、１４Ｂ…クロム層、１５…硬質磁性材層、１６…長手方向バイアス層、１７…挿入層、１８，２８…導電リード層、１８Ａ…第１のニッケルクロム合金層、１８Ｂ，２８Ａ…導電材層、１８Ｃ…第２のニッケルクロム合金層、２８Ｂ…保護層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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