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      Cpp型磁阻效應(yīng)元件和磁盤裝置的制作方法

      文檔序號(hào):6900713閱讀:200來源:國知局

      專利名稱::Cpp型磁阻效應(yīng)元件和磁盤裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及用于將磁記錄介質(zhì)等的磁場強(qiáng)度作為信號(hào)進(jìn)行讀取的磁阻效應(yīng)元件、具備該磁阻效應(yīng)元件的薄膜磁頭、以及包含該薄膜磁頭的磁頭懸架組件和磁盤裝置。
      背景技術(shù)
      :近年來,伴隨著磁盤裝置的面記錄密度的提高,也要求薄膜磁頭的性能的提高。作為薄膜磁頭,廣泛使用的是復(fù)合型薄膜磁頭,其是在基板上層疊了具有只讀的磁阻效應(yīng)元件(以下有時(shí)簡寫為MR(Magneto-resistive:磁阻)元件)的再生頭和具有只寫的感應(yīng)式磁轉(zhuǎn)換元件的記錄頭的結(jié)構(gòu)。作為MR元件可以舉出利用了各向異性磁阻(AnisotropicMagnetoresistive)效應(yīng)的AMR元件、利用了巨》茲阻(GiantMagnetoresistive)效應(yīng)的GMR元件、利用了穿隧磁阻(Tunnel-typeMagnetoresistive)效應(yīng)的TMR元件等。作為再生頭的特性,特別要求高靈敏度和大輸出。作為滿足這種要求的再生頭,利用了自旋閥型GMR元件的GMR頭再生已經(jīng)得到批量生產(chǎn)。另外,近年來,對(duì)應(yīng)于面記錄密度的進(jìn)一步提高,使用了TMR元件的再生頭也正在批量生產(chǎn)。自旋閥型GMR元件通常具有非磁性層;在該非磁性層的一個(gè)面上形成的自由層(freelayer);在非磁性層的另一個(gè)面上形成的磁化固定層;以及在位于與非磁性層相反一側(cè)的磁化固定層上形成的釘扎層(通常是反鐵磁層)。自由層是對(duì)應(yīng)于來自外部的信號(hào)磁場其磁化方向變化而起作用的層,磁化固定層是通過來自釘扎層(反鐵磁層)的磁場其磁化方向被固定的層。然而,現(xiàn)有的GMR頭中,使磁信號(hào)檢測用的電流(所謂的檢測電流(sensecurrent))在相對(duì)于構(gòu)成GMR元件的各層的面是平行的方向上流動(dòng)的結(jié)構(gòu),即所謂的CIP(CurrentInPlane:電流在平面內(nèi))結(jié)構(gòu)成為主流(CIP-GMR元件)。相對(duì)于此,作為下一代元件,使;險(xiǎn)測電流在相對(duì)于構(gòu)成GMR元件的各層的面是垂直的方向(層疊方向)上流動(dòng)的結(jié)構(gòu)、即CPP(CurrentPe卬endiculartoPlane:電流垂直于平面)結(jié)構(gòu)的GMR元件(CPP-GMR元件)的開發(fā)正在進(jìn)行。要是以僅根據(jù)電流流動(dòng)方向的分類來說的話,上述TMR元件也進(jìn)入CPP結(jié)構(gòu)的范疇。但是,TMR元件的層疊膜結(jié)構(gòu)和檢測原理與CPP-GMR元件不同。即,TMR元件通常具有自由層;磁化固定層;配置在上述自由層和磁化固定層之間的隧道勢壘層(tunnelbarrierlayer);以及配置在磁化固定層與隧道勢壘層相接的面的相反一側(cè)的面上的反鐵磁層。隧道勢壘層是在通過隧道效應(yīng)保持自旋的狀態(tài)下電子能夠穿過的非磁性絕緣層。除此之外的層,例如自由層、磁化固定層和反鐵磁層,可以說與自旋閥型GMR元件中使用的層基本相同。然而,在將TMR元件用于再生頭的情況下,要求TMR元件的低電阻化。其理由如下,即,在磁盤裝置中,要求記錄密度的提高和數(shù)據(jù)傳送速率的提高,伴隨與此,對(duì)再生頭要求高頻響應(yīng)性能好。然而,當(dāng)TMR元件的電阻值很大時(shí),在TMR元件和與其連接的電路中產(chǎn)生的雜散電容變大,導(dǎo)致再生頭的高頻響應(yīng)性能下降。因此,對(duì)TMR元件必然要求元件的低電阻化。一般來說,為了TMR元件的低電阻化,減小隧道勢壘層的厚度是有效的。但是,當(dāng)過于減小隧道勢壘層的厚度時(shí),由于在隧道勢壘層中產(chǎn)生很多針孔,導(dǎo)致TMR元件的壽命縮短,由于在自由層和磁化固定層之間產(chǎn)生磁耦合,導(dǎo)致產(chǎn)生噪聲增大、MR比下降等TMR元件特性變差等的問題。這里,將在再生頭中發(fā)生的噪聲稱為磁頭噪聲(headnoise)。在使用了TMR元件的再生頭中的磁頭噪聲包含散粒噪聲,該散粒噪聲是在使用了GMR元件的再生頭中不發(fā)生的噪聲成分。因此,在使用了TMR元件的再生頭中存在磁頭噪聲大的問題。另一方面,在CPP-GMR元件中存在著無法獲得充分大的MR比的問題。作為其原因,可以考慮是由于在非磁性導(dǎo)電層和磁性層的界面、或者在非磁性導(dǎo)電層中,自旋極化電子被散射。另外,在CPP-GMR元件中,由于電阻值小,所以電阻變化量也變小。因此,為了使用CPP-GMR元件獲得大的再生輸出,需要增大施加到元件上的電壓。但是,當(dāng)增大施加到元件上的電壓時(shí),會(huì)發(fā)生以下問題。即,在CPP-GMR元件中,電流在相對(duì)于各層的面是垂直的方向上流動(dòng)。這樣一來,自旋極化電子從自由層向磁化固定層注入,或者從磁化固定層向自由層注入。該自旋極化電子在自由層或磁化固定層中使力矩(以下稱為自旋力矩(spintorque))發(fā)生,該力矩使這些層的磁化旋轉(zhuǎn)自旋力矩。該自旋力矩的大小與電流密度成比例。當(dāng)增大施加在CPP-GMR元件上的電壓時(shí),電流密度增加,其結(jié)果是,自旋力矩變大。當(dāng)自旋力矩變大時(shí),發(fā)生磁化固定層的磁化方向發(fā)生變化的問題、或者自由層不能對(duì)外部磁場自由地改變磁化方向的問題。為了解決這些問題,本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人已經(jīng)作為日本專利申請(qǐng)2006-275972,提案了一種能夠抑制噪聲并在抑制自旋力矩的影響的同時(shí)獲得大MR比的CPP-GMR元件的發(fā)明。即,將介于自由層和磁化固定層之間的分隔層的結(jié)構(gòu)作為優(yōu)選方式,例如規(guī)定為以成為Cu/ZnO/Cu這樣的方式構(gòu)成,并且使磁阻效應(yīng)元件的面積電阻(AR:AreaResistivity)和分隔層的導(dǎo)電率在4見定范圍內(nèi)。根據(jù)該提案,通過使上述那樣分隔層作為例如Cu/ZnO/Cu的三層結(jié)構(gòu),能夠抑制噪聲并在抑制自旋力矩的影響的同時(shí)獲得大的MR比。本申請(qǐng)的發(fā)明是將日本專利申請(qǐng)2006-275972進(jìn)一步改良之后的發(fā)明,其提案主旨如下。即,如在專利申請(qǐng)2006-275972中提案的那樣,通過對(duì)分隔層的中央層使用半導(dǎo)體氧化物層成為例如Cu/ZnO/Cu的三層結(jié)構(gòu),能夠確認(rèn)可以獲得更高的MR比。但是,本申請(qǐng)的發(fā)明人針對(duì)具有該結(jié)構(gòu)的磁阻效應(yīng)元件持續(xù)進(jìn)行了進(jìn)一步努力研究后,發(fā)現(xiàn)有由于元件加工工藝上的熱或應(yīng)力,元件特性的變動(dòng)或隨時(shí)間的劣化容易發(fā)生的傾向。然后,為了調(diào)查其原因?qū)P呐Φ剡M(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)在分隔層中使用的半導(dǎo)體氧化物層和用于電氣式保護(hù)CPP-GMR元件的側(cè)面而形成的絕緣層相接合的上,發(fā)生氧從半導(dǎo)體氧化物層流出,導(dǎo)致半導(dǎo)體氧化物層不能發(fā)揮本來的功能的狀態(tài)。本申請(qǐng)的發(fā)明是基于這種實(shí)際狀況而產(chǎn)生的,其目的是提供一種新穎的磁阻效應(yīng)元件的結(jié)構(gòu),在分隔層中使用了半導(dǎo)體氧化物層的磁阻效應(yīng)元件結(jié)構(gòu)中,元件特性的變動(dòng)或隨時(shí)間的劣化難以由于元件加工工藝上的熱或應(yīng)力而發(fā)生。此外,作為周知的現(xiàn)有技術(shù)中可以認(rèn)為與本申請(qǐng)的發(fā)明關(guān)聯(lián)性最大的文獻(xiàn),可以舉出日本專利申請(qǐng)公開2003-8102號(hào)。在該文獻(xiàn)中公開了一種CPP-GMR元件,具備磁化方向固定的磁化固定層;磁化方向相應(yīng)于外部磁場而變化的磁化自由層;設(shè)置在磁化固定層和磁化自由層之間的非磁性金屬中間層;以及設(shè)置在磁化固定層和磁化自由層之間、由傳導(dǎo)載流子數(shù)是1022個(gè)/(1113以下的材料構(gòu)成的電阻調(diào)節(jié)層。但是,在該文獻(xiàn)中,關(guān)于本申請(qǐng)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)的重要部分的"含有氮元素的界面保護(hù)層"沒有任何記栽。
      發(fā)明內(nèi)容為了解決上述課題,本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件是一種具有分隔層;夾著上迷分隔層層疊形成的第一鐵磁層(ferromagneticlayer)和第二鐵/磁層,在該層疊方向上施加4全測電流而成的CPP(CurrentPerpendiculartoPlane,電流垂直于平面)結(jié)構(gòu)的巨磁阻效應(yīng)元件(CPP-GMR元件),其構(gòu)成為,第一鐵磁層和笫二鐵磁層以這兩層的磁化方向形成的角度相應(yīng)于外部磁場而相對(duì)變化的方式發(fā)揮功能,所述分隔層包含半導(dǎo)體氧化物層,構(gòu)成所述分隔層的全部或一部分的半導(dǎo)體氧化物層在與絕緣層相接的位置中,在該半導(dǎo)體氧化物層和該絕緣層之間插入含有氮元素的界面保護(hù)層。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,所述分隔層構(gòu)成為具有由非磁性金屬材料形成的第一非磁性金屬層和第二非磁性金屬層;以及在該第一非磁性金屬層和第二非磁性金屬層之間插入的半導(dǎo)體氧化物層。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,所述分隔層由半導(dǎo)體氧化物層構(gòu)成。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,含有所述氮元素的界面保護(hù)層是由從SiN、SiON、A10N、BN、BON的組中選定的至少一種構(gòu)成。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,所述界面保護(hù)層中含有的氮元素以在構(gòu)成界面保護(hù)層的陰離子中含有10atM以上的方式構(gòu)成。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,所述界面保護(hù)層的厚度是0.3nm以上。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,所述半導(dǎo)體氧化物層是以從Zn、In、Sn、Ti、Ga、Cd、Pb、InZn、InAg、InGa、ZnSn、ZnGa、CdSn、CdGe、CaAl、GalnZn、GalnMg等各種氧化物中選定的至少一種構(gòu)成。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,構(gòu)成所述分隔層的半導(dǎo)體氧化物層的厚度為0.3~5nm。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,所述第一和第二非磁性金屬層分別是由從Cu、Zn、Au、Ag中選擇出來的至少一種構(gòu)成。另外,作為本發(fā)明的磁阻效應(yīng)元件的優(yōu)選實(shí)施方式,所述第一和第二非磁性金屬層的厚度以分別是0.3~2.0nm的方式構(gòu)成。本發(fā)明的薄膜磁頭構(gòu)成為具有與記錄介質(zhì)相向的介質(zhì)相向面;為了檢測來自所述記錄介質(zhì)的信號(hào)磁場,配置在所述介質(zhì)相向面附近的上述》茲阻效應(yīng)元件;以及為了在所述》茲阻效應(yīng)元件的層疊方向上4吏電流流動(dòng)的一對(duì)電極。本發(fā)明的磁頭懸架組件構(gòu)成為具備包含上述記載的薄膜磁頭、與記錄介質(zhì)相向配置的滑塊;以及彈性地支撐上述滑塊的懸掛。本發(fā)明的磁盤裝置構(gòu)成為具備包含上述記載的薄膜磁頭、與記錄介質(zhì)相向配置的滑塊;以及支撐上述滑塊并且決定相對(duì)于上述記錄介質(zhì)的位置的定位裝置。在本申請(qǐng)的發(fā)明中,在分隔層中所使用的半導(dǎo)體氧化物層和為了電氣式保護(hù)CPP-GMR元件的側(cè)面而形成的絕緣層相接觸的位置,使含有氮元素的界面保護(hù)層插入。由此,在半導(dǎo)體氧化物層與界面保護(hù)層的接合表面上形成了共價(jià)成鍵性高的氮化物,從半導(dǎo)體氧化物層妁氧的移動(dòng)被抑制,元件特性的變動(dòng)或劣化被抑制。圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中主要與再生頭的介質(zhì)相向面平行的剖面的剖4^L圖。圖2是圖1的在Al-A1箭頭上的剖視圖。圖3是表示本發(fā)曰/剖面的剖視4是圖3的在A2-A2箭頭上的剖視圖。圖5A表示的是與所謂的氣墊面(airbearingsurface,ABS)平行的薄膜磁頭的剖視圖,圖5B表示的是與氣墊面正交的薄膜磁頭的剖視圖。圖6是寫入頭在磁極層附近的放大立體圖。圖7是表示氣墊面上的主磁極的前端部的形態(tài)的圖。圖8是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的磁頭懸架組件中包含的滑塊的立體圖。圖9是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中包含磁頭懸架組件的磁頭臂組件的立體圖。圖10是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的硬盤裝置的主要部分的說明圖。圖ll是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的硬盤裝置的平面圖。圖12是表示對(duì)元件樣本實(shí)施熱處理之后的標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran與SiON界面保護(hù)層中含氮率的關(guān)系的圖表。圖13是表示對(duì)元件樣本實(shí)施熱處理之后的標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran與A10N界面保護(hù)層中含氮率的關(guān)系的圖表。圖14是表示對(duì)元件樣本實(shí)施熱處理之后的標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran與BON界面保護(hù)層中含氮率的關(guān)系的圖表。圖15是表示ZnO/SiN界面的SIMSProfile的圖表。圖16是表示ZnO/Si界面的SIMSProfile的圖表。圖17是表示ZnO/SiON界面的SIMSProfile的圖表。圖18是表示ZnO/A10N界面的SIMSProfile的圖表。圖19是表示ZnO/BON界面的SIMSProfile的圖表。圖20是表示ln203/SiON界面的SIMSProfile的圖表。圖21是表示Sn02/SiON界面的SIMSProfile的圖表。圖22是表示影響電阻變化的SiON厚度依賴性的圖表。圖23是表示影響電阻變化的AION厚度依賴性的圖表。圖24是表示影響電阻變化的BON厚度依賴性的圖表。圖25是表示對(duì)具備僅由半導(dǎo)體氧化物層構(gòu)成的分隔層的元件樣本實(shí)施熱處理之后,標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran與SiON界面保護(hù)層的含氮率的關(guān)系的圖表。圖26是表示加速試驗(yàn)時(shí)的輸出變動(dòng)的隨著時(shí)間變化的圖表。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施方式。圖1是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的再生頭的ABS(AirBearingSurface:氣墊面)、特別是作為本發(fā)明的主要部分的CPP結(jié)構(gòu)的巨磁阻效應(yīng)元件(CPP-GMR元件)的ABS的圖。ABS相當(dāng)于再生頭與記錄介質(zhì)相向的面(以下也稱為介質(zhì)相向面),但本發(fā)明中所說的ABS包含能夠清楚地觀察元件的層疊結(jié)構(gòu)的位置處的剖面,例如,對(duì)應(yīng)于需要可以省略嚴(yán)格意義上位于的介質(zhì)相向面的DLC等保護(hù)層(覆蓋著元件的保護(hù)層)來考慮。圖2是用于說明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中的薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)的圖,是圖1的在Al-Al箭頭上的剖視圖。圖3是示意性地表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中的再生頭的ABS(AirBearingSurface:氣墊面)、特別是作為本發(fā)明的主要部分的CPP結(jié)構(gòu)的巨磁阻效應(yīng)元件(CPP-GMR元件)的ABS的圖。圖4是用于說明本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中的薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)的圖,是圖3在的A2-A2箭頭上的剖視圖。此外,在以下的本發(fā)明的說明中,各圖中示出的X軸方向的尺寸標(biāo)記為"寬度"、Y軸方向的尺寸標(biāo)記為"長度",Z軸方向的尺寸標(biāo)記為"厚度"。另外,Y軸方向上靠近氣墊面(與記錄介質(zhì)相向的薄膜磁頭的面)的一側(cè)標(biāo)記為"前方",其相反側(cè)(朝里的一側(cè))標(biāo)記為"后方"。另外,將元件的層疊膜堆積起來的方向稱為"上方"或"上側(cè)",其相反方向稱為"下方"或"下側(cè)"。[CPP結(jié)構(gòu)的巨/F茲阻效應(yīng)元件(CPP-GMR元件)]參照?qǐng)D1詳細(xì)說明具有本發(fā)明的CPP結(jié)構(gòu)的巨磁阻效應(yīng)元件(CPP-GMR元件)的再生頭的結(jié)構(gòu)。如上所述,圖l相當(dāng)于再生頭的與介質(zhì)相向面平行的剖面的剖視圖。本實(shí)施方式中的再生頭具有如圖l所示,隔開規(guī)定間隔、在圖中上下相向配置的第一屏蔽層(shieldlayer)3(有時(shí)候也稱為下部屏蔽層3)和第二屏蔽層5(有時(shí)候也稱為上部屏蔽層5);配置在該第一屏蔽層3和第二屏蔽層5之間的巨磁阻效應(yīng)元件500(以下簡稱為"GMR元件500,,);直接接觸GMR元件500的兩個(gè)側(cè)部(參照?qǐng)D1)而形成的界面保護(hù)層105和直接接觸GMR元件500的后方(參照?qǐng)D2)而形成的界面保護(hù)層105;隔著該界面保護(hù)層105在GMR元件500周圍形成的絕緣層104。進(jìn)而,如圖1所示,隔著絕緣層104在GMR元件500的兩個(gè)側(cè)部形成有兩個(gè)偏》茲場施力口層(biasmagneticfield-applyinglayer)106。本實(shí)施方式中的第一屏蔽層3和第二屏蔽層5兼具所謂的磁屏蔽的任務(wù)和作為一對(duì)電極的任務(wù)。即,除了磁屏蔽功能外,也具有如下功能,即作為一對(duì)電極4吏檢測電流對(duì)GMR元件500,在與構(gòu)成GMR元件500的各層的面交叉的方向上,例如在相對(duì)于構(gòu)成GMR元件500的各層的面垂直的方向(層疊方向)上流動(dòng)的功能。此外,也可以在第一屏蔽層3和第二屏蔽層5之外,在元件的上下新形成一對(duì)電極也可。當(dāng)以大的概念容易理解地對(duì)本發(fā)明中的CPP結(jié)構(gòu)的GMR元件500的結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分來說明時(shí),如圖1所示那樣,具有分隔層140;以夾著該分隔層140的方式層疊形成的第一鐵磁層130和第二鐵磁層150。第一鐵磁層130和第二鐵磁層150以這兩層的磁化方向形成的角度相應(yīng)于外部磁場而相對(duì)地變化的方式發(fā)揮功能。這里,作為實(shí)施方式的一個(gè)例子,以第一鐵磁層130作為其磁化被固定的磁化固定層發(fā)揮功能,笫二鐵磁層150作為磁化方向?qū)?yīng)于外部磁場、即來自記錄介質(zhì)的信號(hào)磁場而變化的自由層發(fā)揮功能的情況為例子進(jìn)行說明。也就是說,第一鐵磁層130是磁化固定層130,第二鐵磁層150是自由層150。磁化固定層130是利用反鐵磁層122的作用而磁化方向被固定的層。圖1中表示的是在底側(cè)(第一屏蔽層3—側(cè))形成反鐵磁層122的實(shí)施方式,也可以是在頂側(cè)(第二屏蔽層5—側(cè))形成反鐵磁層122,交換自由層150與磁化固定層130的位置的實(shí)施方式。(磁化固定層130的說明)f茲化固定層(fixedmagnetizationlayer)130形成在反鐵》茲層122上方,該反鐵磁層122隔著形成在第一屏蔽層3上方的墊底層121形成并發(fā)揮釘扎作用。磁化固定層130的優(yōu)選形態(tài)是從反鐵磁層122—側(cè)起依次層疊外層131、非磁性中間層132和內(nèi)層133的結(jié)構(gòu),即構(gòu)成了所謂的合成釘扎層(syntheticpinnedlayer)。外層131和內(nèi)層133構(gòu)成為具有例如由含有Co和Fe的鐵磁材料構(gòu)成的鐵磁層。外層131和內(nèi)層133反鐵磁性耦合,并以相互的磁化方向是反方向的方式固定。外層131和內(nèi)層133優(yōu)選是采用例如Co7oFe3()(原子%)的合金層。外層131的厚度優(yōu)選是設(shè)定為37nm左右,內(nèi)層133的厚度優(yōu)選是設(shè)定為310nm左右。另外,內(nèi)層133中也可以包含霍斯勒(Heusler)合金層。非磁性中間層132例如由包含從Ru、Rh、Ir、Re、Cr、Zr、Cu的組中選擇的至少一種的非磁性材料構(gòu)成。非磁性中間層132的厚度例如設(shè)定為0.35~l.Onm左右。非磁性中間層132是為了將內(nèi)層133的磁化和外層131的磁化固定為互逆方向而設(shè)置的。所謂的"磁化是互逆方向"并不狹窄地限定解釋為僅是這兩個(gè)磁化相互180。不同這樣的情況,而是也包含180°±20°不同的情況的廣義概念(自由層150的說明)自由層150是磁化方向?qū)?yīng)于外部磁場、即來自記錄介質(zhì)的信號(hào)磁場而變化的層,由矯頑力小的鐵磁層(軟磁性層)構(gòu)成。自由層150的厚度設(shè)定為例如2~10nm左右。既能夠以單層構(gòu)成,也可以是包含層疊了多個(gè)鐵磁層的多層膜。另外,自由層150中也可以包含霍斯勒合金層。如圖1所示,在這樣的自由層150上方形成有例如包括Ta或Ru層的保護(hù)層126。其厚度設(shè)定為0.5~20nm左右。(分隔層140的第一實(shí)施方式的說明)作為本發(fā)明中的分隔層140的第一實(shí)施方式,構(gòu)成為具有第一非磁性金屬層141;第二非磁性金屬層143;以及介于該第一和第二非磁性金屬層141、143之間的半導(dǎo)體氧化物層142。更具體地,其由使第一非磁性金屬層141/半導(dǎo)體氧化物層142/第二非磁性金屬層143依次層疊的三層層疊體構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,如圖l所示,第一非磁性金屬層141位于磁化固定層130—側(cè),第二非磁性金屬層143位于自由層150—側(cè)。下面詳細(xì)說明各個(gè)結(jié)構(gòu)要素。半導(dǎo)體氧化物層142構(gòu)成分隔層140的半導(dǎo)體氧化物層142的材料例如可以舉例表示出Zn、In、Sn、Ti、Ga、Cd、Pb、InZn、InAg、InGa、ZnSn、ZnGa、CdSn、CdGe、CaAl、GalnZn、GalnMg的氧化物。這些材料也可以包含金屬原子數(shù)比例是10原子(atomic)°/。以下的添加物。因此,本發(fā)明中所說的半導(dǎo)體氧化物層142的材料指的是包含添加物的材料和不包含添加物的材料這兩者。上迷舉例表示的半導(dǎo)體氧化物層142的材料特別優(yōu)選是ZnO、InO、SnO。半導(dǎo)體氧化物層例如可以通過使用所期望的氧化物標(biāo)靶進(jìn)行濺射成膜而形成。這樣的薄膜通常在成膜后進(jìn)行200350'C、1~10小時(shí)左右的熱處理。這是為了使半導(dǎo)體氧化物層142結(jié)晶化,謀求膜的低電阻化。所謂的成膜后包含半導(dǎo)體氧化物層的成膜后和元件整體的成膜后這兩方面的意思。通常在元件整體的成膜后進(jìn)行熱處理。這樣的半導(dǎo)體氧化物層142的厚度在0.5~3nm的范圍內(nèi)使用較好。特別地,最好是考慮到作為CPP-GMR元件所要求的電阻區(qū)域加以選定。第一非磁性金屬層141、第二非磁性金屬層143作為第一非磁性金屬層141、第二非磁性金屬層143中使用的非磁性金屬材料,例如可以使用從Cu、Zn、Au、Ag、AuCu、CuZn、Cr、Ru、Rh、Pt中選擇的一種。其中,優(yōu)選是Cu、Zn、Au、Ag。第一非磁性金屬層141、第二非磁性金屬層143的厚度分別設(shè)定為0.3-2.0證左右。(分隔層140的第二實(shí)施方式的說明)作為本發(fā)明的分隔層140的第二實(shí)施方式,如圖3和圖4所示,可以僅由半導(dǎo)體氧化物層142構(gòu)成。所使用的半導(dǎo)體氧化物層142的材料從第一實(shí)施方式的說明時(shí)舉例表示的材料中選定即可。在僅以半導(dǎo)體氧化物層142構(gòu)成隔離層140的情況下,為了得到期望的特性,必須注意氧原子從分離層140向自由層150或內(nèi)層133的擴(kuò)散,構(gòu)成隔離層140。(反鐵磁層122的說明)反鐵磁層122如上述那樣通過與磁化固定層130的交換耦合,以固定磁化固定層130的磁化方向的方式發(fā)揮作用。反4失磁層122例如由包含從Pt、Ru、Rh、Pd、Ni、Cu、Ir、Cr和Fe的組中選擇的至少一種構(gòu)成的元素M,、和Mn的反鐵〃磁材料構(gòu)成。Mn的含有量優(yōu)選是35-95原子。/。。反鐵磁材料中有(1)非熱處理類反鐵磁性材料,即使不經(jīng)熱處理也表現(xiàn)出反鐵磁性,在與鐵磁材料之間誘發(fā)交換耦合磁場;(2)熱處理類反鐵磁性材料,經(jīng)過熱處理后表現(xiàn)出反鐵磁性。在本發(fā)明中可以使用(1)、(2)的任意一種類型。作為非熱處理類反鐵磁性材料可以舉出RuRhMn、FeMn、IrMn等例子。作為熱處理類反鐵磁性材料可以舉出PtMn、NiMn、PtRhMn等例子。反鐵磁層122的厚度設(shè)定為5~30nm左右。此外,作為用于使磁化固定層130的磁化方向固定的層,也可以設(shè)置由CoPt等硬磁性材料構(gòu)成的硬磁性層,以取代上述反鐵磁層。另外,在反鐵磁層122的下方形成的墊底層121是用于使在其上形成的各層的結(jié)晶性或定向性(orientation)提高的層,特別地,是為了改善反鐵磁層122與磁化固定層130的交換耦合而設(shè)置的。作為這樣的墊底層121例如使用Ta層和NiCr層的層疊體。墊底層121的厚度設(shè)定為例如2~6nm左右。本發(fā)明中的磁阻效應(yīng)元件500(CPP-GMR元件500)的面積電阻(AR:AreaResistivity)在0.1~0.3Q拜2的范圍內(nèi),優(yōu)選是在0.12~0.3Q.nm2的范圍內(nèi),更優(yōu)選是在0.140.28Qfim2的范圍內(nèi)。當(dāng)脫離了0.10.3n.nm2的范圍時(shí),發(fā)生難以一邊抑制噪聲并抑制自旋力矩的影響一邊獲得大的MR比的傾向。在圖1所示的實(shí)施方式的情況下,成為面積電阻的測定對(duì)象的元件(CPP-GMR元件)是墊底層121、反鐵磁層122、磁化固定層.130、分隔層140、自由層150和保護(hù)層126的層疊體。(界面保護(hù)層105的說明)當(dāng)考慮界面保護(hù)層105本身的功能時(shí),本來只要使其介于分隔層中所使用的半導(dǎo)體氧化物層142與絕緣層104相接觸的位置上即可。這是因?yàn)?,界面保護(hù)層105是為了使氮化物在半導(dǎo)體氧化物層142的端部界面上形成,抑制氧從半導(dǎo)體氧化物層142向絕緣層104的移動(dòng)、抑制元件特性的變動(dòng)和劣化而形成的。但是,為了在使界面保護(hù)層105成膜時(shí)便于成膜,如圖1或圖2所示,界面保護(hù)層105通常是以覆蓋著CPP-GMR元件500的側(cè)面和后端的幾乎整個(gè)區(qū)域的方式形成。界面保護(hù)層105含有氮元素,具體是由從SiN、SiON、A10N、BN、BON的組中選定的至少一種構(gòu)成的。界面保護(hù)層105中所含的氮元素在構(gòu)成界面保護(hù)層105的陰離子中是10at。/。以上,優(yōu)選是10~100at%,進(jìn)一步優(yōu)選是10~20at%。構(gòu)成界面保護(hù)層105的陰離子在上述具體舉例表示的化合物中是O和N。當(dāng)?shù)夭蛔?0at。/。時(shí),即便設(shè)置界面保護(hù)層105也不能在半導(dǎo)體氧化物層142的端部界面上形成氮化物,產(chǎn)生耐熱性惡化、熱處理之前和之后的電阻變動(dòng)變大等麻煩。另夕卜,界面保護(hù)層105的厚度優(yōu)選是0.3nm以上、特別優(yōu)選是0.3~5.0nm。當(dāng)該值不足0.3nm時(shí),即便設(shè)置界面保護(hù)層105也不能在半導(dǎo)體氧化物層142的端部界面上形成氮化物,產(chǎn)生耐熱性惡化、熱處理之前和之后的電阻變動(dòng)變大等麻煩。含有氮元素的界面保護(hù)層105的形成,例如可以在混合著氮?dú)獾臍夥罩羞M(jìn)行濺射成膜,或者使用氮化物標(biāo)靶進(jìn)行濺射成膜。(絕緣層104的說明)與界面保護(hù)層105的外側(cè)相接形成的絕緣層104由從A1203、Si02、MgO、Zr02、Hf02、A1N、SiN、BN、Si、DLC(類金剛石炭膜)的組中選定的至少一種構(gòu)成。絕緣層104本來是為了電氣式保護(hù)CPP-GMR元件500的側(cè)面和后端而形成的。為了使其功能穩(wěn)定地顯現(xiàn),絕緣層104優(yōu)選由A1203、Si02、MgO、Zr02、Hf02構(gòu)成。在本申請(qǐng)的發(fā)明中,由于在分隔層中使用的半導(dǎo)體氧化物層142與絕緣層104之間插入有界面保護(hù)層105,因此,在半導(dǎo)體氧化物層142的接合表面上形成了共價(jià)成鍵性(covalentbondingcapability)高的氮化物,抑制氧從半導(dǎo)體氧化物層142向絕緣層104的移動(dòng),抑制元件特性的變動(dòng)或劣化。(薄膜磁頭的整體結(jié)構(gòu)的說明)接著,舉例表示本發(fā)明的薄膜磁頭的一個(gè)優(yōu)選例子,一邊參照?qǐng)D5A、圖5B、圖6和圖7,一邊說明其整體結(jié)構(gòu)。圖5A表示的是與所謂的氣墊面(ABS)平行的薄膜磁頭的剖視圖,圖5B表示的是與氣墊面正交的薄膜磁頭的剖視圖。所謂的氣墊面(ABS)相當(dāng)于薄膜磁頭與磁記錄介質(zhì)相向的面(以下也稱為介質(zhì)相向面)。另外,圖6表示的是進(jìn)行垂直磁記錄的磁極層附近的放大立體圖,圖7表示的是氣墊面上主磁極的前端部的形態(tài)。圖5A和圖5B所示的薄膜磁頭為了對(duì)在介質(zhì)行進(jìn)方向M上移動(dòng)的例如硬盤等記錄介質(zhì)實(shí)施磁處理,安裝在例如硬盤驅(qū)動(dòng)器等磁記錄裝置中使用例如,圖中舉例表示的薄膜磁頭是一種可以進(jìn)行記錄處理和再生處理這兩種磁處理的所謂的復(fù)合型頭,其構(gòu)造如圖5所示,具有如下結(jié)構(gòu),即在例如由AlTiC(Al203/TiC)等陶瓷材料構(gòu)成的基板1上按下述順序?qū)盈B例如通過氧化鋁(A1203;以下簡稱為"氧化鋁")等非磁性絕緣材料構(gòu)成的絕緣層2;對(duì)利用f茲阻(MR:Magneto-Resistive)效應(yīng)記錄的磁信息進(jìn)行再生處理的再生頭部100A;例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成的分離層9;用于執(zhí)行垂直記錄方式的記錄處理的屏蔽型記錄頭部100B;例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成的外涂層24。在圖示例子中,再生頭部100A具有將下部讀取屏蔽層3、磁阻效應(yīng)元件500、以及屏蔽層5(在該例子中是上部讀取屏蔽層30的一部分)按照該順序?qū)盈B的層疊結(jié)構(gòu)。磁阻效應(yīng)元件500的后端面上形成有屏蔽間隙膜4。在圖5A和圖5B所示的形態(tài)中,下部讀取屏蔽層3和上部讀取屏蔽層30都使》茲阻效應(yīng)元件從周圍磁性分離,以從氣墊面70向后方延伸的方式形成。在本實(shí)施方式的情況下,上部讀取屏蔽層30在厚度方向上隔著非磁性層6被分割為兩個(gè)屏蔽層5、7。即,其具有從靠近屏蔽間隙膜4的一側(cè)依次層疊上部第一讀取屏蔽層5、非磁性層6、上部第二屏蔽層7的結(jié)構(gòu)。上部第一讀取屏蔽層5例如由坡莫合金等磁性材料構(gòu)成,其厚度例如設(shè)定為1.5ixm左右。上部第二讀取屏蔽層7也同樣例如由坡莫合金等磁性材料構(gòu)成,其厚度例如設(shè)定為l.lnm左右。非磁性層6例如由釕(Ru)或氧化鋁等非磁性材料構(gòu)成,其厚度例如設(shè)定為0.2inm左右。此外,上部讀取屏蔽層30并不一定要像本實(shí)施方式這樣具有層疊結(jié)構(gòu),也可以是下部讀取屏蔽層3這樣的單層構(gòu)造。屏蔽間隙膜4例如由氧化鋁等非磁性材料構(gòu)成。記錄頭部IOOB例如是具有依次層疊通過絕緣層ll、12、13周圍被埋住而設(shè)置的第一級(jí)薄膜線團(tuán)10;非磁性層14;通過絕緣層16周圍被局部地埋住而設(shè)置的主磁極層40;間隙層17;通過構(gòu)成磁連結(jié)用開口部(后間隙50BG)的絕緣層50被埋住設(shè)置的第二級(jí)薄膜線圏22;以及寫屏蔽層60而成的層疊結(jié)構(gòu)。此外,在圖6中,主要摘錄展示了記錄頭部100B中的主要部分(薄膜線圏10、22、主磁極層40、寫屏蔽層60)。薄膜線圏IO主要用于產(chǎn)生泄漏抑制用磁通,用于抑制薄膜線圏22中產(chǎn)生的記錄用磁通的泄漏。該薄膜線圏10例如由銅等高導(dǎo)電性材料構(gòu)成,其厚度例如設(shè)定為2.(Him左右。特別地,例如圖5和圖6所示,薄膜線圏IO具有以后間隙50BG為中心巻繞的螺旋狀構(gòu)造,在薄膜線圈10中,例如以與在薄膜線圏22中的電流流動(dòng)的方向相反的方向上4吏電流流動(dòng)的方式進(jìn)行操作。此外,在圖5和圖6中表示的是薄膜線圏IO的巻繞次數(shù)(巻數(shù))為5巻的情況,但這只是示例,巻繞次數(shù)可以適當(dāng)改變。薄膜線圏10的巻數(shù)優(yōu)選是與薄膜線圈22的巻數(shù)一致,例如優(yōu)選設(shè)定為2~7巻的范圍。也可以是螺旋線圈。絕緣層11、12、13以使薄膜線圈IO從周圍電氣式分離的方式形成。絕緣層11以埋入薄膜線圈10的各繞組之間的方式形成,并以覆蓋該薄膜線圏IO的周圍的方式形成。該絕緣層11例如通過在加熱時(shí)表現(xiàn)出流動(dòng)性的光抗蝕劑(感光性樹脂)等非磁性絕緣材料構(gòu)成。厚度例如為2.0fxm左右。在本實(shí)施方式中,如圖5所示,絕緣層11以僅覆蓋薄膜線圈10的側(cè)方,不覆蓋其上方的方式形成。絕緣層12以覆蓋絕緣層11的周圍的方式形成,該絕緣層12例如由氧化鋁等非磁性材料構(gòu)成。其厚度例如設(shè)定為2.0pm左右。絕緣層13以覆蓋薄膜線圏10并分別覆蓋絕緣層11、12的方式配設(shè)。該絕緣層13例如由氧化鋁等非磁性材料構(gòu)成。其厚度例如設(shè)定為0.2pm左右。非磁性材料14例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料或釕等非磁性導(dǎo)電材料形成。其厚度例如設(shè)定為l.Oiim左右。主磁極層40的主要是以對(duì)在薄膜線圈22中發(fā)生的磁記錄用磁通進(jìn)行收容,通過將該磁通向記錄介質(zhì)釋放,從而進(jìn)行記錄處理的方式發(fā)揮作用。更具體地,其基于記錄用磁通產(chǎn)生使記錄介質(zhì)在與其表面正交的方向上磁化的磁場(垂直磁場),從而實(shí)現(xiàn)垂直記錄方式的記錄處理。這樣的主磁極層40配設(shè)在薄膜線圈的引導(dǎo)側(cè)(leadingside),從氣墊面70向后方延伸,更具體地,延伸到后間隙50BG。這里所說的"引導(dǎo)側(cè)",在將朝著圖5所示的介質(zhì)行進(jìn)方向M移動(dòng)的記錄介質(zhì)的移動(dòng)狀態(tài)視為一個(gè)流的情況下,指的是該流的流入側(cè)(與介質(zhì)行進(jìn)方向M相反的一側(cè)),這里是厚度方向(Z軸方向)上的上游側(cè)。相應(yīng)地,流的流出側(cè)(介質(zhì)行進(jìn)方向M—側(cè))稱為"拖尾側(cè)(trailingside)",這里是厚度方向上的下游側(cè)。如圖5所示,本發(fā)明的實(shí)施方式中的主磁極層40具有由主磁極15和磁極本體層19按該順序?qū)盈B從而相互連結(jié)的結(jié)構(gòu)。即,其具有在引導(dǎo)側(cè)配設(shè)主磁極15、在拖尾側(cè)配設(shè)磁極本體層19的層疊結(jié)構(gòu)(兩層結(jié)構(gòu))。主磁極15作為釋放主寫入用磁通的部分發(fā)揮功能。該主磁極層15在引導(dǎo)側(cè)從氣墊面70向后方延伸,更具體地,延伸到后間隙50BG。其厚度設(shè)定例如為0.25pm左右。這樣的主磁極15例如由具有比構(gòu)成磁極本體層19的磁性材料更高飽和磁通密度的磁性材料構(gòu)成,具體而言,是由鐵類合金等構(gòu)成的。作為所使用的鐵類合金例如可以舉出富含鐵(Fe)的鐵鎳合金(FeNi)、鐵鈷合金(FeCo)或鐵鈷鎳合金(FeCoNi)等。此外,上述"連結(jié),,并不單是物理接觸式連結(jié),而是在物理接觸式連結(jié)的基礎(chǔ)上可磁導(dǎo)通的連結(jié)。主磁極15例如圖6所示那樣整體形成為羽毛球拍型的平面形狀而構(gòu)成。即,主磁極15例如從氣墊面70起順序地包含著以下部分而構(gòu)成從該氣墊面70起向后方延伸、具有固定寬度Wl的用于規(guī)定記錄介質(zhì)的記錄磁道寬度的前端部15A;連結(jié)著該前端部15A的后方、具有比寬度Wl更大的寬度W4(W4〉W1)的后端部15B。該主磁極15的寬度從前端部15A(寬度Wl)起向后端部15B(寬度W4)開始擴(kuò)展的位置是作為決定薄膜頭的記錄性能的重要因素之一的"張開點(diǎn)(flarepoint)FP"。此外,主磁極15也可以通過僅從其底部(基板一側(cè))與磁極本體層19接觸,從而實(shí)現(xiàn)》茲連結(jié)。前端部15A主要是使薄膜線圈22中發(fā)生的記錄用磁通向記錄介質(zhì)實(shí)質(zhì)性釋放出來的部分,如圖6所示,其具有暴露在氣墊面70上的暴露面15M。該暴露面15M如圖7所示,例如具有通過位于拖尾側(cè)的上端沿(一側(cè)的端沿)E1、位于引導(dǎo)側(cè)的下端沿(另一側(cè)的端沿)E2、以及兩個(gè)側(cè)端沿S1、S2所限定的平面形狀。具體而言,暴露面15M例如具有從拖尾側(cè)起朝向引導(dǎo)側(cè)寬度逐漸變窄的梯形形狀(W1〉W3)。前端部15A的拖尾沿Tl是主磁極層40中的實(shí)質(zhì)的記錄位置。圖6所示的后端部15B是收容在磁極本體層19中所收容的磁通、并供給到前端部15A的部分。該后端部15B的寬度是例如在后方固定(寬度W4)、在前方則隨著趨近前端部15A而逐漸地從寬度W4變窄為寬度Wl。磁極本體層19作為收容主要的磁通的部分而發(fā)揮功能。該磁極本體層19例如從比氣墊面70更靠后的位置P1(第一位置)向后方延伸。更具體地,在后間隙50BG中延伸到主磁極15的后方,其厚度例如設(shè)定為0.45pm左右。特別地,磁極本體層19例如由具有比構(gòu)成主磁極15的磁性材料的飽和磁通密度更低的磁性材料構(gòu)成。作為優(yōu)選的具體例子可以舉例示出鐵鈷鎳合金。磁極本體層19例如如圖6所示那樣,具有寬度為W4的矩形的平面形狀。特別地,磁極本體層19例如圖5所示那樣,與絕緣層50中的后述的輔助絕緣層20以及寫屏蔽層60中后述的TH規(guī)定層18—起被平坦化。即,磁極本體層19中的拖尾側(cè)的端面與輔助絕緣層20中的拖尾側(cè)的端面以及TH限定層18中的拖尾側(cè)的端面一起構(gòu)成了平坦面HM。絕緣層16使主磁極15從周圍電氣式分離。該絕緣層16例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成,其厚度例如設(shè)定為0.25pm左右。間隙層17以構(gòu)成用于使主磁極層40與寫屏蔽層60磁性分離的間隙的方式形成。間隙層17形成為,例如,如圖5所示那樣除了磁極本體層19的配設(shè)區(qū)域,在與主磁極15鄰接的同時(shí),從氣墊面70向后方延伸。特別地,間隙層17例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料或釕等非磁性導(dǎo)電材料構(gòu)成,其厚度設(shè)定為0.030.1pim左右。絕緣層50對(duì)決定薄膜磁頭的記錄特性的重要因子之一的喉道高度(throatheight)TH進(jìn)行規(guī)定,并以通過覆蓋薄膜線圈22而從周圍電氣式分離的方式構(gòu)成。如圖5所示,絕緣層50形成為將以實(shí)質(zhì)地規(guī)定了喉道高度TH的方式而形成的輔助絕緣層20(第一絕緣層部分)、和以實(shí)質(zhì)地覆蓋薄膜線圏22的方式而形成的主絕緣層21(第二絕緣層部分)按照該順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)。即,其具有在引導(dǎo)側(cè)配設(shè)輔助絕緣層20、在拖尾側(cè)配設(shè)主絕緣層21的層疊結(jié)構(gòu)(兩層結(jié)構(gòu))。如圖5所示,輔助絕緣層20在與間隙層17鄰接的同時(shí),從比氣墊面70更靠后的位置、即氣墊面70與位置Pl之間的位置P2(第二位置)延伸到后方位置P1。此外,輔助絕緣層20形成為,其在位置P1與磁極本體層19鄰接,同時(shí),在位置P2與寫屏蔽層60(后述的TH規(guī)定層18)鄰接。特別地,在本實(shí)施方式中,輔助絕緣層20與磁極本體層19和TH頭見定層18—起構(gòu)成了平坦面HM。上述"位置P2"相當(dāng)于絕緣層50的最前端位置(最靠近氣墊面70的位置)。即,其是用于規(guī)定喉道高度TH的"喉道高度零位置TP"。該喉道高度TH是氣墊面70與喉道高度零位置TP之間的距離。該輔助絕緣層20例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成。此外,在圖5和圖6所示的實(shí)施方式中展示的是喉道高度零位置TP與張開點(diǎn)FP—致的情形。如圖5所示,主絕緣層21—邊與輔助絕緣層20中的平坦面HM鄰接,一邊從位置Pl和位置P2之間的位置P3(笫三位置)向后方延伸。更具體地,其以不阻塞后間隙50BG的方式延伸,主絕緣層21比輔助絕緣層20更靠后。例如圖5所示,該主絕緣層21包含主絕緣層部分21A和主絕緣層部分21B而構(gòu)成,主絕緣層部分21A在輔絕緣層20中的平坦面HM上作為薄膜線圏22的基底而配設(shè),主絕緣層部分21B以覆蓋著薄膜線圈22及其周圍的主絕緣層部分21A的方式而配設(shè)。主絕緣層部分21A例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成,其厚度例如i殳定為0.2|tim左右。緣層部分21B例如由在被加熱時(shí)表現(xiàn)出流動(dòng)性的光抗蝕劑或旋涂式玻璃(Spinonglass,SOG)等非磁性絕緣材料構(gòu)成。該主絕緣層部分21B的端沿附近部分以向該端沿下陷的方式構(gòu)成帶圓形的斜面。薄膜線圈22是為了產(chǎn)生記錄用磁通而形成的。對(duì)薄膜線圏22例如以在與所述薄膜線團(tuán)10中的電流方向相反的方向上使電流流動(dòng)的方式進(jìn)行操作。寫屏蔽層60通過捕獲從主磁極層40釋放出來的記錄用磁通的擴(kuò)散成分,從而以抑制該磁通的擴(kuò)散的方式發(fā)揮作用。該寫屏蔽層60配設(shè)在主磁極層40和薄膜線圈22的拖尾側(cè),通過從氣墊面70向后方延伸,從而在其靠近氣墊面70的一側(cè),利用間隙膜17與磁極層20隔開,并在遠(yuǎn)的一側(cè)通過后間隙50BG與磁性層40連結(jié)。本實(shí)施方式中的寫屏蔽層60包含彼此獨(dú)立的TH規(guī)定層18(第一磁屏蔽層部分)和磁軛層(yokelayer)23(第二磁屏蔽層部分),具有該TH規(guī)定層18和磁軛層23彼此連接的構(gòu)造。此外,寫屏蔽層60并不限于圖示說明的連接構(gòu)造,也可以是一體化物。TH規(guī)定層18作為主要的磁通捕獲口發(fā)揮功能,其捕獲從磁極直接發(fā)出的磁通中的多余的磁通。例如,如圖5所示,該THM^定層18—邊與間隙層17鄰接,一邊從比氣墊面70延伸到后方位置、具體是比位置Pl更靠前的位置P2,在該位置P2與絕緣層50中的輔助絕緣層20鄰接。TH規(guī)定層18例如由坡莫合金或鐵類合金等具有高飽和磁通密度的磁性材料構(gòu)成,如圖6所示,其形成為具有比主磁極層40的寬度W4更大的寬度W5(W5〉W4)的矩形平面形狀。特別地,例如如上述所示,TH規(guī)定層18與磁極本體層19和輔助絕緣層20—起構(gòu)成了平坦面HM。即,TH規(guī)定層18中的拖尾側(cè)的端面與磁極本體層19中的拖尾側(cè)的端面和輔助絕緣層20中的拖尾側(cè)的端面雙方一起構(gòu)成了平坦面HM。如上所述,TH規(guī)定層18在位置P2與輔助絕緣層20鄰接,因此該TH規(guī)定層18通過規(guī)定了絕緣層50的最前端位置(喉道高度零位置TP),由此實(shí)質(zhì)上承擔(dān)著規(guī)定喉道高度TH的任務(wù)。磁軛層23以作為從TH規(guī)定層18捕獲的磁通的通道發(fā)揮功能的方式構(gòu)成。進(jìn)而,也構(gòu)成為作為》茲通從介質(zhì)的襯里層(lininglayer)返回的旁軛(returnyoke)而發(fā)揮功能。例如,如圖5所示,磁軛層23—邊壓著TH規(guī)定層18,—邊從氣墊面70經(jīng)由絕緣層50上至少延伸到后間隙50BG。即,磁軛層23在前方通過壓著TH規(guī)定層18而^皮連結(jié),同時(shí),在后方則通過經(jīng)由后間隙50BG與主磁極層40鄰接而被連接。在本實(shí)施例中,磁軛層23例如一邊在后間隙50BG中與主磁極層40連接,一邊延伸到該后間隙50BG的后方。這種磁軛層23例如由與構(gòu)成TH規(guī)定層18的磁性材料相同的磁性材料構(gòu)成,并且,如圖6所示,具有寬度為W5的矩形平面形狀。在上述薄膜磁頭中,例如如圖5所示,為了確保記錄性能,優(yōu)選是對(duì)基于特定結(jié)構(gòu)要素而規(guī)定的固定尺寸進(jìn)行優(yōu)化。具體而言,相對(duì)于氣墊面70的輔助磁極19的退后距離、即氣墊面70與位置Pl之間的距離Ll優(yōu)選是設(shè)定為0.8~7.1|Lmi。另外,相對(duì)于氣墊面70的主絕緣層21的退后距離、即氣墊面70與位置P3之間的距離L3大于TH規(guī)定層18的長度,即大于氣墊面70與位置P2之間的距離L2(L3〉L2)?;谶@種距離L3大于距離L2的構(gòu)造關(guān)系,在寫屏蔽層60中,磁軛層23中與TH規(guī)定層18鄰接的部分的長度(即距離L3)大于TH規(guī)定層18的長度(即距離L2)。亦即,在寫屏蔽層60中,當(dāng)磁通經(jīng)由TH規(guī)定層18被磁軛層23捕捉時(shí),該磁通在寫屏蔽層60內(nèi)流通的磁路階段性地?cái)U(kuò)展。此外,上述薄膜磁頭的整體結(jié)構(gòu)并不限于所記栽的構(gòu)造,而是可以做出各種更改。以光蝕刻處理為代表的構(gòu)圖技術(shù)、以及以干法蝕刻或濕法蝕刻為代表的來,蝕刻技術(shù)等的現(xiàn)有的薄膜工藝,依次形成各要素后加以層疊而制造出(對(duì)薄膜磁頭的作用的一個(gè)例子的說明)下面說明上述實(shí)施方式的薄膜磁頭的作用。薄膜磁頭通過記錄頭在記錄介質(zhì)上記錄信息,并通過再生頭再生記錄介質(zhì)中記錄的信息。在再生頭中,偏磁場施加層106導(dǎo)致的偏磁場的方向與垂直于介質(zhì)相向面70(ABS70)的方向正交。在CPP-GMR元件500中,在沒有信號(hào)磁場的狀態(tài)下,自由層150的磁化方向統(tǒng)一為偏磁場的方向。磁化固定層130的磁^(匕方向固定在與介質(zhì)相向面70(ABS70)垂直的方向上。在CPP-GMR元件500中,自由層150的磁化方向?qū)?yīng)于來自記錄介質(zhì)的信號(hào)磁場而變化,由此,自由層150的磁化方向與磁化固定層130的磁化方向之間的相對(duì)角度變化,其結(jié)果是,CPP-GMR元件500的電阻值變化。CPP-GMR元件500的電阻值可以根據(jù)當(dāng)?shù)谝缓偷诙帘螌?、5在MR元件中施加檢測電流時(shí)兩個(gè)電極層3、5之間的電位差來求取。這樣就能夠利用再生頭再生記錄介質(zhì)中記錄的信息。(關(guān)于磁頭懸架組件和硬盤裝置的說明)接著說明安裝有上述薄膜磁頭而使用的磁頭懸架組件(headgimbalassembly)和硬盤裝置的一個(gè)例子。首先,參照?qǐng)D8說明磁頭懸架組件中包含的滑塊210。在硬盤裝置中,滑塊210以與作為被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的圓盤狀記錄介質(zhì)的硬盤相向的方式而配置。該滑塊210具備主要由基板和外涂層構(gòu)成的基體2U?;w211大致形成為六面體形狀?;w211的六個(gè)面中的一個(gè)面與石更盤相向。這一個(gè)面上形成了介質(zhì)相向面30。當(dāng)硬盤在圖8中的z方向上旋轉(zhuǎn)時(shí),穿過硬盤和滑塊210之間的空氣流導(dǎo)致在圖8中的y方向的下方對(duì)滑塊210產(chǎn)生升力?;瑝K210通過該升力從硬盤表面上漂浮起來。此外,圖8中的x方向是硬盤的磁軌橫斷方向。在滑塊210的空氣流出一側(cè)的端部(圖8中左下方的端部)附近形成有本實(shí)施方式的薄膜磁頭。接著,參照?qǐng)D9說明本實(shí)施方式的磁頭懸架組件220。磁頭懸架組件220具備滑塊210和彈性支撐著該滑塊210的懸掛(suspension)221。懸掛221例如具有由不銹鋼形成的板簧狀負(fù)載桿(loadbeam)222;設(shè)置在該負(fù)載桿222的一個(gè)端部并與滑塊210接合、向滑塊210提供適當(dāng)?shù)淖杂啥鹊膿锨?flexure)223;以及設(shè)置在負(fù)栽桿222的另一個(gè)端部的基座(BasePlate)224?;?24安裝在用于使滑塊210在硬盤262的磁軌橫斷方向x上移動(dòng)的致動(dòng)器(actuator)的臂部230上。致動(dòng)器具有臂部230和用于驅(qū)動(dòng)該臂部230的音圏電機(jī)。在撓曲件223中安裝著滑塊210的部位設(shè)置有常平架(gimbal)部,用于使滑塊210保持一定的姿勢。磁頭懸架組件220安裝在致動(dòng)器的臂部230上。在一個(gè)臂部230上安裝磁頭懸架組件220后,就稱之為磁頭臂組件(headarmassembly)。另外,將磁頭懸架組件220安裝到具有多個(gè)臂部的支架(carriage)的各個(gè)臂部后,就稱之為磁頭懸臂組件(headstackassembly)。圖9表示出磁頭臂組件的一個(gè)例子。該磁頭臂組件中,臂部230的一個(gè)端部上安裝著磁頭懸架組件220。在臂部230的另一個(gè)端部上安裝著成為音圏電機(jī)的一部分的線圏231。臂部230的中間部位上設(shè)置有安裝在用于支撐著臂部230自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸234上的軸承部233。接著,參照?qǐng)D10和圖11說明磁頭懸臂組件的一個(gè)例子和本實(shí)施方式的硬盤裝置。圖IO是表示硬盤裝置的主要部分的說明圖,圖ll是硬盤裝置的平面圖。磁頭懸臂組件250包括具有多個(gè)臂部252的支架251。多個(gè)臂部252上安裝著多個(gè)磁頭懸架組件220,它們?cè)诖怪狈较蛏吓帕校舜酥g留有間隔。在支架251中與臂部252相反的一側(cè)上安裝著成為音圈電機(jī)的一部分的線圏253。磁頭懸臂組件250嵌入在硬盤裝置中。硬盤裝置具有多片安裝在主軸電極(spindlemotor)261上的硬盤262。對(duì)每個(gè)硬盤262,以夾著硬盤262相向的方式配置著兩個(gè)滑塊210。另外,音圈電機(jī)具有在夾著磁頭懸臂組件250的線圈253相向的位置上配置的永久》茲鐵263。除去滑塊210的磁頭懸臂組件250和致動(dòng)器對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的定位裝置,支撐滑塊210并且對(duì)硬盤262進(jìn)行定位。本實(shí)施方式的硬盤裝置中,利用致動(dòng)器使滑塊210在硬盤262的磁軌橫斷方向上移動(dòng),確定滑塊210相對(duì)于硬盤262的位置?;瑝K210中包含的薄膜磁頭通過記錄頭在硬盤262上記錄信息,并通過再生頭再生硬盤262中記錄的信息。本實(shí)施方式的磁頭懸架組件和硬盤裝置與上述本實(shí)施方式中的薄膜磁頭起相同的效果。另外,在實(shí)施方式中對(duì)在基體一側(cè)形成再生頭部、在其上層疊垂直記錄頭部的薄膜磁頭進(jìn)行了說明,但也可以將該層疊順序反轉(zhuǎn)。另外,在作為再生專用的薄膜磁頭使用的情況下,也可以采用僅具備再生頭部的結(jié)構(gòu)。具體實(shí)驗(yàn)例的說明通過以下所示的具體實(shí)驗(yàn)例進(jìn)一步詳細(xì)說明上述的CPP-GMR元件500。(實(shí)驗(yàn)例I)在由NiFe構(gòu)成的下部電極層3上以濺射法依次成膜并準(zhǔn)備具有下述表l所示的Cu(141)/半導(dǎo)體氧化物層(142)/Cu(143)這樣的三層結(jié)構(gòu)的分隔層140的CPP-GMR元件部。(此外,已經(jīng)確認(rèn),即使在Cu(141)/半導(dǎo)體氧化物層(142)/Zn(143)這樣的三層結(jié)構(gòu)的分隔層140的情況下,也表現(xiàn)出與下迷所示的本申請(qǐng)的效果同等的效果。)表1<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>此外,在制作具體樣本時(shí),在表l中的元件部成膜后,為了使半導(dǎo)體氧化物層142結(jié)晶從而降低電阻,實(shí)施了270。C、3小時(shí)的熱處理。接著,將上述元件部加工成100xl00nm的柱狀,并在其側(cè)面上形成厚度為3nm的含有氮元素的界面保護(hù)層105后,為了確保絕緣性能,通過在界面保護(hù)層105上被覆大約30nm厚度的由A1203構(gòu)成的絕緣層104,并在元件的上部形成由NiFe構(gòu)成的上部電才及層5,由此制作出CPP-GMR元件樣本500。如表1所示,分別使用ZnO、Im03和Sn02作為半導(dǎo)體氧化物層142。作為界面保護(hù)層105分別使用SiON、AION和BON。另外,在制作樣本時(shí),對(duì)氮N濃度(陰離子中的原子%)做出各種變更進(jìn)行樣本制作。針對(duì)這樣制作出來的各元件樣本500,按照以下要領(lǐng)求取標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran。標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran針對(duì)各元件樣本,測定在形成絕緣層104后處于樣本制作后的初始狀態(tài)的元件的電阻,將該值作為初始的元件電阻R1。接著,測定實(shí)施了270°C、3小時(shí)的退火之后的元件的電阻,將該測定值作為熱處理之后的元件電阻R2。標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran以下述算式(1)定義。Ran-R2/Rl……算式(1)Ran的值越接近l,表示其耐熱性越優(yōu)異、對(duì)熱越穩(wěn)定。在作為半導(dǎo)體氧化物層142分別使用ZnO、Iri203和Sn02、作為界面保護(hù)層105使用SiON的CPP-GMR元件中,在使界面保護(hù)層105的氮原子%變化的情況下的Ran值的變化狀況如圖12的圖表所示。在圖12的圖表中,縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran的值,橫軸表示在構(gòu)成界面保護(hù)層105的陰離子中(即N+0)的氮原子的含有率(原子%)。各參數(shù)是作為半導(dǎo)體氧化物層142的ZnO、111203和Sn02。根據(jù)圖12所示的圖表的結(jié)果可知,與半導(dǎo)體氧化物層142的材料無關(guān),構(gòu)成界面保護(hù)層105的陰離子中氮原子的含有率只要是10原子%以上的話,則電阻變動(dòng)就會(huì)在5%以內(nèi)。要是電阻變動(dòng)在5°/0以內(nèi)的話,就能夠抑制加工工藝上的熱或應(yīng)力導(dǎo)致的元件特性的變動(dòng)或隨時(shí)間的劣化。對(duì)此,將在后面進(jìn)行詳細(xì)敘述。通過同樣的手法,針對(duì)使用A10N和BON作為界面保護(hù)層105的元件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,分別在圖13和圖14表示。根據(jù)圖13和圖14的圖表所示的結(jié)果可知,與半導(dǎo)體氧化物層142的材料無關(guān),構(gòu)成界面保護(hù)層105的陰離子中氮原子的含有率只要是10原子%以上的話,就能夠?qū)㈦娮枳儎?dòng)抑制得較低。(實(shí)驗(yàn)例II)為了調(diào)查上述實(shí)驗(yàn)例1中發(fā)現(xiàn)的熱穩(wěn)定性的起因以及在半導(dǎo)體氧化物層142的端部界面上發(fā)生了何種現(xiàn)象,進(jìn)行以下所示的實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)例II-1)在實(shí)際的元件狀態(tài)下,半導(dǎo)體氧化物層142與界面保護(hù)層105相接觸的區(qū)域(面積)非常小,無法就這樣直接觀察。為此,在成膜由ZnO構(gòu)成的半導(dǎo)體氧化物層142后,在其上成膜由SiN構(gòu)成的界面保護(hù)層105,制作出兩層的層疊膜樣本,從上層的SiN層一側(cè)進(jìn)行SIMS(SecondaryIonMassSpectroscopy:二次離子質(zhì)語)測定,測出層疊膜的深度方向上的元素濃度分布。結(jié)果表示在圖15的圖表中。在圖15的圖表中,縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化元素濃度的值,橫軸表示從層疊膜(ZnO(下層)/SiN(上層))的上層起的深度(nm)。所謂的標(biāo)準(zhǔn)化元素濃度是在SIMS測定中考慮每種元素的檢測強(qiáng)度的不同,而將各元素的檢測波形的最大值作為1、最小值作為0而標(biāo)準(zhǔn)化后的值。如圖15的圖表所示,針對(duì)Zn、O、Si和N這4種元素進(jìn)行SIMS測定,對(duì)全部分布實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化處理。在測定初期,位于上部的作為SiN的成分Si和N被分別檢測出,檢測不到Zn和O。當(dāng)離子銑削(ionmilling)到達(dá)SiN/ZnO界面時(shí),開始檢測到Zn與O,而Zn比O稍早檢測到(換算為厚度的話,相當(dāng)于0.5nm)。與此同時(shí),Si與N的檢測量減少,而Si比N更早開始減少,結(jié)果是N比Si滲透到膜的更深處。綜合考慮這些結(jié)果,對(duì)界面附近的現(xiàn)象進(jìn)行考慮,可以認(rèn)為,在SiN/ZnO界面上形成了0.5nm左右的ZnN。(通過制作比較樣本對(duì)上述考察所作的確認(rèn)實(shí)驗(yàn))為了使這種考慮成為確實(shí)的,在成膜由ZnO構(gòu)成的半導(dǎo)體氧化物層142后,制作在其上成膜Si層的兩層的層疊膜樣本作為比較樣本,從上層的Si層一側(cè)進(jìn)4亍SIMS(SecondaryIonMassSpectroscopy:二次離子質(zhì)鐠)測定,測出層疊膜的深度方向上的元素濃度分布。在圖16的圖表中表示出用于比較的結(jié)果。在圖16的圖表中,縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化元素濃度的值,橫軸表示從層疊膜(ZnO(下層)/Si(上層))的上層起的深度(nm)。由此可知,如圖16的圖表所示,上層僅由Si構(gòu)成,不存在N,因此,Zn和O的出現(xiàn)位置相同。這意味著,直到界面附近都是ZnO。(實(shí)驗(yàn)例II-2)將上述實(shí)驗(yàn)II-1中使用的SiN換成元件電阻變動(dòng)Ran是0.95以上的SiON(N/(N+O)=10at%),制作出層疊膜樣本,按照與上述實(shí)驗(yàn)II-l相同的要領(lǐng),實(shí)施SIMS測定實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果表示在圖17的圖表中。根據(jù)圖17的圖表可知,該層疊膜的特性分布與ZnO/SiN的相同,也是在界面上形成了ZnN。ZnN與ZnO相比是共價(jià)成鍵性高的物質(zhì),比較穩(wěn)定。推測認(rèn)為,通過在ZnO/SiON(SiN)界面上形成該ZnN,由此能夠抑制ZnO與外界的氧擴(kuò)散。此外,ZnN本身被歸類為半導(dǎo)體材料,從切實(shí)的絕緣性構(gòu)筑的觀點(diǎn)出發(fā),難以將ZnN本身用作絕緣層。因此,像本申請(qǐng)的發(fā)明這樣,保留現(xiàn)有的絕緣層104的使用,在絕緣層104和半導(dǎo)體氧化物層142之間插入界面保護(hù)層105的結(jié)構(gòu)是一種非常有用的結(jié)構(gòu)。(實(shí)驗(yàn)例II-3)將上述實(shí)驗(yàn)II-1中使用的SiN換成元件電阻變動(dòng)Ran是0.95以上的AION(N/(N+0)=10at%),制作出層疊膜樣本,按照與上述實(shí)驗(yàn)相同的要領(lǐng),進(jìn)行SIMS測定實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果表示在圖18的圖表中。根據(jù)圖18的圖表可知,該層疊膜的特性分布與ZnO/SiN的相同,也是在界面上形成了ZnN。(實(shí)驗(yàn)例II-4)將上述實(shí)驗(yàn)II-1中使用的SiN換成元件電阻變動(dòng)Ran是0.95以上的BON(N/(N+0)=10at%),制作出層疊膜樣本,按照與上述實(shí)驗(yàn)II-l相同的要領(lǐng),實(shí)施SIMS測定實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果表示在圖19的圖表中。根據(jù)圖19的圖表可知,該層疊膜的特性分布與ZnO/SiN的相同,也是在界面上形成了ZnN。(實(shí)驗(yàn)例II-5),將上述實(shí)驗(yàn)II-1中使用的SiN換成元件電阻變動(dòng)Ran是0.95以上的SiON(N/(N+O)=10at°/。),并且將上述實(shí)驗(yàn)中使用的ZnO換成ln203,制作出層疊膜樣本,按照與上迷實(shí)驗(yàn)II-1相同的要領(lǐng),實(shí)施SIMS測定實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果表示在圖20的圖表中。根據(jù)圖20的圖表可知,該層疊膜的特性分布與ZnO/SiN的相同,也是在界面上形成了ZnN。(實(shí)驗(yàn)例II-6)將上述實(shí)驗(yàn)II-1中使用的SiN換成元件電阻變動(dòng)Ran是0.95以上的SiON(N/(N+O)=10at%),同時(shí)將上述實(shí)驗(yàn)II-l中使用的ZnO換成Sn02,制作出層疊膜樣本,按照與上述實(shí)驗(yàn)II-1相同的要領(lǐng),實(shí)施SIMS測定實(shí)-瞼。其結(jié)果表示在圖21的圖表中。根椐圖21的圖表可知,該層疊膜的特性分布與ZnO/SiN的相同,也是在界面上形成了ZnN。(實(shí)驗(yàn)例III)為了求取包含N的界面保護(hù)層105的必要膜厚,進(jìn)行以下所示的實(shí)驗(yàn)。在依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)例1制作CPP-GMR元件樣本時(shí),將含有氮元素的界面保護(hù)層105的厚度變更為0.3nm、0.5nm、l.Onm、3.0nm。在這種界面保護(hù)層105上形成的八1203絕緣層104的厚度固定為3nm。(實(shí)驗(yàn)例III-1)圖22的圖表中表示出采用SiON(N/(N+O)=10at%)作為界面保護(hù)層105的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在圖22的圖表中,縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran的值,橫軸表示作為界面保護(hù)層105的SiON的厚度(nm)。各參數(shù)是用作半導(dǎo)體氧化物層142的ZnO、Iri203和Sn02。(實(shí)驗(yàn)例III-2)圖23的圖表中表示出采用A10N(N/(N+0)=10at%)作為界面保護(hù)層105的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在圖23的圖表中,縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran的值,橫軸表示作為界面保護(hù)層105的A10N的厚度(nm)。各參數(shù)是用作半導(dǎo)體氧化物層142的ZnO、111203和Sn02。(實(shí)驗(yàn)例m-3)圖24的圖表中表示出采用BON(N/(N+0)=10at°/。)作為界面保護(hù)層105的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在圖24的圖表中,縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran的值,橫軸表示作為界面保護(hù)層105的BON的厚度(nm)。各參數(shù)是用作半導(dǎo)體氧化物層142的ZnO、111203和Sn02。根據(jù)圖22~圖24的圖表所示的結(jié)果可知,界面保護(hù)層105的厚度必須是0.3nm以上。(實(shí)驗(yàn)例IV)將實(shí)驗(yàn)例1中的三層構(gòu)造的分隔層140換成僅由半導(dǎo)體氧化物層142這一層構(gòu)成的分隔層140,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。即,使用濺射法在由NiFe構(gòu)成的下部電極層3上,依次成膜并準(zhǔn)備如下述表2所示的具有僅由半導(dǎo)體氧化物層142構(gòu)成的分隔層140的CPP-GMR元件部。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>此外,在制作具體樣本時(shí),在成膜表2中的元件部后,為了使作為半導(dǎo)體氧化物層142的ZnO結(jié)晶化從而降低電阻,實(shí)施了270'C、3小時(shí)的熱處理。接著,將上述元件部加工成100xl00nm的柱狀,并在其側(cè)面上形成厚度為3nm的作為含有氮元素的界面保護(hù)層105的SiON后,為了確保絕緣性能,通過在界面保護(hù)層105上被覆厚度約為3nm的由八1203構(gòu)成的絕緣層104,并在元件的上部形成由NiFe構(gòu)成的上部電極層5,由此制作出CPP-GMR元件樣本500。另外,在制作樣本時(shí),對(duì)氮濃度(陰離子中的原子%)做出各種變更,制作相應(yīng)的樣本。求取按照這種方式制作出來的各元件樣本的標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran。如上所述,在作為半導(dǎo)體氧化物層142使用ZnO、作為界面保護(hù)層105使用SiON的CPP-GMR元件中,在使作為界面保護(hù)層105的SiON的氮原子%變化的情況下的Ran值的變化狀況如圖25的圖表所示。在圖25的圖表中,縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化電阻Ran的值,橫軸表示在構(gòu)成界面保護(hù)層105的陰離子中(即N+O)氮原子的含有率(原子%)。根椐圖25所示的圖表的結(jié)果可知,只要構(gòu)成界面保護(hù)層105的陰離子中氮原子的含有率是10原子%以上的話,電阻變動(dòng)就會(huì)限制在5%以內(nèi)。只要電阻變動(dòng)在5%以內(nèi)的話,就能夠抑制加工工藝上的熱或應(yīng)力導(dǎo)致的元件特性的變動(dòng)或隨時(shí)間的劣化。(關(guān)于電阻變動(dòng)Ran的值是0.95以上的必要性)上述退火后的電阻變動(dòng)Ran<直是0.95以上(與電阻變動(dòng)在5%以內(nèi)同義)的必要性基于以下事例。即,在具備如12所殺的SiON界面保護(hù)層105、ZnO半導(dǎo)體氧化物層142的元件中,為了確認(rèn)輸出變動(dòng)隨時(shí)間的變化進(jìn)行了加速試驗(yàn)。該加速試驗(yàn)是在溫度120。、電流6mA這樣的高溫、大電流通電的條件下實(shí)施的,如果在該條件下能夠?qū)?00小時(shí)的輸出變動(dòng)抑制在10%以下,則在產(chǎn)品化時(shí)就可以達(dá)到3年的性能保障(標(biāo)準(zhǔn)化輸出〉0.90)。圖26表示加速試驗(yàn)時(shí)的輸出變動(dòng)隨時(shí)間的變化。圖26的圖表中的縱軸表示標(biāo)準(zhǔn)化輸出,橫軸表示加速試驗(yàn)時(shí)間(Hrs),參數(shù)是SiON界面保護(hù)層105的含氮率(原子百分比)。結(jié)果是,在具備退火后電阻變動(dòng)大于5°/。的N-5at。/。的界面保護(hù)層105的元件和具備N-Oat。/o的界面保護(hù)層105的元件中,確認(rèn)了10%以上的輸出變動(dòng)。由此可以認(rèn)為,必須將退火后的電阻變動(dòng)Ran的值抑制在5%以內(nèi)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知本發(fā)明的效果是很明顯的。即,本發(fā)明是一種具有分隔層;和包夾著所述分隔層層疊形成的第一鐵磁層和第二鐵磁層,在該層疊方向上施加有檢測電流而成的CPP(CurrentPerpendiculartoPlane)結(jié)構(gòu)的巨磁阻效應(yīng)元件(CPP-GMR元件),其構(gòu)成為,第一鐵磁層和第二鐵磁層以這兩層的磁化方向所成的角度相應(yīng)于外部磁場而相對(duì)變化的方式發(fā)揮功能,所述分隔層包含半導(dǎo)體氧化物層,構(gòu)成所述分隔層的全部或一部分的半導(dǎo)體氧化物層在與絕緣層相接觸的位置中,在該半導(dǎo)體氧化物層和該絕緣層之間插入含有氮元素的界面保護(hù)層,因此,在半導(dǎo)體氧化物層142與界面保護(hù)層105的接合表面上形成了共價(jià)成鍵性高的氮化物,從半導(dǎo)體氧化物層向絕緣層104的氧的移動(dòng)被抑制,即使元件受到加工工藝上的熱或應(yīng)力的影響,也能夠抑制元件特性的變動(dòng)或劣化。作為本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)利用可能性,本發(fā)明能夠在具備用于將磁記錄介質(zhì)等的磁場強(qiáng)度作為信號(hào)進(jìn)行讀取的磁阻效應(yīng)元件的磁盤裝置的產(chǎn)業(yè)中利用。權(quán)利要求1.一種磁阻效應(yīng)元件,是一種具備分隔層;和以夾著所述分隔層的方式層疊形成的第一鐵磁層和第二鐵磁層,在該層疊方向上施加檢測電流而成的CPP結(jié)構(gòu)的巨磁阻效應(yīng)元件,即CPP-GMR元件,其特征在于,第一鐵磁層和第二鐵磁層以這兩層的磁化方向形成的角度對(duì)應(yīng)于外部磁場而相對(duì)變化的方式發(fā)揮功能,所述分隔層包含半導(dǎo)體氧化物層,在構(gòu)成所述分隔層的全部或一部分的半導(dǎo)體氧化物層與絕緣層相接的位置中,在該半導(dǎo)體氧化物層和該絕緣層之間,插入有含有氮元素的界面保護(hù)層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,所述分隔層構(gòu)成為具有由非磁性金屬材料形成的第一非磁性金屬層和第二非磁性金屬層;以及插入該第一非磁性金屬層和第二非磁性金屬層之間的半導(dǎo)體氧化物層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,所述分隔層由半導(dǎo)體氧化物層構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,含有所述氮元素的界面保護(hù)層是從SiN、SiON、A10N、BN、BON的組中選定的至少一種5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,所述界面保護(hù)層中含有的氮元素在構(gòu)成界面保護(hù)層的陰離子中含有10at。/。以上。6.根椐權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,所述界面保護(hù)層的厚度是0.3nm以上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,所述半導(dǎo)體氧化物層是從Zn、In、Sn、Ti、Ga、Cd、Pb、InZn、InAg、InGa、ZnSn、ZnGa、CdSn、CdGe、CaAl、GalnZn、GalnMg的各自的氧化物中選定的至少一種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,構(gòu)成所述分隔層的半導(dǎo)體氧化物層的厚度為0.3~5nm。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,所述第一和第二非磁性金屬層分別是從Cu、Zn、Au、Ag中選擇的至少一種。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁阻效應(yīng)元件,其中,所述第一和第二非磁性金屬層的厚度分別是0.3~2.0nm。11.一種薄膜磁頭,其特征在于,具有與記錄介質(zhì)相向的介質(zhì)相向面;為了檢測來自所述記錄介質(zhì)的信號(hào)磁場,配置在上述介質(zhì)相向面附近的權(quán)利要求1所述的磁阻效應(yīng)元件;以及為了在上述磁阻效應(yīng)元件的層疊方向上使電流流動(dòng)的一對(duì)電極。12.—種磁頭懸架組件,其特征在于,具備包含權(quán)利要求11所述的薄膜磁頭、以與記錄介質(zhì)相向的方式配置的滑塊;以及彈性地支撐上述滑塊的懸掛。13.—種磁盤裝置,其特征在于,具備包含權(quán)利要求11所述的薄膜磁頭、以與記錄介質(zhì)相向的方式配置的滑塊;以及支撐上述滑塊并且決定相對(duì)于上述記錄介質(zhì)的位置的定位裝置。全文摘要本發(fā)明涉及CPP型磁阻效應(yīng)(magneto-resistiveeffect)元件和磁盤裝置。本發(fā)明是一種具備分隔層和夾著分隔層層疊形成的第一鐵磁層和第二鐵磁層、在該層疊方向上施加有檢測電流而成的CPP(CurrentPerpendiculartoPlane)結(jié)構(gòu)的巨磁阻效應(yīng)元件(CPP-GMR元件),其構(gòu)成為,第一鐵磁層和第二鐵磁層以這兩層的磁化方向所成的角度對(duì)應(yīng)于外部磁場而相對(duì)變化的方式發(fā)揮作用,分隔層包含半導(dǎo)體氧化物層,在構(gòu)成全部或一部分分隔層的半導(dǎo)體氧化物層與絕緣層相接觸的位置,插入了含有氮元素的界面保護(hù)層,因此,在半導(dǎo)體氧化物層與界面保護(hù)層的接合表面上形成了共價(jià)成鍵性高的氮化物,氧從半導(dǎo)體氧化物層向絕緣層的移動(dòng)受到抑制,即使元件受到加工工藝上的熱或應(yīng)力的影響,也能夠抑制元件特性的變動(dòng)或變差。文檔編號(hào)H01F10/32GK101404319SQ200810161988公開日2009年4月8日申請(qǐng)日期2008年10月6日優(yōu)先權(quán)日2007年10月1日發(fā)明者原晉治,土屋芳弘,宮內(nèi)大助,島澤幸司,水野友人,町田貴彥申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社
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