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CN1208757C - 电流垂直于平面结构的磁阻磁头 - Google Patents

电流垂直于平面结构的磁阻磁头 Download PDF

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CN1208757C CNB031015433A CN03101543A CN1208757C CN 1208757 C CN1208757 C CN 1208757C CN B031015433 A CNB031015433 A CN B031015433A CN 03101543 A CN03101543 A CN 03101543A CN 1208757 C CN1208757 C CN 1208757C
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Abstract

一种电流垂直于平面(CPP)结构的磁阻元件包括旋阀膜。在包含于旋阀膜的非磁性中间层从导电层之间确定一个边界。磁性金属材料和绝缘材料存在于该边界上。绝缘材料减小读出电流路径的截面面积。相应于在自由磁性层中的磁化的旋转，该CPP结构的磁阻元件实现在电阻中较大变化。采用较小的读出电流来获得电压的较大变化。相应地，CPP结构的磁阻元件大大地有助于记录密度的提高以及减小电能消耗。

Description

电流垂直于平面结构的磁阻磁头
技术领域
本发明涉及用于从磁性记录介质驱动器或者例如硬盘驱动器(HDD)这样的设备读取磁性信息的磁阻元件。具体来说，本发明涉及一种电流垂直于平面(CPP)结构的磁阻元件，其中包括自由磁性层、被固定磁性层以及导电非磁性中间层。读出电流被设计为包括垂直于在CPP结构磁阻元件中的磁阻薄膜的表面的电流成份。
背景技术
包括所谓的多层大磁阻(GMR)膜的一种CPP结构磁阻元件是众所周知的。这种CPP结构磁阻元件允许随着磁性层数目的增加而在电阻中提供较大的变化。众所周知，在磁阻中的较大变化导致用较小的电流值的读出电流精确在读取二进制磁性信息。具体来说，在磁阻中的较大变化可以被保持在这种CPP结构磁阻元件中而与元件的较小尺寸或者磁芯宽度无关。CPP结构的磁阻元件有望增加记录密度。
尽管磁性层的数目增加导致减小磁性宽度，从而提高记录道的密度，但是这不可避免地阻止了线密度的提高，即减小数位长度。相应地，能够如愿地提高记录密度。另外，难以适当地控制自由铁磁层的磁畴，以及抑制磁滞现象。
一种包含所谓的旋阀膜的CPP结构磁阻元件被提出。该旋阀膜实际上广泛地被用于平面中电流(CIP)结构的磁阻元件，以允许读出电流与磁阻膜的表面相平行地流动。具体来说，该旋阀膜大大地防止受到自由铁磁层中的磁畴的控制，以及抑制磁滞现象。但是，在包含旋阀膜的CPP结构的磁阻元件中不能够期望获得在磁阻变化率的极大提高。
发明内容
相应地，本发明一个目的是提供一种CPP结构的磁阻元件，其能够用少量的层面来建立在电阻中的较大变化。
根据本发明第一方面，在磁提供一种电流垂直于平面(CPP)结构的磁阻元件，其中包括：自由磁性层；被固定磁性层；插入在自由和被固定磁性层之间的非磁性中间层，所述非磁性中间层包括多个导电层；以及存在于至少一对导电层之间的边界上的绝缘材料。
另外，根据本发明第二方面，在此提供一种电流垂直于平面(CPP)结构的磁阻元件，其中包括：自由磁性层；被固定磁性层；插入在自由和被固定磁性层之间的非磁性中间层；以及存在于非磁性中间层上所确定的一个边界上的绝缘材料。
当CPP结构磁阻元件被置于从磁性记录介质泄露的磁场中时，自由磁性层的磁化被允许根据磁场的磁极的反向而旋转。在自由层中的磁化的旋转导致在CPP结构的磁阻元件的电阻的较大变化。通过自由磁性层、非磁性中间层和被固定磁性层的读取电流的电压响应电阻的变化而变化。在电压中的变化可以被用于检测二进制的磁性数据。
在这种情况中，绝缘材料被用于减小读取电流的路径的截面面积。CPP结构的磁性元件响应在自由磁性层中的磁化的旋转而实现在电阻中的较大变化。较小电平的读出电流仍然被用于获得足够大的电压变化。相应地，CPP结构的磁阻元件大大有助于进一步提高记录密度以及减小电能消耗。
上述绝缘材料可以是金属氧化物、金属氮化物等等。金属氧化物或氮化物可以包括磁性金属原子。已经发现包含磁性金属原子的绝缘材料显著地有助于增加电阻的变化率。磁性金属原子可以包括至少Fe、Co和Ni中的一种。例如，绝缘材料可以是CoFe合金的氧化物或氮化物。如果CoFe合金暴露于氧气、氧等离子体、氧自由基等等中，则在导电层上可以容易地获得CoFe合金的氧化物。类似地，如果CoFe合金暴露于氮气中，则在导电层上可以容易地获得CoFe合金的氮化物。
金属氧化物或氮化物可以与边界上的金属材料相混合。该金属材料可以包括磁性金属材料。当CoFe合金的氧化物或氮化物存在于边界上时，该金属材料可以是CoFe合金。绝缘材料和金属材料的混合物大大地有助于增加电阻的变化率。
另外，根据本发明第三个方面，在此提供一种电流垂直于平面(CPP)结构的磁阻元件，其中包括：自由磁性层；被固定磁性层；插入在自由和被固定磁性层之间的导电非磁性中间层；以及存在于导电非磁性中间层上所确定的一个边界上的磁性金属。按照与上文所述相同的方式，CPP结构磁阻元件在电阻上表现出较大的幅度和变化。MR比可以得到提高。相应地，从该CPP结构磁阻元件可以获得在电压上的较大变化。
在这种情况中，磁性金属可以包括至少Fe、Co和Ni中的一种。该磁性金属例如可以是CoFe合金。具体来说，磁性金属与任何绝缘材料一同存在于该边界上。该绝缘材料用于减小通过自由磁性层、非磁性中间层和被固定磁性层的读出电流。
附图说明
从下文结合附图对优选实施例的描述中，本发明的上述和其它目的、特点和优点将变得更加清楚，其中：
图1为示出硬盘驱动器(HDD)的内部结构的平面示图；
图2为示出根据一个具体例子的悬浮磁头滑块的结构的放大透视图；
图3为示出在气垫表面上观察的读/写电磁变换器的正视图；
图4为示出根据本发明第一实施例的磁阻(MR)分层块的结构的放大正视图；
图5为示出通过MR分层块的电流路径的示意图；
图6为示出形成在晶片上的MR分层块的晶片的部分放大垂直截面示图；
图7为示出形成磁畴控制条层的处理的晶片的部分放大垂直截面示图；
图8为示出形成覆盖绝缘层的处理的晶片的部分放大垂直截面示图；
图9为示出确定对应于上电极的一个端凸块的轮廓的凹孔的光刻胶膜的晶片的部分放大垂直截面示图；
图10为示出形成接触孔的处理的晶片的部分放大垂直截面示图；
图11为示出形成上电极的处理的晶片的部分放大垂直截面示图；
图12为示出在MR分层块中形成分层材料膜的处理的晶片的部分放大垂直截面示图；
图13为示出形成分层材料膜的处理的晶片的部分放大垂直截面示图；
图14为示出暴露于氧气下的CoFeB层的厚度与磁阻(MR)比以及在所施加电流的电压中的变化率之间的关系的曲线图；
图15为示出暴露于氧气下的CoFeB层的厚度与磁阻(MR)比以及在所施加电流的电压中的变化率之间的关系的曲线图；
图16为示出暴露于氧气下的CoFeB层中的Fe成份的含量与MR比以及在所施加电流的电压中的变化率之间的关系的曲线图；
图17为示出暴露于氧气下的CoFeB层中的Fe成份的含量与MR比以及在所施加电流的电压中的变化率之间的关系的曲线图；
图18为示出根据本发明第二实施例的MR分层块的结构的放大正视图；
图19为示出根据本发明第三实施例的MR分层块的结构的放大正视图；
图20为示出暴露于氧气下的CoFeB层的厚度与电阻的幅度和变化率之间的关系的曲线图；以及
图21为示出暴露于氧气下的CoFeB层的厚度与MR比以及在所施加电流的电压中的变化率之间的关系的曲线图。
具体实施方式
图1为示出作为一种磁性记录介质驱动器或存储设备的一个例子的硬盘驱动器(HDD)11的内部结构的示意图。HDD11包括一个盒形的主外壳12，其确定一个扁平的平行六面体的内部空间。至少一种记录介质或磁性记录盘13被包含在主壳体12内的内部空间中。磁性记录盘13被安装在主轴电机14的驱动轴上。主轴电机14能够驱动磁性记录盘13，用于使其以例如7200rpm(转数/分)或10000rpm的较高转速而旋转。一个未示出的盖子连接到主壳体12上，从而在主壳体12与该盖子之间确定一个封闭的内部空间。
支架16也被包含在主壳体12的内部空间中，用于绕着垂直支持轴15摆动。支架16包括在水平方向上从垂直支持轴15延伸的刚性摆臂17，以及固定到摆臂17的未端以从该摆臂17向前延伸的弹性磁头悬臂18。众所周知，悬浮磁头滑块19通过未示出的万向簧片悬置于磁头悬臂18的未端。磁头悬臂18用于把悬浮磁头滑块19压向磁性记录盘13的表面。当磁性记录盘13旋转时，悬浮磁头滑块19能够接收随着旋转的磁性记录盘13而产生的气流。该气流用于在悬浮磁头滑块19上产生升力。通过在该升力和磁头悬臂18的压力之间的平衡，在磁性记录盘13旋转的过程中，悬浮磁头滑块19如此能够保持较稳定地悬浮在磁性记录盘13的表面上。
当支架16被驱动以在悬浮磁头滑块19悬浮过程中绕着支持轴15而摆动，悬浮磁头滑块19能够在磁性记录盘13的径向方向上跨过在磁性记录盘13上确定的记录道。该径向运动用于把悬浮磁头滑块19刚好定位在磁性记录盘13上的一个目标记录道上方。在这种情况中，例如声圈电机(CVM)这样的电磁传动器21被用于实现支架16的摆动。众所周知，在两个或多个磁性记录盘13被包含在主壳体12的内部空间中的情况下，一对弹性磁头悬臂18被安装在相邻的磁性记录盘13之间的单个公共摆臂17上。
图2示出悬浮磁头滑块19的一个具体例子。这种悬浮磁头滑块19包括由扁平的平行六面体形状的由Al2O3-TiC所制成的滑块体22，以及被形成覆盖在滑块体22的尾部或流出端上的磁头保护层24。磁头保护层24可以由Al2O3所构成。读/写电磁传动器23被嵌入在磁头保护层24中。介质相对表面或底表面25被连续形成在滑块体22和磁头保护层24上，以保持一定的距离面对磁性记录盘13的表面。底表面25被设计为接收沿着旋转的磁性记录盘13的表面产生的气流26。
一对导轨27被形成为在底表面25上从前部或上游端向着尾部或下游端延伸。各个导轨27被设计为在其上表面上确定一个空气支承表面(ABS)28。具体来说，气流26在各个空气支承表面28上产生上述升力。嵌入在磁头保护层24中的读/写电磁传动器23被暴露于空气支承表面28处，如下文具体描述。在这种情况中，钻石态碳(DLC)的保护层可以形成在空气支承表面28上，从而覆盖在读/写电磁传动器23的暴露端上。悬浮磁头滑块19可以采用除了上文所述形状之外的任何形状。
图3示出在底表面25处暴露的读/写电磁传动器23的放大示图。读/写电磁传动器23包括感应写入元件或者薄膜磁头31，以及电流垂直于平面(CPP)结构的电磁变换器元件或者CPP结构的磁阻(MR)读取元件32。该薄膜磁头31被设计为通过利用例如在未示出的导电螺旋线圈图案中感应的磁场，把磁性数据写入到磁性记录盘13中。该CPP结构的MR读取元件32被设计为通过利用响应由磁性记录盘13作用的磁场中的磁极的反向而导致电阻的变化而检测磁性位数据。薄膜磁头31和CPP结构的MR读取头32被插入在作为上半层或覆盖膜的Al2O3(氧化铝)层33和作为下半层或底膜的Al2O3(氧化铝)34之间。覆盖膜和底膜组合形成上述磁头保护层24。
薄膜磁头31包括在空气支承表面28的前端暴露的上磁极层35，以及类似地在空气支承表面28的前端暴露的下磁极层36。上和下磁极层35、36可以由FeN、NiFe等等所制成。上和下磁极层35、36的组合建立薄膜磁头31的磁芯。
非磁性间隔层37被插入在上和下磁极层35、36之间。非磁性间隔层37可以由Al2O3(氧化铝)所制成。当在导电螺旋线圈图案中感应磁场时，磁通量在上和下磁极层35、36之间交换。非磁性间隔层37使得被交换的磁通量从底表面25泄漏。因此，泄漏的磁通量形成用于记录的磁场，即写入间隔磁场。
CPP结构的MR读取元件32包括覆盖在作为底部绝缘层的氧化铝层34的上表面上的下电极38。下电极38被设计为包括导电引线层38a和立在引线层38a的上表面上的导电端子38b。下电极38不但具有导电体的特性，而且还具有软磁性。如果下电极38由例如NiFe这样的软磁性导电体所制成，则下电极38还能够作为用于CPP结构的MR读取元件32的下屏蔽层。
下电极38被嵌入于覆盖在氧化铝层34的表面上的绝缘层41中。绝缘层41被设计为在引线层38a的表面上延伸，从而接触端子38b的侧表面。在此，平坦表面42可以连续地形成在端子38b的顶部表面和绝缘层41的上表面上。
电磁变换膜或者磁阻(MR)分层块43位于该平坦表面42上，从而沿着该空气承载表面28而延伸。MR分层块43被设计为至少在端子38b的上表面上延伸。按照这种方式，可以在MR分层块43与下电极38之间建立电连接。下面将详细描述MR分层块43的结构。
类似地，一对偏置的硬磁性条纹层，即磁畴控制条纹层(domaincontrol stripe layer)44，被置于平坦表面42上，从而沿着空气支承表面28而延伸。磁畴控制条纹层44被设计为沿着平坦表面42上的空气承载表面28插入该MR分层块43。磁畴控制条纹层44可以由例如CoPt、CoCrPt等等这样的金属材料所制成。沿着该MR分层块43在预定的横向方向上在磁畴控制条纹层44中建立特定的磁化。按照这种方式在磁畴控制条纹层44中的磁化用于在磁畴控制条纹层44之间形成偏置磁场。该偏置磁场被设计为在自由铁磁层，例如在MR分层块43中，实现单一磁畴特性。
该平坦表面42被覆盖有覆盖绝缘层45。该覆盖绝缘层45被设计为保持MR分层块43和磁畴控制条纹层44压在绝缘层41上。上电极46能够在覆盖绝缘层45的上表面上扩展。按照与下电极38相同的方式，上电极46不但具有电导体的特性，而且还具有软磁性。如果上电极46由例如NiFe这样的软磁性电导体所制成，则还允许上电极46作为用于CPP结构MR读取元件32的上屏蔽层。在上述下屏蔽层或下电极38与上电极46之间所确定的空间决定了沿着磁性记录盘13的记录道的磁性记录或数据的线性分辨率。上电极46包括穿过覆盖绝缘层45以与MR分层块43的上表面相接触的端块47。按照这种方式，可以在MR分层块43与上电极46之间建立电连接。
读出电流可以通过在CPP结构MR读取元件32中的上和下电极46、38被提供到MR分层块43。从图3显然可以看出，端子38b以及端块47用于减小在MR分层块43中提供的读出电流的路径。另外，这种CPP结构的MR读取元件32能够在远离该接头的MR分层块43的中央区域建立到达磁畴控制条纹层44的读出电流路径。
图4示出根据本发明第一实施例的MR分层块43。该MR分层块是包括位于被固定铁磁层上方的自由铁磁层的所谓单一旋阀膜。具体来说，MR分层块43包括在平坦表面42上扩展的底层51。底层51包括在平坦表面42上延伸的钛层51a，以及在钛层51a的上表面上延伸的NiFe层51b。固定层52被叠加在底层51的上表面上。固定层52可以由例如PdPtMn这样的反铁磁材料所形成。
被固定铁磁层53叠加在固定层52的上表面上。多层铁磁结构膜可以被用作为被固定铁磁层53。多层铁磁结构膜的被固定铁磁层53可以包括上和下铁磁层53a、53b以及置于上和下铁磁层53a、53b之间的Ru耦合层54。上和下铁磁层53a、53b可以由例如CoFe层、CoFeB层等等这样的软磁性合金层所形成。被固定铁磁层53可以采用任何其它结构。
非磁性中间层55被叠加在被固定铁磁层53的上表面上。非磁性中间层55例如可以由上和下导电层55a、55b所形成。边界BR被确定在导电层55a、55b之间。磁性金属材料56和绝缘材料57可以沿着边界BR设置。磁性金属材料56和绝缘材料57可以在边界BR上相互混合。各个导电层55a、55b例如可以由铜层所形成。磁性金属材料56可以由例如CoFe、CoFeB等等这样的软磁性合金所形成。绝缘材料57可以由基于磁性金属材料56而产生的金属氧化物或金属氮化物所形成。否则，非磁性中间层55可以包括3个或多个导电层。在这种情况中，磁性金属材料56和绝缘材料57可以存在于在相邻的导电层之间确定的任何边界BR上。
自由铁磁层58被叠加在非磁性中间层55的上表面上。非磁性中间层55被如此置于自由铁磁层58和被固定铁磁层53之间。自由铁磁层58可以由例如CoFe层、CoFeB层等等这样的软磁性合金层所形成。顶层59被叠加在自由铁磁层58的上表面上。顶层59可以包括在自由铁磁层58的表面上延伸的铜层59a，以及在铜层59a的上表面上延伸的Ru层59b。
当MR读取元件32与磁性记录盘13的表面相对，用于读取磁性信息数据时，自由铁磁层58的磁化使得MR分层块43或旋阀膜响应从磁性记录盘13施加的磁极的反向而旋转。在自由铁磁层58中的磁化的旋转感应MR分层块43(即旋阀膜)的电阻中的变化。当读取电流被通过上和下电极46、38施加到MR分层块43时，响应磁阻的变化在从上和下电极46、38输出的读出电流中出现例如电压这样的任何参数的变化。在参数中的变化可以被用于检测在磁性记录盘13记录的磁性位数据。
MR分层块43能够使读出电流在与边界BR垂直的方向上流动。如图5中所示，读出电流被叠加以通过在绝缘材料57的间隔上的磁性金属材料56。MR分层块43响应在自由铁磁层58中的磁化的旋转而实现磁阻的较大变化。较小数值的读出电流也被用于获得在例如电压这样的电参数中的较大变化。上述类型的MR读取元件32大大地有助于进一步提高记录密度并且减小电能消耗。另外，MR读取元件32的电阻可以被减小到大约为隧道结磁阻(TMR)元件的电阻的十分之一。这样可以避免在MR读取元件32中产生所谓的热噪声。另外，MR读取元件32使得磁畴控制条纹层44容易地在MR分层块43内的自由铁磁层58中建立单磁畴特性。
下面，将描述制作MR读取元件32的方法。首先制备Al2O3-TiC的晶片61。晶片61的整个表面被氧化铝层34所覆盖。从图6显然可以看出，下电极38被形成在氧化铝层34的表面上。然后，下电极38被嵌入于在氧化铝层34的表面上扩展的绝缘层41中。当绝缘层41受到平整抛光处理时，下电极38的端子38b在平坦表面42上暴露。按照这种方式，形成下部结构层，以至少部分地暴露该下电极38。
然后，MR分层块43被形成在下部结构层或平坦表面42的上表面上。分层材料膜首先形成在整个平坦表面42上。该分层材料膜包括与MR分层块43相同的层面。下面将详细描述形成分层材料膜的方法。从分层材料膜挖出MR分层块43。可以采用光刻方法来形成MR分层块43。MR分层块43可以按照这种方式被形成为直立在底层或者平坦表面42的上表面上。
然后，磁畴控制条纹层44被形成在平坦表面42上，如图7中所示。例如可以采用溅射方法来形成磁畴控制条纹层44。在溅射处理中，首先在平坦表面42上形成未示出的光刻胶膜。该光刻胶膜用于确定与磁畴控制条纹层44的形状相对应与MR分层块43相邻的空间或凹孔。磁畴控制条纹层44形成在该凹孔中。磁畴控制条纹层44要求插入在至少MR分层块43的自由铁磁层58中。磁畴控制条纹层44的上表面最好保持在顶层59的下方。
如图8中所示，覆盖绝缘层45形成在整个平坦表面42上方。MR分层块43和磁畴控制条纹层44被覆盖绝缘层45所覆盖。可以采用溅射处理来形成覆盖绝缘层45。例如SiO2、Al2O3等等这样的绝缘材料可以用于该溅射处理中。然后，光刻胶膜62被形成在覆盖绝缘层45上，如图9中所示。对应于端块47的轮廓的凹孔63被形成在光刻胶62中。
被光刻胶62覆盖的覆盖绝缘层45然后受到反应离子蚀刻(RIE)处理。可以在RIE处理中采用SF6的蚀刻气体。如图10中所示，该蚀刻气体用于除去在凹孔63内的覆盖绝缘层45。按照这种方式，在覆盖绝缘层45中形成所谓的接触孔64。在已经形成接触孔64之后，可以除去光刻胶膜62。
如图11中所示，然后形成上电极46，以在覆盖绝缘层45上延伸。上电极46能够进入该接触孔64。按照这种方式，上电极46与MR分层块43(即顶层59)的上表面相接触。如此形成MR读取元件32。众所周知，薄膜磁头31形成在所形成的MR读取元件32之上。
如图12中所示，在形成上述分层材料膜中，平坦表面42被设计为例如按次序接收对应于底层51的钛层65和NiFe层66、对应于固定层52的PdPtMn层67、对应于被固定铁磁层53的CoFeB层68以及Ru层69和CoFeB层71、以及对应于下导电层55b的铜层72。可以在真空腔内进行溅射以形成分层材料膜。
在已经形成铜层72之后，在真空腔内在铜层72的表面上形成磁性金属材料。例如，可以采用溅射方法。例如CoFe、CoFeB等等这样的软磁性合金的粉末压块被用作为溅射的目标。材料的淀积或溅射速度被设置为大约0.1nm。不需要在铜层72的表面上形成连续的“完整”薄膜。磁性金属原子按照预定密度以分散的方式存在。磁性金属材料56被如此形成以在铜层72的表面上分散。
从图12显然可以看出，然后把氧气导入到腔体。在铜层72的表面上进行磁性金属材料56的氧化反应。该氧化反应能够由磁性金属材料56产生金属氧化物，即绝缘材料57。按照这种方式，绝缘材料57被形成为分散在铜层72的表面上。除非磁性金属材料56被完全氧化，否则磁性金属材料56和绝缘材料57的混合物保持在铜层72的表面上。可以采用等离子体氧化或自由基氧化来取代上述的自然氧化方法。另外，该氧化可以用氮化来代替。氮化可以通过把氮气导入到该腔体而实现。氮化可以由磁性金属材料56产生金属氮化物，即绝缘材料57。
如图13中所示，另一个铜层73被形成为在铜层72的表面上延伸。该铜层73被设计为与上导电层55a相对应。可以在真空腔内进行溅射。磁性金属材料56和绝缘材料57被插入在铜层72、73之间。边界BR可以形成在铜层72、73之间。然后形成对应于自由铁磁层58的CoFeB层74以及对应于顶层59的铜层75和Ru层76，以在铜层73上延伸。
本发明人已经研究MR分层块的磁阻特性。本发明人已经在由Al2O3-TiC所制成的晶片上制备上述MR分层块43的具体样本以供研究。该晶片被设计为按次序接收5.0nm厚的Ta层、2.0nm厚的NiFe层、13.0nm厚的PdPtMn层、3.0nm厚的CoFeB层、0.75nm厚的Ru层、4.0nm厚的CoFeB层、2.0nm厚的第一Cu层、CoFeB层、2.0nm厚的第二Cu层、3.0nm厚的CoFeB层、4.0nm厚的Cu层、5.0nm厚的Ru层。在淀积第二Cu层之前，在第一Cu层上的CoFeB层被暴露于腔体中的氧气下。在3.5[Pa]的压力下把氧气导入到该腔体。导入的时间被设置为300秒。CoFeB层的氧化在第一和第二Cu层之间提供上述绝缘材料57。
然后，MR分层块43受到热处理。MR分层块43被置于2[T]的磁场内在280℃的温度下经过3小时。按照这种方式调整PdPtMn层的晶格结构。本发明人已经制备了6种MR分层块43。要被暴露于氧气下的CoFeB层的厚度在各个MR分层块43中被设置为不同的数值。
类似地，本发明人已经制备MR分层块的对比例。该对比例被设计为在第一和第二Cu层之间不包括CoFeB层。具体来说，没有金属氧化物存在于非磁性中间层中。
对于各个MR分层块43测量电阻率的大小RA和变化率ΔRA。根据所测量的大小RA和变化率ΔRA计算磁阻的比值(MR比)。根据所测量的大小RA计算电流值Is。该MR分层块43被形成为0.1[微米]*0.1[微米]见方。电能消耗被设置为常量(＝550μW)。根据所计算的电流值Is和电阻率的变化率ΔRA计算电压的变化率ΔV。如图14和15中所示，在对比例的MR分层块中获得0.085mΩμm2的大小以及0.85mΩμm2的变化率ΔRA。MR比为1.0％。在范围为0.69nm和1.04nm之间的暴露于氧气下的CoFeB层的厚度上，与该对比例相比，该MR分层块43的实施例表现出优良的电阻率RA及其变化率ΔRA。与此同时，与对比例相比，该MR分层块43的实施例表现出优良的MR比和电压的变化率ΔV。按照这种方式，可以验证磁性金属材料56和绝缘材料57的作用。
本发明人在研究中已经获得MR分层块43的磁阻特性。本发明人按照上文所述的相同方式在晶片上制备上述MR分层块43的另一个具体样本。在此，本发明人使用CoFe作为要暴露于氧气下的磁性金属材料56，取代上述CoFeB层。CoFe合金的厚度被设置为1.0nm。按照与上文所述相同的方式，在用于在淀积第二Cu层之前进行溅射处理的腔体内，该CoFe合金层受到氧气的作用。在3.5[Pa]的压力下把氧气导入到该腔体。导入的时间被设置为300秒。CoFe层的氧化在第一和第二Cu层之间提供上述绝缘材料57。本发明人已经制备了3种MR分层块43。包含在CoFe合金中的Fe成份含量在各个MR分层块43中被设置为不同的数值。
对于各个MR分层块43测量电阻率的大小RA和变化率ΔRA。根据所测量的大小RA和变化率ΔRA计算MR比。按照与上文所述相同的方式，根据所计算的电流值Is和电阻率的变化率ΔRA计算电压的变化率ΔV。如图16和17中所示，与当在暴露于氧气下的CoFe合金层内的Fe成份的含量达到50％时的对比例相比获得较大的电阻率RA和变化率ΔRA。并且，与该对比例相比，在该MR分层块43的实施例中可以获得优良的MR比和电压的变化率ΔV。
图18示出MR分层块43a的第二实施例。MR分层块43a是位于被固定铁磁层下方的包含自由铁磁层的所谓单一旋阀膜。具体来说，MR分层块43a包括在平坦表面42上延伸的底层101。底层101例如可以包括钛层。自由铁磁层102被叠加在底层101的上表面上。自由铁磁层102可以由例如CoFe层、CoFeB层等等这样的软磁性合金层所形成。上述非磁性中间层55被叠加在自由铁磁层102的上表面上。
被固定铁磁层103被叠加在非磁层中间层55的上表面上。按照与上文所述相同的方式，多层铁磁结构膜可以被用作为被固定铁磁层103。非磁性中间层55如此插入在被固定铁磁层103和自由铁磁层102之间。固定层104以及顶层105被顺序叠加在被固定层103的上表面上。固定层104可以由例如PdPtMn这样的反铁磁材料所制成。顶层105可以由Cu层、Ru层等等所形成。
图19示出MR分层块43b的第三实施例。MR分层块43b是所谓的双旋阀膜。具体来说，按照与上文所述相同的方式，MR分层块43a包括按次序叠加在平坦表面42上的底层51、固定层52、被固定铁磁层53、非磁性中间层55和自由铁磁层58。非磁性中间层55再次叠加在自由铁磁层58的上表面上。
被固定铁磁层111被叠加在非磁性中间层55的上表面上。例如，多层铁磁结构膜可以被用作为该被固定铁磁层111。具体来说，该被固定铁磁层111可以包括上和下铁磁层111a、111b以及插入在上和下铁磁层111a和111b之间的Ru耦合层112。上和下铁磁层I11a、111b可以由例如CoFe层、CoFeB层等等这样的软磁性合金层所形成。被固定铁磁层53可以采用任何其它结构。非磁性中间层55如此插入在被固定铁磁性111和自由铁磁性58之间。
固定层113以及顶层114被顺序叠加在被固定层111的上表面上。固定层113可以由例如PdPtMn这样的反铁磁材料所制成。顶层114可以包括Cu层114a和Ru层114b。
本发明人已经研究MR分层块43b的磁阻特性。本发明人已经在由Al2O3-TiC所制成的晶片上制备上述MR分层块43b的具体样本以供研究。该晶片被设计为按次序接收5.0nm厚的Ta层、2.0nm厚的NiFe层、13.0nm厚的PdPtMn层、3.0nm厚的CoFeB层、0.75nm厚的Ru层、4.0nm厚的CoFeB层、2.0nm厚的第一Cu层、CoFeB层、2.0nm厚的第二Cu层、3.0nm厚的CoFeB层、3.0nm厚的CoFeB层、2.0nm厚的第三Cu层、4.0nm厚的CoFeB层、2.0nm厚的第四Cu层、4.0nm厚的CoFeB层、0.75nm厚的Ru层、5.0nm厚的CoFeB层、13.0nm厚的PdPtMn层、4.0nm厚的Cu层和5.0nm厚的Ru层。在淀积第二和第四Cu层之前，在第一和第三Cu层上的CoFeB层被暴露于腔体中的氧气下。在3.5[Pa]的压力下把氧气导入到该腔体。导入的时间被分别设置为100秒和300秒。CoFeB层的氧化在第一和第二Cu层以及第三和第四Cu层之间提供上述绝缘材料57。然后按照与上文所述相同的方式调节PdPtMn层。本发明人已经准备大量的MR分层块43b的具体实例。要暴露于氧气下的CoFeB层的厚度在各个MR分层块43b中被设置为不同的数值。
类似地，本发明人准备一个MR分层块的对比例。该对比例被设计为在第一和第二Cu层以及第三和第四Cu层之间不包括CoFeB层。没有金属氧化物存在于非磁性中间层中。
对于各个MR分层块43b测量电阻率的大小RA和变化率ΔRA。根据所测量的大小RA和变化率ΔRA计算MR比。按照与上文所述相同的方式，根据所计算的电流值Is和电阻率的变化率ΔRA计算电压的变化率ΔV。如图20和21中所示，在对比例的MR分层块中获得0.12mΩμm2的大小以及1.75mΩμm2的变化率ΔRA。MR比为1.4％。在范围为0.75nm和1.15nm之间的暴露于氧气下的CoFeB层的厚度上，与该对比例相比，该MR分层块43b的实施例表现出优良的电阻率RA及其变化率ΔRA。与此同时，与对比例相比，该MR分层块43b的实施例表现出优良的MR比和电压的变化率ΔV。按照这种方式，可以验证磁性金属材料56和绝缘材料57的作用。
应当指出，上述MR分层块43、43a、43b的非磁性中间层55可以在边界BR处与被固定铁磁层53、103、111以及自由铁磁层58、102相接触。换句话说，上述磁性金属材料56和绝缘层57可以置于被固定铁磁层53、103、111和非磁性中间层55之间，以及在自由铁磁层58、102和非磁性中间层55之间。

Claims (20)

1.一种电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中包括：
自由磁性层；
被固定磁性层；
插入在自由和被固定磁性层之间的非磁性中间层，所述非磁性中间层包括多个导电层；以及
存在于至少一对导电层之间的边界上的绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述绝缘材料是金属氧化物或金属氮化物。
3.根据权利要求2所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中金属材料与该绝缘材料一同存在于该边界上。
4.根据权利要求2所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述绝缘材料包括磁性金属原子。
5.根据权利要求4所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中磁性金属材料与该绝缘材料一同存在于该边界上。
6.根据权利要求4所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述磁性金属原子为Fe、Co和Ni中的任何一种。
7.根据权利要求6所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中，当所述绝缘材料为所述盒属氧化物时，所述金属氧化物为CoFe合金的氧化物；当所述绝缘材料为所述金属氮化物时，所述金属氮化物为CoFe合金的氮化物。
8.根据权利要求7所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中CoFe合金与该氧化物或该氮化物一同存在于该边界上。
9.一种电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中包括：
自由磁性层；
被固定磁性层；
插入在自由和被固定磁性层之间的非磁性中间层；以及
存在于非磁性中间层上所确定的一个边界上的绝缘材料。
10.根据权利要求9所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述绝缘材料是金属氧化物或金属氮化物。
11.根据权利要求10所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中金属材料与该金属氧化物一同存在于该边界上。
12.根据权利要求10所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述绝缘材料包括磁性金属原子。
13.根据权利要求12所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中磁性金属材料与该绝缘材料一同存在于该边界上。
14.根据权利要求12所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述磁性金属原子为Fe、Co和Ni中的任何一种。
15.根据权利要求14所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中，当所述绝缘材料为所述金属氧化物时，所述金属氧化物为CoFe合金的氧化物；当所述绝缘材料为所述金属氮化物时，所述金属氮化物为CoFe合金的氮化物。
16.根据权利要求15所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中CoFe合金与该氧化物或氮化物一同存在于该边界上。
17.一种电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中包括：
自由磁性层；
被固定磁性层；
插入在自由和被固定磁性层之间的导电非磁性中间层；以及
存在于导电非磁性中间层上所确定的一个边界上的磁性金属。
18.根据权利要求17所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中绝缘材料与该磁性金属一同存在于该边界上。
19.根据权利要求18所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述磁性金属包括Fe、Co和Ni中的任何一种。
20.根据权利要求19所述的电流垂直于平面结构的磁阻元件，其中所述磁性金属为CoFe合盒。
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Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3749873B2 (ja) 2002-03-28 2006-03-01 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド及び磁気再生装置
US7061729B2 (en) * 2002-05-16 2006-06-13 International Business Machines Corporation Protective cap in lead overlay magnetic sensors
US7428127B2 (en) * 2002-12-24 2008-09-23 Fujitsu Limited CPP magnetoresistive effect element and magnetic storage device having a CPP magnetoresistive effect element
JP2004207366A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Fujitsu Ltd Ｃｐｐ磁気抵抗効果素子及びその製造方法、ｃｐｐ磁気抵抗効果素子を備えた磁気記憶装置
JP2004289100A (ja) * 2003-01-31 2004-10-14 Japan Science & Technology Agency Ｃｐｐ型巨大磁気抵抗素子及びそれを用いた磁気部品並びに磁気装置
US7141208B2 (en) * 2003-04-30 2006-11-28 Hitachi Metals, Ltd. Fe-Co-B alloy target and its production method, and soft magnetic film produced by using such target, and magnetic recording medium and TMR device
JP2005109263A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Toshiba Corp 磁性体素子及磁気メモリ
JP2005136309A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、ヘッドサスペンションアッセンブリ、磁気再生装置、磁気抵抗効果素子の製造方法、および、磁気抵抗効果素子製造装置
JP4776164B2 (ja) 2003-12-25 2011-09-21 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気再生装置および磁気メモリ
US7268977B2 (en) * 2004-02-12 2007-09-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Capping layers with high compressive stress for spin valve sensors
US7199986B2 (en) * 2004-02-18 2007-04-03 Hitachi Global Storage Technologies Magnetoresistive sensor with decoupled hard bias multilayers
JP2005259976A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置
JP4822680B2 (ja) 2004-08-10 2011-11-24 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法
JP5095076B2 (ja) * 2004-11-09 2012-12-12 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子
US7497007B2 (en) 2005-07-14 2009-03-03 Headway Technologies, Inc. Process of manufacturing a TMR device
JP2007096105A (ja) 2005-09-29 2007-04-12 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果ヘッド、磁気記憶装置、および磁気メモリ
JP2007115347A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Ｇｍｒスクリーン層を用いたｃｐｐ−ｇｍｒ磁気ヘッド
JP4786331B2 (ja) 2005-12-21 2011-10-05 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法
JP4514721B2 (ja) * 2006-02-09 2010-07-28 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果ヘッド、磁気記録再生装置及び磁気記憶装置
JP4768488B2 (ja) * 2006-03-27 2011-09-07 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子，磁気ヘッド，および磁気ディスク装置
JP2007299880A (ja) 2006-04-28 2007-11-15 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子，および磁気抵抗効果素子の製造方法
JP2007329157A (ja) 2006-06-06 2007-12-20 Tdk Corp 磁気抵抗効果素子、薄膜磁気ヘッド、基体、ウェハ、ヘッドジンバルアセンブリ、ハードディスク装置、および磁気抵抗効果素子の製造方法
JP4490950B2 (ja) 2006-07-07 2010-06-30 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法、及び磁気抵抗効果素子
US20080016653A1 (en) 2006-07-19 2008-01-24 Amelia Baradzi Ergonomic handle for push tools
JP4550778B2 (ja) 2006-07-07 2010-09-22 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法
JP4550777B2 (ja) 2006-07-07 2010-09-22 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気記録再生装置及び磁気メモリ
JP4673274B2 (ja) * 2006-09-11 2011-04-20 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 外部ストレス耐性の高い磁気抵抗効果型ヘッド
JP2008085220A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、および磁気再生装置
JP2008085202A (ja) 2006-09-28 2008-04-10 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子、磁気メモリ、磁気ヘッド、および磁気記録再生装置
JP2008124288A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Tdk Corp 磁気抵抗効果素子およびその製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置
JP2008152835A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気抵抗効果ヘッド、磁気記録再生装置及び磁気ヘッドの製造方法
US7672085B2 (en) 2007-01-24 2010-03-02 Tdk Corporation CPP type magneto-resistive effect device having a semiconductor oxide spacer layer and magnetic disk system
JP4388093B2 (ja) 2007-03-27 2009-12-24 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気記録再生装置
JP2008311373A (ja) 2007-06-13 2008-12-25 Toshiba Corp 磁性多層膜通電素子
JP5039006B2 (ja) 2008-09-26 2012-10-03 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置
JP5039007B2 (ja) 2008-09-26 2012-10-03 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置
JP2010080839A (ja) 2008-09-29 2010-04-08 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリおよび磁気記録再生装置
US8274764B2 (en) 2009-03-10 2012-09-25 Tdk Corporation Magneto-resistive effect element provided with GaN spacer layer
US9251837B2 (en) 2012-04-25 2016-02-02 Seagate Technology Llc HAMR NFT materials with improved thermal stability
US8427925B2 (en) 2010-02-23 2013-04-23 Seagate Technology Llc HAMR NFT materials with improved thermal stability
US9224416B2 (en) 2012-04-24 2015-12-29 Seagate Technology Llc Near field transducers including nitride materials
JP5132706B2 (ja) * 2010-03-31 2013-01-30 株式会社東芝 磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリおよび磁気記録再生装置
JP5135419B2 (ja) 2010-12-03 2013-02-06 株式会社東芝 スピントルク発振子、その製造方法、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、磁気記録装置
KR101701731B1 (ko) 2012-02-03 2017-02-02 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 층들을 형성하는 방법들
WO2014062222A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Seagate Technology Llc Articles including intermediate layer and methods of forming
US8830800B1 (en) 2013-06-21 2014-09-09 Seagate Technology Llc Magnetic devices including film structures
US9280989B2 (en) 2013-06-21 2016-03-08 Seagate Technology Llc Magnetic devices including near field transducer
US20140376351A1 (en) 2013-06-24 2014-12-25 Seagate Technology Llc Materials for near field transducers and near field transducers containing same
US9245573B2 (en) 2013-06-24 2016-01-26 Seagate Technology Llc Methods of forming materials for at least a portion of a NFT and NFTs formed using the same
KR101672245B1 (ko) 2013-06-24 2016-11-03 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 적어도 하나의 인터믹싱층을 포함하는 디바이스들
US9058824B2 (en) 2013-06-24 2015-06-16 Seagate Technology Llc Devices including a gas barrier layer
US9570098B2 (en) 2013-12-06 2017-02-14 Seagate Technology Llc Methods of forming near field transducers and near field transducers formed thereby
US9697856B2 (en) 2013-12-06 2017-07-04 Seagate Techology LLC Methods of forming near field transducers and near field transducers formed thereby
US9305572B2 (en) 2014-05-01 2016-04-05 Seagate Technology Llc Methods of forming portions of near field transducers (NFTS) and articles formed thereby
US9620150B2 (en) 2014-11-11 2017-04-11 Seagate Technology Llc Devices including an amorphous gas barrier layer
US9822444B2 (en) 2014-11-11 2017-11-21 Seagate Technology Llc Near-field transducer having secondary atom higher concentration at bottom of the peg
US9552833B2 (en) 2014-11-11 2017-01-24 Seagate Technology Llc Devices including a multilayer gas barrier layer
WO2016077197A1 (en) 2014-11-12 2016-05-19 Seagate Technology Llc Devices including a near field transducer (nft) with nanoparticles
US20160275972A1 (en) 2015-03-22 2016-09-22 Seagate Technology Llc Devices including metal layer
US9824709B2 (en) 2015-05-28 2017-11-21 Seagate Technology Llc Near field transducers (NFTS) including barrier layer and methods of forming
WO2016191707A1 (en) 2015-05-28 2016-12-01 Seagate Technology Llc Multipiece near field transducers (nfts)
US9852748B1 (en) 2015-12-08 2017-12-26 Seagate Technology Llc Devices including a NFT having at least one amorphous alloy layer
US20240371401A1 (en) * 2023-05-05 2024-11-07 Headway Technologies, Inc. Magneto-Resistive Reader Utilizing Read Shields To Maintain Reference Layer Magnetization

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09106514A (ja) * 1995-10-06 1997-04-22 Fujitsu Ltd 強磁性トンネル素子及びその製造方法
US6110751A (en) * 1997-01-10 2000-08-29 Fujitsu Limited Tunnel junction structure and its manufacture and magnetic sensor
JP2871670B1 (ja) * 1997-03-26 1999-03-17 富士通株式会社 強磁性トンネル接合磁気センサ、その製造方法、磁気ヘッド、および磁気記録／再生装置
US6111784A (en) * 1997-09-18 2000-08-29 Canon Kabushiki Kaisha Magnetic thin film memory element utilizing GMR effect, and recording/reproduction method using such memory element
FR2774774B1 (fr) * 1998-02-11 2000-03-03 Commissariat Energie Atomique Magnetoresistance a effet tunnel et capteur magnetique utilisant une telle magnetoresistance
US6178074B1 (en) * 1998-11-19 2001-01-23 International Business Machines Corporation Double tunnel junction with magnetoresistance enhancement layer
JP3330891B2 (ja) 1999-01-25 2002-09-30 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果素子
US6275363B1 (en) * 1999-07-23 2001-08-14 International Business Machines Corporation Read head with dual tunnel junction sensor
WO2001024289A1 (en) * 1999-09-27 2001-04-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect memory device and method for producing the same
US6452761B1 (en) * 2000-01-14 2002-09-17 International Business Machines Corporation Magneto-resistive and spin-valve sensor gap with reduced thickness and high thermal conductivity
JP2002117508A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Hitachi Ltd 磁気ヘッドおよびその製造方法
US6580589B1 (en) * 2000-10-06 2003-06-17 International Business Machines Corporation Pinned layer structure for a spin valve sensor having cobalt iron (CoFe) and cobalt iron oxide (CoFeO) laminated layers
US6937446B2 (en) * 2000-10-20 2005-08-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element, magnetic head and magnetic recording and/or reproducing system
US6624986B2 (en) * 2001-03-08 2003-09-23 International Business Machines Corporation Free layer structure for a spin valve sensor with a specular reflecting layer composed of ferromagnetic oxide
US6693776B2 (en) * 2001-03-08 2004-02-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Spin valve sensor with a spin filter and specular reflector layer
US6700754B2 (en) * 2001-04-30 2004-03-02 International Business Machines Corporation Oxidized copper (Cu) spacer between free and pinned layer for high performance spin valve applications
US6680830B2 (en) * 2001-05-31 2004-01-20 International Business Machines Corporation Tunnel valve sensor and flux guide with improved flux transfer therebetween
US6728083B2 (en) * 2001-06-26 2004-04-27 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method of making a spin valve sensor with a controlled ferromagnetic coupling field
US6347049B1 (en) * 2001-07-25 2002-02-12 International Business Machines Corporation Low resistance magnetic tunnel junction device with bilayer or multilayer tunnel barrier

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