專利名稱：：Cpp型磁阻效應元件和磁盤裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及用于將磁記錄介質等的磁場強度作為信號進行讀取的磁阻效應元件、具備該磁阻效應元件的薄膜磁頭、以及包含該薄膜磁頭的磁頭懸架組件(headgimbalassembly)和磁盤裝置。
背景技術：
：近年來，伴隨著硬盤(HDD)的高記錄密度化，也要求薄膜磁頭的性能的提高。作為薄膜磁頭，廣泛使用的是復合型薄膜磁頭，其是層疊了具有只讀的》茲阻效應元件(以下有時簡寫為MR(Magneto-resistive:磁阻)元件)的再生頭和具有只寫的感應式磁轉換元件的記錄頭的結構。現在，作為再生頭，廣泛使用所謂CIP(CurrentInplane,電流在平面內)結構的磁阻效應元件(CIP-GMR元件)，其使電流在稱為自旋閥(spinvalve)GRM元件的元件膜面平行地流動而工作。這種結構的自旋閥GMR元件位于以軟磁性金屬膜形成的上下的屏蔽層之間，并且以被稱為間隙層(gaplayer)的絕緣材料夾住的方式配置。比特方向(bitdirection)的存儲密度通過上下的屏蔽層的間隙(再生間隙間隙)來決定。伴隨著記錄密度的增大，對于再生頭的再生元件，窄屏蔽間隙化和窄磁道化的要求越來越強。通過再生元件的窄磁道化和伴隨其的元件高度的短小化，雖然元件的面積減少，但由于在現有的結構中放熱效率也伴隨面積減少而下降，所以從可靠性的觀點出發有工作電流被限制的問題。為了解決這樣的問題，提出了CPP(CurrentPerpendiculartoPlane,電流垂直于平面)結構的GMR元件(CPP-GMR元件)，其電串聯上下的屏蔽層(上部屏蔽層及下部屏蔽層)和磁阻效應元件，不需要屏蔽之間的絕緣層，這是為了實現超過200Gbits/in2的記錄密度所必須的技術。這種CPP-GMR元件具有層疊結構，該層疊結構包含以從兩側夾住導電性的非磁性中間層的方式形成的第一鐵磁層(ferromagneticlayer)和第二鐵磁層。代表性的自旋閥型的CPP-GMR元件的層疊結構是從基板側起依次層疊下部電極/反鐵磁層/第一鐵磁層/導電性的非磁性中間層/第二鐵磁層/上部電極的層疊結構。作為鐵磁層之一的第一鐵磁層的磁化方向，在外部施加磁場為零時以與第二鐵磁層的磁化方向成為垂直的方式而固定。第一鐵磁層的磁化方向的固定是通過使反鐵磁層與其鄰接，利用反鐵磁層與第一鐵磁層的交換耦合而對第一鐵磁層賦予單方向各向異性能量(也稱為"交換偏置"或"耦合磁場")而完成的。因此，第一鐵磁層也被稱為磁化固定層。另一方面，第二鐵磁層也被稱為自由層。進而，通過使磁化固定層(第一鐵磁層)為鐵磁層/非磁性金屬層/鐵磁層的三層結構(即所謂的"層疊亞鐵磁結構"，或"SyntheticPinnd結構，合成釘扎結構")，對兩個鐵磁層之間施加強交換耦合(exchangecoupling),能夠使來自反鐵磁層的交換耦合力有效地增大，并且能夠減少從磁化固定層發生的靜磁場對自由層造成的影響，"合成釘扎結構"現在被廣泛使用。但是，為了對應近年來的超高記錄密度化的要求，需要磁阻效應元件的進一步薄層化。基于這樣的情況，例如在文獻l(IEEETRANSACTIONONMAGNETICS,VOL.43No.2,FEBRUARY,pp.645-650)和US7,019，371B和US7,035，062B1等中公開的那樣、提出了一種以鐵磁層(FreeLayer,自由層)/非磁性中間層/鐵磁層(FreeLayer)的簡單的三層層疊結構作為基本結構的嶄新的GRM元件結構。在本申請中，為了方便將這種結構稱為DFL(DualFreeLayer,雙自由層)元件結構。在DFL元件結構中，兩個鐵磁層(FreeLayer)的磁化以成為彼此反平行的方式交換耦合。而且，在與相當于元件的介質相向面的ABS相反的深部區域位置上配置磁鐵，利用該磁鐵發出的偏置磁場的作用，造成兩個磁性層(FreeLayer)的磁化是相對于磁道寬度方向傾斜約45。的初始狀態(initialstate)。當在該初始磁化狀態下的元件檢測到來自介質的信號磁場時，兩個磁性層的磁化方向就像剪刀剪紙時的動作那樣變化，結果元件的電阻值變化。在將這樣的DFL元件結構應用于所謂的TMR元件或CPP-GMR元件的情況下，與現有的一般的自旋閥型CPP-GMR元件相比，能夠格外地縮窄作為上下屏蔽層的間隙的"readgaplength,讀間隙長度"。具體地說，不再需要一般的自旋閥型CPP-GMR元件所需要的上述反鐵磁層，進而也不再需要上述"合成釘扎結構"的鐵磁層。結果，能夠使以前被稱為是極限的30nm的"讀間隙長度"變為20nm以下。為了形成現有技術中的DFL元件結構，如上所述，需要兩個鐵磁層的磁化以彼此反平行的方式交換耦合。這樣的現有基本結構的形成只要在兩個鐵磁層之間插入Au、Ag、Cu、Ir、Rh、Ru、Cr等貴金屬，使兩個鐵磁層發生交換耦合即能容易地實現。但是，在TMR元件中，為了得到隧道效應必須在兩個鐵磁層之間插入氧化鋁(A10x)膜、或氧化鎂(MgO)膜等的絕緣膜，有可能發生在兩個鐵磁層之間不能得到強交換耦合的問題。作為結果，使兩個鐵磁層的磁化反平行耦合是極其困難的。此外，例如作為CPP-GMR元件的高輸出化技術，公開了一種在兩個鐵磁層之間部分地插入NOL(Nano-Oxide-Layer,納米氧化層)層的技術(例如，日本專利申請公開號公報，日本專利第3625199號，日本專利申請公開號公報等)。但是，該技術有使兩個鐵磁層的反鐵磁性的交換耦合變得極弱、或使其完全消失的問題，不能原樣地應用。此外，在US6,169,647B1中公開了一種使用兩個反鐵磁材料層，使兩個鐵磁層的磁化分別朝向反平行狀態的技術(特別是參照圖3)。但是，在該提出的結構中，為了使能夠實用的作用效果顯現，每一個反鐵磁材料層需要5nm以上的厚度，這可以說與減小"讀間隙長度"的目的并不相符。進而，存在需要使兩個反鐵磁材料層發生的交換耦合的朝向為彼此相反地平行，而為了使其實現的熱處理(退火)非常困難的問題。進而，當元件尺寸窄小化時，構成反鐵磁材料層的粒子的排列個數變少，所謂的釘扎功能產生不穩定(換句話說，釘扎功能不充分)，發生有可能成為特性變動的原因的問題。本發明基于這樣的實際情況而做成，其目的在于提供一種新的元件結構，其不受插入兩個鐵磁層的中間膜的材質、中間膜的特殊結構的制約，能夠以簡易的結構實現兩個鐵磁層的反平行的磁化狀態，為了對應近年來的超高記錄密度化的要求，采用能夠縮窄"讀間隙長度"(上下防護層的間隙)的結構，能夠謀求線記錄密度的提高，并且能夠得到穩定的磁阻效應變化，可靠性優越。
發明內容為了解決上述問題，本申請發明的CPP結構的磁阻效應元件，具有磁阻效應部；以及以上下夾著該磁阻效應部的方式配置形成的第一屏蔽層和第二屏蔽層，在該層疊方向上施加檢測電流(sensecurrent),其中，上述磁阻效應部具有非磁性中間層；和以夾著該非磁性中間層的方式層疊形成的第一鐵磁層和第二鐵磁層，上述第一屏蔽層和第二屏蔽層分別通過磁化方向控制單元被控制磁化方向，上述第一鐵磁層和第二鐵磁層分別受到上述第一屏蔽層和上述第二屏蔽層的磁場作用的影響，被施加作用形成反平行》茲化狀態，該反平行磁化狀態是彼此的^茲化方向成為相反方向的狀態。作為本發明的優選方式，構成為上述第一鐵磁層和磁化方向被控制的上述第一屏蔽層，經由第一交換耦合功能間隙層間接地磁耦合，上述第二鐵磁層和磁化方向被控制的上述第二屏蔽層，經由第二交換耦合功能間隙層間接地磁耦合。作為本發明的優選方式，構成為上述第一交換耦合功能間隙層從上述第一屏蔽層一側起依次包令交換耦合傳達層(exangecoupling,廣i、,vnit七jm±4"f,、,-rz六丄A+w入擬gl—哲一六iar入uansierlayerai口j1'廳、^^1拔、ka^x4穴^wt5—w口j^:^r,—人<穴"阿'口—功能間隙層從上述第二屏蔽層一側起依次包含交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層。作為本發明的優選方式，上述交換耦合傳達層由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選4奪的至少一種材料構成，上述間隙調整層由鐵磁材料構成，上述交換耦合調整層由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選擇的至少一種材料構成。作為本發明的優選方式，對上述第一屏蔽層和第二屏蔽層的磁化方向進行控制的磁化方向控制單元，以根據上述第一屏蔽層和第二屏蔽層的形狀各向異性功能，或來自反鐵磁材料的交換耦合功能的方式構成。作為本發明的優選方式，上述第一屏蔽層和第二屏蔽層通過上述磁化方向控制單元被設為芋磁疇結構(singledomainstructure)。作為本發明的優選方式，上迷第一交換耦合功能間隙層從上述第一屏蔽層一側起依次包含交換耦合傳達層、間隙調整層、交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層，上述第二交換耦合功能間隙層從上述第二屏蔽層一側起依次包含交換耦合傳達層、間隙調整層、交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層。作為本發明的優選方式，上述非磁性中間層由使ZnO配置在中央的三層層疊膜構成。本發明的薄膜磁頭構成為，具有與記錄介質相向的介質相向面；以及為了檢測來自上述記錄介質的信號磁場，配置在上述介質相向面附近的第一發明所述的磁阻效應元件。本發明的磁頭懸架組件構成為，具備包含上述的薄膜磁頭、與記錄介質相向地配置的滑塊；以及彈性地支撐上述滑塊的懸掛(suspension)。本發明的磁盤裝置構成為，具備包含上述的薄膜磁頭、與記錄介質相向地配置的滑塊；以及支撐上述滑塊并且決定相對于上述記錄介質的位置的定位裝置。圖1是從本發明的實施方式中的磁阻效應元件的ABS(AirBearingSurface，氣墊面)來看的立體圖。圖2是將包含圖1的磁阻效應元件的傳感器區域的磁阻效應部放大表示的模式圖。，圖3是相當于圖2的附圖，是表示磁阻效應部的結構變形例的附圖。圖4是相當于圖2的附圖，是表示磁阻效應部的結構變形例的附圖。圖5是相當于圖2的附圖，是表示磁阻效應部的結構變形例的附圖。圖6是從本發明的其他實施方式中的磁阻效應元件的ABS(AirBearingSurface,氣墊面)來看的立體圖。圖7是將包含圖6的磁阻效應元件的傳感器區域的磁阻效應部放大表示的模式圖。圖8是作為交換耦合傳達層101、105,交換耦合調整層121、125的構成材料，在使用Ru和Cu的情況下，表示Ru和Cu的厚度t[A(埃)]與交換耦合磁場的強度J[erg/cn^]的關系的圖表。圖9是表示Cu厚度t[A(埃)]和交換耦合磁場的強度J[erg/cn^]的關系的圖表。.圖10是表示磁阻效應部的新結構變形例的剖面圖。圖11是從本發明的其他實施方式中的磁阻效應元件的ABS(AirBearingSurface,氣墊面)來看的立體圖。圖12是從本發明的其他實施方式中的磁阻效應元件的ABS(AirBearingSurface,氣墊面)來看的立體圖。圖13是從本發明的其他實施方式中的i茲阻效應元件的ABS(AirBearingSurface,氣墊面)來看的立體圖。圖14A~圖14C是分別將能夠得到本發明的磁阻效應元件的磁阻效應變化的磁化的狀態變化，對應于外部磁場進行表示的模型圖。圖15A是表示與所謂氣墊面(ABS)平行的薄膜磁頭的剖面圖的圖，圖15B是表示與所謂氣墊面正交.的薄膜磁頭的剖面圖的圖。圖16是寫入磁頭的磁極層附近的放大立體圖。圖17是表示氣墊面中的主磁極的前端部的形態的圖。圖18是表示在本發明的一個實施方式的磁頭懸架組件中包含的滑塊的立體圖。圖19是表示在本發明的一個實施方式的磁頭懸架組件中包含的磁頭臂組件的立體圖。圖20是表示本發明的一個實施方式的硬盤裝置的主要部分的說明t2)。圖21是本發明的一個實施方式的硬盤裝置的平面圖。具體實施例方式下面詳細說明用于實施本發明的最佳實施方式。本發明的磁阻效應元件非常適用于薄膜磁頭的特別是再生磁頭。在以下的本發明的說明中，分別將各附圖中表示的X軸方向的尺寸表示為"寬度"，將Y軸方向的尺寸表示為"長度"，將Z軸方向的尺寸表示為"厚度"。此外，將接近Y軸方向的氣墊面(與記錄介質相向的薄膜磁頭的面)一側表示為"前方"，將其相反側(深部區域一側)表示為"后方"。此外，將元件的層疊膜層疊起來的方向稱為"上方"或"上側"，將其相反方向稱為"下方"或"下側"。圖1是從本發明的實施方式中的磁阻效應元件的ABS(AirBearingSurface,氣墊面)來看的立體圖。ABS是相當于元件與記錄介質相向的面(以下也稱為介質相向面)。在本發明中的ABS包含能夠清楚地觀察元件的層疊結構的位置處的剖面，例如，能夠考慮對應于需要省略嚴格意義上位于的介質相向面的DLC等的保護層(覆蓋著元件的保護層)。圖2是將包含圖1的磁阻效應元件的傳感器區域的磁阻效應部放大表示的模式圖。圖3~圖5分別是相當于圖2的附圖，是表示磁阻效應部的結構變形例的附圖。^茲阻效應元件的結構的i兌明]本發明的磁阻效應元件如圖1所示，具有磁阻效應部8;以及將該i茲阻效應部8以實質地上下夾住的方式配置形成的第一屏蔽層3(有時也稱為下部屏蔽層3)和第二屏蔽層5(有時也稱為上部屏蔽層5)。而且，本發明的磁阻效應元件是在磁阻效應部8的層疊方向上施加檢測電流而成的CPP(CurrentPerpendiculartoPlane)結構的》茲阻效應元件。第一屏蔽層3和第二屏蔽層5分別通過磁化方向控制單元被控制磁化方向，在圖1所示的實施方式中，第一屏蔽層3從圖右側起朝向左側，磁化被固定在負寬度方向上(-X方向)。另一方面，第二屏蔽層5從圖左側起朝向右側，；茲化#:固定在正寬度方向上(+X方向)。it口rH^17o曰士.tM".ULr+riVHi11，"'、/、七丄」齊dtr^:.l"Arb1、^1"然ij^:x人/義—口po^r々J:tl葉u,^v、/入r乂、入,^^叫「wzs'i工了i，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、非磁性中間層140和第二鐵磁層150的層疊體是傳感器區域，該層疊體的總厚度是10-20nm左右。其中，第一鐵磁層130和第二鐵磁層150分別響應外部磁場而磁化方向變化，作為所謂的自由層發揮功能。本發明的特征部分(發明的重要部分)是上述第一鐵磁層和第二鐵磁層分別受到上述第一屏蔽層和上述第二屏蔽層的磁場作用的影響，被施加作用形成反平行磁化狀態，該反平行磁化狀態是彼此的；茲化方向成為相反方向的狀態。再有，這里使用"受到形成反平行磁化狀態的作用"的描述，是因為考慮到實際使用的元件中，通過施加偏執磁場，第一鐵磁層和第二鐵磁層的磁化方向謀求實質的正交化。為了實現上述本發明的作用，在第一屏蔽層3和第一鐵磁層130之間，插入有第一交換耦合功能間隙層300，在第二屏蔽層5和第二鐵磁層150之間，插入有第二交換耦合功能間隙層500。也就是說，第一鐵磁層130和磁化方向被控制的上述第一屏蔽層3，經由第一交換耦合功能間隙層300間接地磁耦合。此外，第二鐵磁層150和磁化方向被控制的上述第二屏蔽層5,經由第二交換耦合功能間隙層500間接地磁耦合。下面，對這些本發明的各結構進行詳細地說明。(第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的說明)本發明的第一屏蔽層3和第二屏蔽層5分別具有(1)對來自外部磁場的磁性屏蔽功能，(2)作為電極的功能，以及(3)為了使第一鐵磁層130和第二鐵磁層150的彼此的磁化方向成為相反方向的反平刊1茲化狀態形成而施加i茲場作用的功能，上述(1)和(2)的功能已是公知的功能。此外，(2)的功能并不總是需要，通過采用另外附加新的電極層的方式就能夠對應。在本發明中應該特別強調的是(3)的功能。為了實施上述(3)的功能，如上述那樣的第一屏蔽層3和第二屏蔽層5分別通過;茲化方向控制單元纟皮控制石茲化方向。在圖l所示的實施方式中，第一屏蔽層3從圖右側起朝向左側，磁化被固定在負寬度方向上(-X方向)。另一方面，第二屏蔽層5從圖左側起朝向右側，磁化一皮固定在正寬度方向上(+X方向)。換句話說，第一屏蔽層3和第二屏蔽層5分別構成為通過磁化方向控制單元被單磁疇化。再有，第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的磁化方向分別朝向與附圖中的狀態是相互相反的方向也可。作為磁化方向控制單元，可以舉出，(1)利用使第一屏蔽層和第二屏蔽層的形狀作為規定形狀和尺寸而構成的形狀各向異性的方法，或(2)對第一屏蔽層和第二屏蔽層分別接合/組合反鐵磁材料，謀求利用反鐵磁材料的磁化的固定的方法等。也就是說，第一屏蔽層3和第二屏蔽層5分別構成為通過所謂形狀各向異性、或來自反鐵磁材料的交換耦合被單磁疇化。作為磁化方向控制單元，特別優選上述(l)的利用形狀各向異性謀求單磁疇化。而且，如圖1所示那樣，第一屏蔽層3的磁化方向35和第二屏蔽層5的磁化方向51以成為彼此反平行的方式被設定，從;茲化的穩定性的觀點出發是優選的。為了利用形狀各向異性謀求第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的單磁疇化，第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的縱向方向(X方向)的寬度例如是30iam左右，深度區域(Y方向)例如是3nm左右。此外，為了謀求單磁疇化，長寬比(X/Y比)優選是10以上。作為構成第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的材料，能夠舉例示出NiFe(坡莫合金)、CoZrTa、硅鋁鐵粉(sendust)、NiFeCo、CoZrNb等。厚度(Z方向)是例如20nm~3|um左右。(磁阻效應部8的說明)如圖l所示，在第一屏蔽層3和第二屏蔽層5之間插入有磁阻效應部8。而且，在；茲阻效應部8的兩側面上分別配置有非磁性層4,該非磁性層4是為了規定用于讀取的磁道寬度，由氧化鋁(八12〇3)等構成。如圖l所示，磁阻效應部8構成為具有傳感器區域，包括位于層疊膜的大致中央的第一鐵磁層130、非磁性中間層140、以及第二鐵磁層150;以及第一交換耦合功能間隙層300和第二交換耦合功能間隙層500,分別插入該傳感器區域和第一屏蔽層3及第二屏蔽層5之間。在傳感器區域和第一屏蔽層3之間，以及傳感器區域和第二屏蔽層5之間，需要對應于記錄密度的規定的間隙(gap)。這是為了確實地僅將作為信號的外部磁場捕獲到傳感器區域。當使間隙擴大到需要以上時，發生除了信號磁場，鄰接的其他信號磁場也被傳感器區域捕獲的問題。此外，當間隙(gap)沒有達到需要的距離，變得太小時，信號磁場被吸入包圍傳感器區域的屏蔽層3、5,發生不能進入傳感器區域的問題。第一交換耦合功能間隙層300和第二交換耦合功能間隙層500具備這樣的間隙功能是當然的，在本發明中，為了使本發明的主要部分功能(特征功能)顯現，第一交換耦合功能間隙層300和第二交換耦合功能間隙層500還由以下說明的奉疊綿構構成。第一交換耦合功能間隙層300的說明第一交換耦合功能間隙層300構成為從第一屏蔽層3—側起，具有交換耦合傳達層101、間隙調整層lll、交換耦合調整層121。間隙調整層111由鐵磁材料構成，即所謂的鐵磁層。交換耦合傳達層101由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選擇的至少一種材料構成。根據從其中選定的材質和厚度的分別設定，以能夠調整第一屏蔽層3的磁化35和間隙調整層111的磁化llla的磁耦合的強度的方式發生作用。此外，根據選定的材質和厚度的分別設定，與第一屏蔽層3的磁化35磁耦合的間隙調整層111的磁化llla的方向也被確定。也就是說，確定是成為磁化朝向彼此相反的方向而磁誄禺合的反4失》茲井禺合(antiferromagneticallycoupling),或是成為^H匕朝向《皮此相同方向而》茲耦合的4失磁耦合(ferromagneticallycoupling)。交換耦合調整層121由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選擇的至少一種材料構成。根據從其中選定的材質和厚度的分別設定，以能夠調整間隙調整層111的磁化llla和第一鐵磁層130的磁化135的磁耦合的強度的方式發生作用。此外，根據選定的材質和厚度的分別設定，與間隙調整層111的磁化llla磁耦合的第一鐵磁層130的磁化135的方向也被確定。也就是說，確定是成為反鐵磁耦合，或是成為鐵磁耦合。在本發明中，需要使第一鐵磁層130作為所謂的對外部磁場感度良好地響應的自由層發揮功能。因此，第一鐵磁層130以下述方式設定，即，以第一屏蔽層3的磁化35和間隙調整層111的磁化llla的磁耦合的強度變大的方式設定，以間隙調整層111的磁化llla和第一鐵磁層130的磁化135的磁耦合的強度變得比較小的方式設定。第一交換耦合功能間隙層300的厚度設定為1.5~6.0nm左右。第二交換耦合功能間隙層500的說明第二交換耦合功能間隙層500構成為從第二屏蔽層5—側起，具有交換耦合傳達層105、間隙調整層115、交換耦合調整層125。間隙調整層115由鐵磁材料構成，即所謂的鐵磁層。交換耦合傳達層105由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選擇的至少一種材料構成。根據從其中選定的材質和厚度的分別設定，以能夠調整第二屏蔽層5的磁化51和間隙調整層115的磁化115b的磁耦合的強度的方式發生作用。此外，根據選定的材質和厚度的分別設定，與第二屏蔽層5的磁化51磁耦合的間隙調整層115的磁化U5b的方向也,皮確定。也就是說，確定是成為反4失^茲耦合p茲化朝向彼此相反的方向而磁耦合)，或是成為鐵磁耦合(磁化朝向彼此相同方向而磁耦合)。交換耦合調整層125由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選擇的至少一種材料構成。根據從其中選定的材質和厚度的分別設定，以能夠調整間隙調整層115的磁化115b和第二鐵磁層150的磁化151的磁耦合的強度的方式發生作用。此外，根據選定的材質和厚度的分別設定，與間隙調整募115的磁化115b磁耦合的第二鐵磁層150的磁化151的方向也被確定。也就是說，確定是成為反鐵磁耦合，或是成為鐵》茲耦合。在本發明中，需要使第二鐵磁層150作為所謂的對外部磁場感度良好地響應的自由層發揮功能。因此，第二鐵磁層150以下述方式設定，即，以第二屏蔽層5的磁化51和間隙調整層115的磁化115b的磁耦合的強度變大的方式設定，以間隙調整層115的磁化115b和第二鐵磁層150的磁化151的磁耦合的強度變得比較小的方式設定。第二交換耦合功能間隙層500的厚度設定為1.5~6.0nm左右。關于磁耦合的強度(交換耦合磁場的強度)的調整的說明關于磁耦合的強度(交換耦合磁場的強度)的調整，參照圖8及圖9進4亍如下i兌明。圖8是作為交換耦合梧達層101、105,交換耦合調整層121、125的構成材料，在使用Ru和Cu的情況下，表示Ru和Cu的厚度t[A(埃)]與交換耦合磁場的強度J[erg/cm"的關系的圖表。再有，在該圖表中，夾持Ru或Cu并被交換耦合的磁性材料使用Co9oFe,o合金。圖9是表示Cu厚度t[A(埃)]和交換耦合磁場的強度J[erg/cm4的關系的圖表，基本上與圖8記載的關于Cu的圖表是實質上相同的，是特別將在縱軸所示的交換耦合磁場的強度J[erg/cm"的刻度間隔擴大，容易理解地表示縱軸的變動的圖表。在該圖8及圖9的圖表中，在交換耦合磁場的強度J[erg/cm"的值變為正(+)的情況下，發生所謂的鐵磁耦合(磁化朝向彼此相同的方向的磁耦合)。與此相反，在交換耦合磁場的強度J[erg/cm"的值變為負(-)的情況下，發生反鐵磁耦合(磁化朝向彼此相反的方向的磁耦合)。交換耦合磁場的強度J[erg/cm"的絕對值lJl表示耦合強度的絕對量本身。關于交換耦合傳達層101、105的設定，優選以交換耦合磁場的強度J[erg/cm2]的絕對值lJ|超過0.2[erg/cm2]的方式進行設計(1J|〉0,2[erg/cm2])。當交換耦合磁場的強度J[erg/cm2]的絕對值lJ|變成0.2[erg/cm2]以下時，間隙調整層lll、115的磁化llla、115b受到來自介質的磁場的影響而變動，發生具有作為屏蔽的功能的問題。從這樣的觀點出發，在本發明中，從圖8和圖9所示的圖表可知，(1)在對交換耦合傳達層101、105使用Cu的情況下，優選Cu的厚度設定為610A的范圍，(2)在對交換耦合傳達層101、105使用Ru的情況下，優選Ru的厚度設定為49A的范圍和1620A的范圍。另一方面，關于交換耦合調整層121、125的設定，優選以交換耦合的強度J[erg/cm2]的絕對值lJ|成為超過0.02[erg/cm2]、不足0.6[erg/cm2]的方式進行設計(0.02[erg/cm2]1J|<0.6[erg/cm2])。當交換耦合的強度J[erg/cn^]的絕對值lJ|變成0.02[erg/cm2]以下時，作為自由層發揮功能的第一及第二鐵磁層130、150的磁化狀態多磁疇化，產生巴克豪森噪聲發生的問題。另一方面，當交換耦合的強度J[erg/cm"的絕對值lJ|變成0.6[erg/cm"以上時，作為自由層發揮功能的第一及第二鐵磁層130、i50的磁化不能對來自介質的信號磁場自由地響應，發生導致低感度的問題。從這樣的觀點出發，在本發明中根據圖8和圖9所示的圖表可知，(1)在交換耦合調整層121、125使用Cu的情況下，Cu的厚度設定為1316A的范圍，(2)在交換耦合調整層121、125使用Ru的情況下，Ru的厚度設定為9.520A的范圍。再有，作為交換耦合傳達層101、105,交換耦合調整層121、125的構成材料，在使用Rh、Ir、Cr、Ag、Au、Pt、Pd的情況下，也能與Ru和Cu進行同樣的設定。第一鐵磁層130、非磁性中間層140、以及由第二鐵磁層150構成的傳感器區域的說明如上述那樣，第一鐵磁層130、非磁性中間層140、以及第二鐵磁層150的層疊體形成傳感器區域，該層疊體的總厚度為1020nm左右。其中第一鐵磁層130和第二鐵磁層150受到從外部施加的磁場影響，作為各層的磁化方向變化的所謂自由層而發揮功能。作為構成第一鐵磁層130和第二鐵磁層150的材料能夠舉例示出NiFe、CoFe、CoFeB、CoFeNi、Co2MnSi、Co2MnGe、FeOx(Fe的氧化物)等。各層的厚度分別為0.58nm左右。非磁性中間層140是為了使MR效果顯現的必須的膜，能夠舉例示出Cu、Au、Ag、Zn、Ga、TiOx、ZnO、InO、SnO、GaN、ITO(IndiumTinOxide,氧化銦錫)、A1203、MgO等。優選非磁性中間層140是兩層以上的層疊膜。作為優選的具體例能夠舉出Cu/ZnO/Cu的三層層疊膜。以Zn置換Cu的Cu/ZnO/Zn的三層層疊膜也是謀求輸出提高的優選方式。非磁性中間層140的厚度是0.5~5nm左右。p茲阻效應元件的變形例的i兌明]圖3~圖5分別是相當于圖2的附圖，是表示磁阻效應元件8的結構變形例的附圖。在表示任何變形例的附圖中，作為自由層發揮功能的第一鐵磁層130和第二鐵磁層150分別受到來自第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的磁場作用的影響，被施加作用形成反平行磁化狀態，該反平行磁化狀態是彼此的磁化方向成為相反方向的狀態，這一點是相同的。不同的是改變交換耦合傳達層IOI、105和交換耦合調整層121、125的材質和膜厚規格，利用反鐵磁耦合，還是利用鐵磁耦合。圖6是從本發明的其他實施方式中的磁阻效應元件ABS(AirBearingSurface)來看的立體圖。圖7是將包含圖6中的磁阻效應元件的傳感器區域的磁阻效應部放大表示的模式圖。在圖6所示的實施方式中，第一屏蔽層3從圖右側起朝向左側，磁化被固定在負寬度方向上(-X方向)。同樣地，第二屏蔽層5也從圖右側起朝向左側，磁化被固定在負寬度方向上(-X方向)。在該變形例的實施方式中，也是作為自由層發揮功能的第一鐵磁層130和第二鐵磁層150分別受到來自第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的磁場作用的影響，被施加作用形成反平行磁化狀態，該反平行磁化狀態是彼此的磁化方向成為相反方向的狀態。交換耦合傳達層101、105和交換耦合調整層121、125通過選定它們的材質和膜厚規格，能夠利用反鐵磁耦合或4失磁耦合。也可以使圖3~圖5所示的》茲阻效應部8的結構變形例應用于圖7。在圖10中表示》茲阻效應部8的新的結構變形例。與上述的i茲阻效應部8的結構不同的點是，第一交換耦合功能間隙層300的結構，和第二交換耦合功能間隙層500的結構。即，在圖10中，構成為第一交換耦合功說能間隙層300從第一屏蔽層3—側起依次包含交換耦合傳達層IOI、間隙調整層lll、交換耦合傳達層102、間隙調整層112、以及交換耦合調整層121,另一方面，第二交換耦合功能間隙層500從第二屏蔽層5—側起依次包含交換耦合傳達層105、間隙調整層115、交換耦合傳達層106、間隙調整層116、以及交換耦合調整層125。在本實施方式中，記載為交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層的層的各結構也與在上述圖1~圖7等所示的交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層的結構相同。在圖IO所示的實施方式中，(1)使間隙調整層111和間隙調整層1。的兩個鐵磁層的磁化量Mst—致，并且使彼此強反鐵磁耦合，而且，(2)使間隙調整層115和間隙調整層116的兩個鐵磁層的磁化量Mst—致，并且使彼此強反鐵磁耦合，由此，能夠使對外部磁場的響應為零，實現特別優選的實施例。此外，即使交換耦合傳達層的耦合強度比較弱，也能夠確實地使其具有作為間隙層的功能。^士ansniac:^二za厶上jarfr乂>丄六iip入田擊4:g乂杰md-，aa夢/v,l么■tT々j，件口"、wv-s/f"JT，'l卜>7人^^^i^'口—W口JOET/z^!、乂tjxvu"v不^'i—干值(3"Peak)使用也可。圖ll是從本發明的其他實施方式中的；茲阻效應元件的ABS(AirBearingSurface)來看的立體圖。在圖ll的實施方式中，通過在位于上部的第二屏蔽層5的中央部形成凹部，在其中埋設磁阻效應部8,從而磁阻效應部8的兩側面也被》茲屏蔽，能夠實現所謂的側面屏蔽構造。由此，能夠縮窄再生實效磁道寬度。圖12是從本發明的其他實施方式中的磁阻效應元件的ABS(AirBearingSurface)來看的立體圖。在圖12的實施方式中，通過在位于下部的第一屏蔽層3的中央部形成凹部，在其中埋詔J茲阻效應部8,/人而f茲阻效應部8的兩側面也祐」磁屏蔽，能夠實現所謂的側面屏蔽構造。由此，能夠縮窄再生實效磁道寬度。圖13是從本發明的其他實施方式中的磁阻效應元件的ABS(AirBearingSurface)來看的立體圖。在圖13的實施方式中，對第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的形狀進一步研究，使第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的配置正交，謀求第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的磁化方向的正交化，謀求第一鐵磁層130和第二鐵磁層150的磁化狀態的正交化。由此，不需要對第一鐵磁層130和第二鐵磁層150的最初的反平行的磁化方向，施加偏置磁場謀求第一鐵磁層130和第二鐵磁層150的磁化狀態的正交化的初始偏置設定，。也就是說不需要用于正交化的偏置施加單元。[磁阻效應元件的外部磁場的檢測工作的說明]一邊參照圖14A~圖14C一邊對本發明的；茲阻效應元件的外部》茲場的檢測工作進行說明。在使磁化方向正交化的偏置磁場被施加前，第一鐵,茲層130和第二鐵磁層150分別受到第一屏蔽層3和第二屏蔽層5的磁場作用的影響，成為彼此的i茲化方向變為相反方向的反平刊-》茲化狀態。通常，通過從設置在第一鐵磁層130和第二鐵磁層150的后方(深部區域側Y方向)的硬磁鐵等的偏置磁場施加單元(未圖示)發出的偏置磁場，對第一鐵磁層130和第二鐵磁層150施加偏置磁場，謀求第一鐵磁層130的磁化135和第二鐵磁層150的磁化151的實質的正交化，達到圖14A所示的狀態。該狀態是作為i"茲阻效應元件(^茲阻效應部8)的初始狀態(initialstate)。如圖14B所示，當檢測到從ABS流入元件一側的方向的外部磁場Dl時，第一鐵磁層130的磁化135和第二鐵磁層150的磁化151傾向于變為朝向相同方向，元件的電阻變小。另一方面，如圖14C所示，當檢測到從ABS離開方向的外部磁場D2時，第一鐵磁層130的磁化135和第二鐵磁層150的磁化151雙方傾向于變為朝向相反方向，元件的電阻變大。通過測定這樣的相對于外部磁場的一系列的電阻變化，能夠檢測出外部磁場。接著，舉例表示本發明的薄膜磁頭的一個優選例子，一邊參照圖15A、圖15B、圖16和圖17，一邊說明其整體結構。圖15A表示的是與所謂的氣墊面(ABS)平行的薄膜磁頭的剖面圖，圖15B表示的是與氣墊面正交的薄膜磁頭的剖面圖。所謂的氣墊面(ABS)相當于薄膜磁頭與磁記錄介質相向的面(以下,也稱為介質相向面)。另外，圖16表示的是進行垂直磁記錄的磁極層附近的放大立體圖，圖17表示的是氣墊面上主磁極的前端部的形態。圖15A和圖15B所示的薄膜磁頭為了對在介質行進方向M上移動的例如硬盤等記錄介質實施磁處理，安裝在例如硬盤驅動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行記錄處理和再生處理這兩種磁處理的所謂的復合型頭，其構造如圖15所示，具有如下結構，即在例如由AlTiC(Al203/TiC)等陶瓷材料構成的基板1上按下述順序層疊例如通過氧化鋁(A1203;以下簡稱為"氧化鋁")等非磁性絕緣材料料構成的絕緣層2;對利用/f茲阻(MR:Magneto-Resistive)效應記錄的磁信息進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料構成的分離層9;用于執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料構成的外涂層24。在圖示例子中，再生頭部100A具有將下部讀取屏蔽層3、磁阻效應部8、以及屏蔽層5(在該例子中是上部讀取屏蔽層30的一部分)按照該順序層疊的層疊結構。再有，雖然在圖中沒有明示，但下部讀取屏蔽層3(第一屏蔽層3)和屏蔽層5(第二屏蔽層5)需要以顯現上述的本發明的作用效果的方式而構成。磁阻效應部8的后端面上形成有屏蔽間隙膜4。在圖15A和圖15B所示的形態中，下部讀取屏蔽層3和上部讀取屏蔽層30都具備使磁阻效應部從周圍磁性分離的功能，以從氣墊面70向后方延伸的方式形成。在本實施方式的情況下，上部讀取屏蔽層30在厚度方向上隔著非磁性層6被分割為兩個屏蔽層5、7。即，其具有從靠近屏蔽間隙膜4的一側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的結構。上部第一讀取屏蔽層5例如由坡莫合金等磁性材料構成，其厚度例如設定為1.5)Lim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成，其厚度例如設定為1.1pm左右。非f茲性層6例如由釕(Ru)或氧化鋁等非磁性材料構成，其厚度例如設定為0.2pm左右。再有，上部讀取屏蔽層30并不一定要像本實施方式這樣具有層疊結構，也可以是下部讀取屏蔽層3這樣的單層構造。屏蔽間隙膜4例如由氧化鋁等非磁性材料構成。記錄頭部IOOB例如是具有依次層疊,通過絕緣層ll、12、13周圍被埋住而設置的第一級薄膜線圏10;非磁性層14;通過絕緣層16周圍被局部地埋住而設置的主磁極層40;間隙層17;通過構成磁連結用開口部(后間隙50BG)的絕緣層50被埋住設置的第二級薄膜線圏22;以及寫屏蔽層60而成的層疊結構。再有，在圖16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)。薄膜線圈10主要用于產生泄漏抑制用磁通，用于抑制薄膜線圈22中產生的記錄用磁通的泄漏。該薄膜線圏10例如由銅等高導電性材料構成，其厚度例如設定為2.0inm左右。特別地，例如圖15和圖16所示，薄膜線圏10具有以后間隙50BG為中心巻繞的螺旋狀構造，在薄膜線圈10中，例如以與在薄膜線圏22中的電流流動的方向相反的方向上使電流流動的方式進行操作。再有，在圖15和圖16中表示的是薄膜線圈10的巻繞次數(巻數)為五巻的情況，但這只是示例，巻繞次數可以適當改變。薄膜線圖10的巻數優選是與薄膜線圏22的巻數一致，例如優選設定為2-7巻的范圍。也可以是螺旋線圏。絕緣層11、12、13以使薄膜線圏IO從周圍電氣式分離的方式形成。絕緣層11以埋入薄膜線圏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例如通過在加熱時表現出流動性的光抗蝕劑(感光性樹脂)等非磁性絕緣材料料構成。厚度例如為2.0jim左右。在本實施方式中，如圖11所示，絕緣層11以僅覆蓋薄膜線圏10的側方，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成。其厚度例如設定為2.0nm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。該絕緣層13例如由氧化鋁等非磁性材料構成。其厚度例如設定為0.2)tim左右。非磁性材料14例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料料或釕等非磁性導電材料形成。其厚度例如設定為l.O]am左右。主磁極層40的主要是以對在薄膜線圏22中發生的磁記錄用磁通進行收容，通過將該；茲通向記錄介質釋放，從而進行記錄處理的方式發揮作用。更具體地，其基于記錄用磁通產生使記錄介質在與其表面正交的方向上磁化的磁場(垂直磁場)，從而實現垂直記錄方式的記錄處理。這樣的主磁極層40配設在薄膜線圏的引導側(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"引導側"，在將朝著圖15所示的介質行進方向M移動的記錄介質的移動狀態視為一個流的情況下，指的是該流的流入側(與介質行進方向M相反的一側)，這里是厚度方向(Z軸方向)上的上游側。相應地，流的流出側(介質行進方向M—側)稱為"拖尾側(trailingside)",這里是厚度方向上的下游側。如圖15所示，本發明的實施方式中的主磁極層40具有由主磁極15和磁極本體層19按該順序層疊從而相互連結的結構。即，其具有在引導側配設主磁極15、在拖尾側配設磁極本體層19的層疊結構(兩層結構)。-TAJ"1r'A、丄i又二厶；A丄厶W、:S么厶&>Vi^'t上A匕;7"A4t7工^p^;，乂TF77，千—力人工文"V-==7y、AH"然^》p-刀-乂^干^vS匕。層15在引導側從氣墊面70向后方延伸，更具體地，延伸到后間隙50BG。其厚度設定例如為0.25pm左右。這樣的主磁極15例如由具有比構成磁極本體層19的磁性材料更高飽和磁通密度的磁性材料構成，具體而言，是由鐵類合金等構成的。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"并不單是物理接觸式連結，而是在物理接觸式連結的基礎上可磁導通的連結。主磁極15例如圖16所示那樣整體形成為羽毛球拍型的平面形狀而構成。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成從該氣墊面70起向后方延伸、具有固定寬度Wl的用于規定記錄介質的記錄磁道寬度的前端部15A;連結著該前端部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(flarepoint)FP"。此外，主磁極15也可以通過僅從其底部(基板一側)與磁極本體層19接觸，/人而實現/磁連結。前端部15A主要是使薄膜線圏22中發生的記錄用磁通向記錄介質實質性釋放出來的部分，如圖16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17所示，例如具有通過位于拖尾側的上端沿(一側的端沿)E1、位于引導側的下端沿(另一側的端沿)E2、以及兩個側端沿S1、S2所限定的平面形狀。具體而言，暴露面15M例如具有從拖尾側起朝向引導側寬度逐漸變窄的梯形形狀(W1>W3)。前端部15A的拖尾沿Tl是主,茲極層40中的實質的記錄位置。圖16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揮功能。該磁極本體層19例如從比氣墊面70更靠后的位置Pl(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，其厚度例如設定為0.45pm左右。特別地，磁極本體層19例如由具有比構成主磁極15的磁性材料的飽和磁通密度更低的磁性材料構成。作為優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16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15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規定層18—起被平坦化。即，磁極本體層19中的拖尾側的端面與輔助絕緣層20中的拖尾側的端面以及TH限定層18中的拖尾側的端面一起構成了平坦面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料構成，其厚度例如設定為0.25pm左右。間隙層17以構成用于使主磁極層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15所示那樣除了磁極本體層19的配設區域，在與主磁極15鄰接的同時，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料或釕等非磁性導電材料構成，其厚度設定為0.030.1pm左右。絕緣層50對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進行規定，并以通過覆蓋薄膜線圈22而從周圍電氣式分離的方式構成。如圖15所示，纟色緣層50形成為將以實質地^見定了喉道高度TH的方式而形成的輔助絕緣層20(第一絕緣層部分)、和以實質地覆蓋薄膜線圏22的方式而形成的主絕緣層21(第二絕緣層部分)按照該順序層疊的結構。即，其具有在引導側配設輔助絕緣層20、在拖尾側配設主絕緣層21的層疊結構(兩層結構)。如圖15所示，輔助絕緣層20在與間隙層17鄰接的同時，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Pl。此外，輔助絕緣層20形成為，其在位置Pl與磁極本體層19鄰接，并且在位置P2與寫屏蔽層60(后述的TH規定層18)鄰接。特別地，在本實施方式中，輔助絕緣層20與磁極本體層19和TH規定層18—起構成了平坦面HM。上述"位置P2"相當于絕緣層50的最前端位置(最靠近氣墊面70的位置)。即，其是用于規定喉道高度TH的"喉道高度零位置TP"。該喉:^"古ttt々i打.工，aka/;::洽古帝'；罷td々iVtAA肅；亡曰^々夂々務a冋乂夂in尺—u叫/u一v'i穴^el岡/又^^、'i工丄i—!，gV四。畔,">^卩。^個層20例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料料構成。此外，在圖15和圖16所示的實施方式中展示的是喉道高度零位置TP與張開點FP—致的情形。如圖15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(第三位置)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15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而構成，主絕緣層部分21A在輔助絕緣層20中的平坦面HM上作為薄膜線圏22的基底而配設，主絕緣層部分21B以覆蓋著薄膜線圏22及其周圍的主絕緣層部分21A的方式而配設。主絕緣層部分21A例如由氧化鋁等非磁性絕緣材料料構成，其厚度例如i殳定為0.2pm左右。主絕緣層部分21B例如由在被加熱時表現出流動性的光抗蝕劑或旋涂式玻璃(Spinonglass,SOG)等非磁性絕緣材料料構成。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成帶圓形的斜面。薄膜線圈22是為了產生記錄用磁通而形成的。對薄膜線圏22例如以在與所述薄膜線圏10中的電流方向相反的方向上4吏電流流動的方式進行操作。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散成分，從而以抑制該磁通的擴散的方式發揮作用。該寫屏蔽層60配設在主磁極層40和薄膜線圏22的拖尾側，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，利用間隙膜17與磁極層20隔開，并在遠的一側通過后間隙50BG與^茲性層40連結。本實施方式中的寫屏蔽層60包含彼此獨立的TH規定層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規定層18和磁軛層23彼此連結的構造。此外，寫屏蔽層60并不限于圖示說明的連結構造，也可以是一體化物。TH規定層18作為主要的磁通捕獲口發揮功能，其捕獲從磁極直接發出的i茲通中的多余的i茲通。例如，如圖15所示，該TH-見定層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20TH規定層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成，如圖16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規定層18與磁極本體層19和輔助絕緣層20—起構成了平坦面HM。即，TH規定層18中的捧尾側的端面與磁極本體層19中的拖尾側的端面和輔助絕緣層20中的拖尾側的端面雙方一起構成了平坦面HM。如上所述，TH身見定層18在位置P2與輔助絕緣層20鄰接，因此該TH規定層18通過規定了絕緣層50的最前端位置(喉道高度零位置TP),由此實質上承擔著規定喉道高度TH的任務。磁軛層23以作為從TH規定層18捕獲的磁通的通道發揮功能的方式構成。進而，也構成為作為磁通從介質的襯里層(lininglayer)返回的旁軛(returnyoke)而發揮功能。例如，如圖15所示，磁軛層23—邊壓著TH規定層18,—邊從氣墊面70經由絕緣層50上至少延伸到后間隙50BG。即，磁軛層23在前方通過壓著TH規定層18而^皮連結，同時，在后方則通過經由后間隙50BG與主;茲極層40鄰接而被連結。在本實施例中，磁軛層23例如一邊在后間隙50BG中與主磁極層40連結，一邊延伸到該后間隙50BG的后方。這種磁軛層23例如由與構成TH規定層18的磁性材料相同的磁性材料構成，并且，如圖16所示，具有寬7復為—W5的矩形平面形狀。在上述薄膜磁頭中，例如如圖15所示，為了確保記錄性能，優選是對基于特定結構要素而規定的固定尺寸進行優化。具體而言，相對于氣墊面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優選是設定為0.8~7.1pm。另外，相對于氣墊面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)。基于這種距離L3大于距離L2的構造關系，在寫屏蔽層60中，磁軛層23中與TH規定層18鄰接的部分的長度(即距離L3)大于TH規定層18的長度(即距離L2)。亦即，在寫屏蔽層60中，當磁通經由TH規定層18被磁軛層23捕捉時，該磁通在寫屏蔽層60內流通的磁路階段性地擴展。再有，上述薄膜磁頭的整體結構并不限于所記載的構造，而是可以做出各種更改。^rij.鈸n試、、l^凸/杰m^a,、/rb乂在ai、i田a:"a乂J^主aarV:n貧4士一、A嚇i/虧/"j尺^zx力工義'i、乂Tj*v、v又^工-Ai^a"、jyv'i、iwy/7/j穴，人/1、、以光蝕刻處理為代表的構圖技術、以及以干法蝕刻或濕法蝕刻為代表的蝕刻技術等的現有的薄膜工藝，依次形成各要素后加以層疊而制造出來。接著，說明安裝有上述薄膜磁頭而使用的磁頭懸架組件(headgimbalassembly)和硬盤裝置的一個例子。首先，參照圖18說明磁頭懸架組件中包含的滑塊210。在硬盤裝置中，滑塊210以與作為被旋轉驅動的圓盤狀記錄介質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成的基體211。基體211大致形成為六面體形狀。基體211的六個面中的一個面與硬盤相向。這一個面上形成了介質相向面30。當硬盤在圖18中的z方向上旋轉時，穿過硬盤和滑塊210之間的空氣流導致在圖18中的y方向的下方對滑塊210產生升力。滑塊210通過該升力從硬盤表面上漂浮起來。此外，圖18中的x方向是硬盤的磁軌橫斷方向。在滑塊210的空氣流出一側的端部(圖18中左下方的端部)附近形成有本實施方式的薄膜磁頭。接著，參照圖19說明本實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載桿(loadbeam)222;設置在該負載桿222的一個端部并與滑塊210接合、向滑塊210提供適當的自由度的撓曲件(flexure)223;以及設置在負載桿222的另一個端部的基座(BasePlate)224。基座224安裝在用于使滑塊210在硬盤262的磁軌橫斷方向x上移動的致動器(actuator)的臂部230上。致動器具有臂部230和用于驅動該臂部230的音圏電機。在撓曲件223中安裝著滑塊210的部位設置有常平架(gimbal)部，用于使滑塊210保持一定的姿勢。磁頭懸架組件220安裝在致動器的臂部230上。在一個臂部230上安裝磁頭懸架組件220后，就稱之為i茲頭臂組件(headarmassembly)。另外，將磁頭懸架組件220安裝到具有多個臂部的支架(carriage)的各圖19表示出磁頭臂組件的一個例子。該磁頭臂組件中，臂部230的一個端部上安裝著磁頭懸架組件220。在臂部230的另一個端部上安裝著成為音圏電機的一部分的線圏231。臂部230的中間部位上設置有安裝在用于支撐著臂部230自由轉動的軸234上的軸承部233。接著，參照圖20和圖21說明磁頭懸臂組件的一個例子和本實施方式的硬盤裝置。圖20是表示硬盤裝置的主要部分的說明圖，圖21是硬盤裝置的平面圖。磁頭懸臂組件250包括具有多個臂部252的支架251。多個臂部252上安裝著多個磁頭懸架組件220，它們在垂直方向上排列，彼此之間留有間隔。在支架251中與臂部252相反的一側上安裝著成為音圏電機的一部分的線圈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。對每個硬盤262，以夾著硬盤262相向的方式配置著兩個滑塊210。另外，音圏電機具有在夾著磁頭懸臂組件250的線圏253相向的位置上配置的永久磁鐵263。除去滑塊210的磁頭懸臂組件250和致動器對應于本發明中的定位裝置，支撐滑塊210并且對硬盤262進行定位。本實施方式的硬盤裝置中，利用致動器使滑塊210在硬盤262的磁軌橫斷方向上移動，確定滑塊210相對于硬盤262的位置。滑塊210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。本實施方式的磁頭懸.架組件和硬盤裝置與上述本實施方式中的薄膜磁頭起相同的效果。另外，在實施方式中對在基體一側形成再生頭部、在其上層疊垂直記錄頭部的結構的薄膜磁頭進行了說明，但也可以將該層疊順序反轉。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構。具體實驗例的說明下面，表示與本發明的磁阻效應元件有關的具體實驗例，進一步詳W口F14"C1F1湖見H/g4、義h力°(實驗例1)制作包括圖1和圖2所示的結構的磁阻效應元件的實驗用樣品(實施例1樣品)。即，如下述表1所示，在寬度30jam(X軸方向的尺寸)、長度3pm(Y軸方向的尺寸)、厚度100nm(Z軸方向的尺寸)的NiFe構成的第一屏蔽層3上，形成表1所示的層疊結構構成的磁阻效應部8,在該磁阻效應部8上，形成寬度30jum(X軸方向的尺寸)、長度3jum(Y軸方向的尺寸)、厚度100nm(Z軸方向的尺寸)的NiFe構成的第二屏蔽層5。磁阻效應部8的兩側通過氧化鋁而絕緣。第一屏蔽層3和第二屏蔽層5分別利用上述尺寸導致的形狀各向異性，形成單磁疇結構，彼此的層3、5的磁化方向，以圖1和圖2所示的方式反向平4亍。在表1所示的結構中，如圖2所示那樣，第一屏蔽層3的磁化35與間隙調整層111的磁化llla反鐵磁耦合，間隙調整層111的磁化llla與第一鐵磁層130的磁化135反鐵磁耦合。使用這樣形成的實施例1樣品的石茲阻效應，才全測出來自相當于-400Oe~400Oe的介質的信號磁場，可以確認得到能夠實用化的磁阻變化。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>(實驗例2)在上述實驗例1的實驗例1樣品中，將構成傳感器區域的非磁性中間層140的材料從Cu(厚度0.5nm)/ZnO(厚度1.8nm)/Cu(厚度0.5nm)的三層層疊體變為MgO(厚度0.8nm)。除此之外，與上述實施例1同樣地制作磁阻效應元件的實驗用樣品(實施例2樣品)。利用這樣形成的實施例2樣品的^f茲阻效應，^r測出來自相當于-400Oe~400Oe的介質的信號磁場，可以確認得到能夠實用化的》茲阻變化。(實驗例3)在上述實驗例1的實施例1樣品中，使第一交換耦合間隙層300和第二交換耦合間隙層500的層疊結構改變為下述表2所示的方式，制作Kl1A6fr;AA忠士士AAZ茲R日j^"/fitAActUl5t呈旦ZA^fe必l24主且、在表2所示的結構中，像圖10所示那樣，第一屏蔽層3的磁化35與間隙調整層111的磁化llla反鐵磁耦合，間隙調整層111的磁化llla與間隙調整層112的磁化112b反鐵磁耦合，間隙調整層112的磁化112b與第一鐵磁層130的磁化135反鐵磁耦合。同樣地，第二屏蔽層5的磁化51與間隙調整層115的磁化115b反鐵磁耦合，間隙調整層115的磁化115b與間隙調整層116的磁化116a反鐵磁耦合，間隙調整層116的磁化116a與第二鐵磁層150的磁化151反鐵磁耦合。在該實施例3樣品中，(l)間隙調整層111和間隙調整層112的兩個鐵磁層的磁化量Mst是相同的，并且使其彼此強反鐵磁耦合，同樣地，(2)間隙調整層115和間隙調整層116的兩個鐵磁層的磁化量Mst是相同的，并且使其彼此強反鐵磁耦合。使用這樣形成的實施例3樣品的磁阻效應，檢測出來自相當于-400Oe~400Oe的介質的信號磁場，可以確認得到能夠實用化的磁阻變化。表229<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>膜的特殊結構的制約，能夠以簡易的構造實現兩個鐵磁層(FreeLayer)的反平行的磁化狀態，為了對應于近年來的超高記錄密度化的要求，采用能夠縮窄"讀間隙長度，，(上下防護層的間隙)的結構，能夠謀求線記錄密度的提高。進而，能夠得到穩定的磁阻效應變化，謀求可靠性的進一步提高。作為本發明的產業利用可能性，本發明能夠在具備用于將磁記錄介質等的磁場強度作為信號進行讀取的磁阻效應元件的磁盤裝置的產業中利用。權利要求1.一種電流垂直于平面的結構的磁阻效應元件，具有磁阻效應部；以及以上下地夾著該磁阻效應部的方式配置形成的第一屏蔽層和第二屏蔽層，在該層疊方向上施加檢測電流，其特征在于，上述磁阻效應部具有非磁性中間層；和以夾著該非磁性中間層的方式層疊形成的第一鐵磁層和第二鐵磁層，上述第一屏蔽層和第二屏蔽層分別通過磁化方向控制單元被控制磁化方向，上述第一鐵磁層和第二鐵磁層分別受到上述第一屏蔽層和上述第二屏蔽層的磁場作用的影響，被施加作用形成反平行磁化狀態，該反平行磁化狀態是彼此的磁化方向成為相反方向的狀態。2.根據權利要求1所述的磁阻效應元件，其中，上述第一鐵磁層和磁化方向被控制的上述第一屏蔽層，經由第一交換耦合功能間隙層間接地磁耦合，上述第二鐵磁層和磁化方向被控制的上述第二屏蔽層，經由第二交換耦合功能間隙層間接地磁耦合。3.根據權利要求2所述的磁阻效應元件，其中，上述第一交換耦合功能間隙層從上述第一屏蔽層一側起，依次包含交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層，上述第二交換耦合功能間隙層從上述第二屏蔽層一側起，依次包含交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層。4.根據權利要求3所述的磁阻效應元件，其中，上述交換耦合傳達層由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選才奪的至少一種材料構成，上述間隙調整層由鐵磁材料構成，上述交換耦合調整層由從Ru、Rh、Ir、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的組中選擇的至少一種材料構成。5.根據權利要求1所述的磁阻效應元件，其中，對上述第一屏蔽層和第二屏蔽層的磁化方向進行控制的磁化方向控制單元，以根據上述第一屏蔽層和第二屏蔽層的形狀各向異性功能，或來自反鐵磁材料的交換耦合功能的方式定義。6.根據權利要求5所述的磁阻效應元件，其中，上述第一屏蔽層和第二屏蔽層通過上述磁化方向控制單元被作為單磁疇結構。7.根據權利要求2所述的磁阻效應元件，其中，上述第一交換耦合功能間隙層從上述第一屏蔽層一側起，依次包含交換耦合傳達層、間隙調整層、交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層，上述第二交換耦合功能間隙層從上述第二屏蔽層一側起，依次包含交換耦合傳達層、間隙調整層、交換耦合傳達層、間隙調整層、以及交換耦合調整層。8.根據權利要求1所述的磁阻效應元件，其中，上述非磁性中間層由使ZnO配置在中央的三層層疊膜構成。9.一種薄膜磁頭，其特征在于，具有與記錄介質相向的介質相向面；以及用于檢測來自上述記錄介質的信號磁場并配置在上述介質相向面附近的權利要求1所述的磁阻效應元件。10.—種磁頭懸架組件，其特征在于，具備包含權利要求9所述的薄膜磁頭、以與記錄介質相向的方式配置的滑塊；以及彈性地支撐上述滑塊的懸掛。11.一種磁盤裝置，其特征在于，具備包含權利要求9所述的薄膜磁頭、以與記錄介質相向的方式配置的滑塊；以及支撐上述滑塊并且決定相對于上述記錄介質的位置的定位裝置。全文摘要本發明涉及CPP型磁阻效應元件和磁盤裝置。本發明的CPP結構的磁阻效應元件，具有磁阻效應部；以及以上下地夾著該磁阻效應部的方式配置形成的第一屏蔽層和第二屏蔽層，在該層疊方向上施加檢測電流，構成為磁阻效應部具有非磁性中間層；和以夾著該非磁性中間層的方式層疊形成的第一鐵磁層和第二鐵磁層，第一屏蔽層和第二屏蔽層分別通過磁化方向控制單元被控制磁化方向，第一鐵磁層和第二鐵磁層分別受到第一屏蔽層和第二屏蔽層的磁場作用的影響，被施加作用形成反平行磁化狀態，該反平行磁化狀態是彼此的磁化方向成為相反方向的狀態。能夠以簡易的構造實現兩個鐵磁層的反平行的磁化狀態，并能夠謀求線記錄密度的提高。進而，能夠謀求可靠性的進一步提高。文檔編號H01L43/08GK101447550SQ20081018238公開日2009年6月3日申請日期2008年11月28日優先權日2007年11月28日發明者原晉治,土屋芳弘,宮內大助,島澤幸司,町田貴彥申請人:Tdk株式會社