專利名稱：：磁阻效應元件的制造方法、磁頭、磁記錄再生裝置、及磁性存儲器的制作方法
技術領域：
：本發明涉及其結構為對膜面沿垂直方向通電的磁阻效應元件、以及采用該元件的磁頭、磁記錄再生裝置及磁性存儲器。
背景技術：
：由于磁性體的層疊結構體的巨磁阻效應(GiantMagnetoResistiveEffect:GMR)的發現，磁性器件的性能得以飛躍的提高。尤其是，自旋閥膜(Spin—Valve:SV膜)具有能方便地用于磁性器件的結構，能充分有效地發揮GMR效果，所以對磁頭及MR細(磁隨機存取存儲器)等磁性器件帶來極大的技術進步。所謂"自旋閥膜"是指一種層疊膜，這種層疊膜具有在兩層鐵磁性層之間夾著一層非磁性金屬隔層的結構，用反鐵磁性層等將一方的鐵磁性層(稱為"銷釘層"或"磁化固定層")的磁化固定，并根據外部磁場(例如媒體磁場)旋轉另一方的鐵磁性層(稱為"自由層"或"磁化自由層")的磁化。在自旋閥膜上通過改變銷釘層和自由層磁化方向的相對角度，從而可獲得巨大的磁阻變化。現有的自旋閥膜為對膜面平行地供讀出電流的CIP(CurrentInPlane)—GMR元件。但近幾年中，由于發現比CIP~GMR元件更大的MR，所以人們關注幾乎沿垂直方向對膜面供讀出電流的TMR(TunnelingMagnetoResistance)元件，或CPP(CurrentPerpendiculartoPlane)^GMR元件。TMR元件中，存在的問題是MR雖然大但元件電阻過高，S/N變差或HDD的傳輸速率不能提高，所以為了應用于面記錄密度大于等于500Gbpsi的HDD,則需要使低電阻化與高MR相協調。而另一方面，CPP—GMR元件與TMR元件相反，元件電阻大幅度減小，電阻變化量自身相當小，所以存在的問題是難以獲得較大的再生輸出信號。曾提出以下結構的CPP"GMR元件的技術方案，即采用在絕緣層中形成由貫穿其的非磁性金屬組成的微小的電流通路(電流收窄部)的隔層。這種CPP元件顯示出電流收窄[CCP(Current—confined—path)]效果，能比采用非磁性金屬隔層的單純的CPP—GMR元件獲得更大的再生輸出信號。但是，在考慮到與高記錄密度對應的磁頭應用時，CCP—CPP^GMR元件也存在MR變化率不足之可能。作為一種實現能與高記錄密度對應的巨大的MR變化率的結構，曾提出利用BMR(BallisticMagnetoResistance)效應的元件(以后簡稱為BMR元件)(例如參照專利文獻l)。專利文獻1:日本專利公開2003—204095號公報這是一種在連接現有稱為自旋閥的銷釘層和自由層的隔開部分是幾個原子量級的微小的鐵磁性金屬的系統上發現的現象。作為較大的MR的起因，主要根據(1)在微小接點上電導量子化、或(2)磁疇壁(磁化旋轉的部分)被關閉在微小接點里面，以此來進行說明，但現狀是迄今還未能提出統一的解釋。另外，雖然報告了在各種各樣的系統中進行的實驗，但還不能提出這樣一種結構，即能夠制作可復現性良好地顯示沖擊傳導的小的接點區域的結構，在器件應用上的路途仍遙遠。
發明內容本發明之目的在于提供一種能獲得高MR變化率，并能期待與高密度化對應的新型的磁阻效應元件、以及采用該元件的磁頭、磁記錄再生裝置及磁隨機存取存儲器。為達到上述目的，本申請的一個形態為一種磁阻效應元件(第l種磁阻效應元件)，其特點在于，具有固定磁化方向的第l磁性層；固定磁化方向的第2磁性層；設置于所述第1磁性層和所述第2磁性層之間的中間層；以及對包括所述第1磁性層、中間層、第2磁性層的層疊膜的膜面垂直地通電的電極，所述中間層具有絕緣體區域和包括Fe、Co、Ni、Cr中至少一種的金屬區域，所述金屬區域與所述第1及第2磁性層接觸。另外，本申請的一個形態為一種磁阻效應元件(第2種磁阻效應元件)，其特點在于，具有第l非磁性層；第2非磁性層；設置于所述第1非磁性層和所述第2非磁性層之間的中間層；以及對包括所述第1非磁性層、所述中間層、及所述第2非磁性層的層疊膜的膜面垂直地通電的電極，所述中間層具有絕緣體區域和包括Fe、Co、Ni、Cr中至少一種的金屬區域，所述金屬區域與所述第1及第2非磁性層接觸。再有，本申請的一個形態為一種磁阻效應元件(第3種磁阻效應元件)，其特點在于，具有固定磁化方向的磁性層；非磁性層；設置于所述磁性層和所述非磁性層之間的中間層；以及對包括所述磁性層、所述中間層、及所述非磁性層的層疊膜的膜面垂直地通電的電極，所述中間層具有絕緣體區域和包括Fe、Co、Ni、Cr中至少一種的金屬區域，所述金屬區域與所述磁性層及所述非磁性層接觸。本發明的發明者們，為了達到上述目的潛心進行研究，最終發現具有規定的大小、且含有規定的金屬材料的金屬區域借助于規定大小的絕緣體區域，例如通過形成交替排列結構的膜體，使得在所述金屬區域內存在朝著隨機方向的磁化成分，此后，通過對所述膜體的膜面外加近似平行的磁場使所述磁化成分的磁化方向沿同一方向排列，從而產生較大的電阻變化，隨此發現較大的MR效果。因此，采用上述膜體(中間層)作為磁阻效應膜，沿上下方向設置磁性層及/或非磁性層將其夾住，再在該磁性層及/或非磁性層的外表面上設置電極，對所述膜體使電流沿近似垂直的方向流動，通過這樣，能提供一種構成新型的、稱為CPP型的磁阻效應元件。在上述磁阻效應元件中所述金屬區域的構成為至少含有Fe、Co、Ni、Cr中的一種。另外，所述絕緣體區域可由至少含有Fe、Co、Ni、Cr、Al、Si、Mg中的一種的氧化物或氮化物構成，在這種情況下，能使上述膜體中發現的MR效果增大。還有，在上述第1及第3磁阻效應元件中，夾住中間層的一方或雙方的層由固定磁化方向的磁性層構成。因而在這些方式的磁阻效應元件上，能作為與外加于所述中間層的信號磁場近似平行的偏置磁化而起作用。所以能夠降低從上述隨機磁化排列開始使磁化方向一致從而在所述中間層內發現MR效應時的信號磁場強度。另外，上述形式中，在所述中間層中，能將所述金屬區域的膜面方向的面積做成比所述絕緣體區域的膜面方向的面積大。在這種情況下，能使來自所述磁性層的上述磁化偏置效果增大。再有，在上述方式中，能將所述金屬區域與所述第l及第2磁性層間的接觸面積做成比所述金屬區域的大致中央部處沿膜面方向擴展的斷面積大。在這種情況下，就能使來自所述磁性層的對所述金屬區域的磁化偏置效果在其厚度方向上均勻。因此，利用上述磁阻效應元件的新型的MR效果，能獲得MR變化率較高的新型的磁阻效應元件，能提供可以期待與高密度化對應的磁阻效應元件、以及采用該元件的磁頭、磁記錄再生裝置及磁隨機存取存儲器。發明效果如上所述，根據本申請，能提供可獲得高MR變化率，并可以期待與高密度化對應的磁阻效應元件、以及采用該元件的磁頭、磁記錄再生裝置及磁隨機存取存儲器。圖1為表示本發明的磁阻效應元件一示例的構成圖。圖2為表示本發明的磁阻效應元件又一示例的構成圖。圖3為表示包括本發明的磁阻效應元件的磁記錄再生裝置一示例的立體圖。圖4為表示本發明的磁頭組件一示例用的圖。圖5為表示包括本發明的磁阻效應元件的磁性存儲器矩陣的一示例用的圖。圖6為表示包括本發明的磁阻效應元件的磁性存儲器矩陣的又一示例用的圖。圖7為表示本發明的實施方式的磁性存儲器主要部分的斷面圖。圖8為沿圖7的A—A'線的斷面圖。圖9為表示本發明的磁阻效應元件一示例中的R—H曲線用的圖。圖10同樣地為表示本發明的磁阻效應元件一示例中的R—H曲線用的圖。圖11為表示本發明的磁阻效應元件一示例中的I一V特性曲線用的圖。標號說明IO磁阻效應元件、ll中間層、IIA中間層中所含的金屬區域、IIB中間層中所含的絕緣體區域、12第1非磁性層、13第2非磁性層、22第1磁性層、23第2磁性層、150磁記錄再生裝置、152主軸、153磁頭滑塊、154懸臂機構、155傳動機構臂、156音圈電機、157主軸、160磁頭組件、164引線、200磁記錄磁盤、311存儲元件部分、312地址選擇用晶體管部分、312選擇用晶體管部分、321磁阻效應元件、322位線、322布線、323字線、323布線、324下部電極、326支柱、328布線、330開關晶體管、332柵極、332字線、334位線、334字線、350列解碼器、351行解碼器、352讀出放大器、360解碼器具體實施例方式以下，根據實施發明用的最佳方式對本發明的詳細內容、以及其它的特征、優點進行說明。磁阻效應元件圖1為表示本發明的磁阻效應元件一示例的構成圖。圖1中記述著和實際的磁阻效應元件的構成若干不同之處以明確本發明的特征。圖1示出的磁阻效應元件10包括具有金屬區域11A及絕緣體區域11B的中間層11、從其上下兩個方向夾持設置的第1非磁性層12及第2非磁性層13。金屬區域11A如上所述，構成為至少具有Fe、Co、Ni、Cr中的一種。另外絕緣體區域11B由至少具有Fe、Co、Ni、Cr、Al、Si、Mg中的一種的氧化物或氮化物構成。還有，其結構做成為在第l非磁性層12及第2非磁性層13的外表面上設置一對未圖示的電極，使電流在具有第1非磁性層12、中間層11及第2非磁性層13的層疊膜的膜面上垂直地流動。另外，作成為在中間層11上金屬區域11A的面內斷面積Sl比絕緣體區域11B的面內斷面積S2大。具體是，金屬區域11A在中間層11的面內方向上其大小(寬)理想的為小于等于50nm，更理想的為小于等于30nm，特別理想的為小于等于20nrn。另外理想的為大于等于1個原子層，更理想的為大于等于lnm，特別理想的為大于等于5nm。絕緣體區域IIB在中間層11厚度方向上的大小(厚度)理想的為小于等于10nm，更理想的為小于等于4nm，特別理想的為小于等于3nm。另外，理想的為大于等于1個原子層，更理想的為大于等于0.5nm，特別理想的為大于等于2nm。因為金屬區域11A及絕緣體區域11B具有上述大小，所以本發明的磁阻效應元件10就能夠容易發現對中間層11的膜面外加近似平行的磁場使磁化成分的磁化方向沿同一方向排列而產生比較大的電阻變化所帶來的本發明獨有的較大的MR效果。還有，在中間層11上，和金屬區域11A的第1非磁性層12及第2非磁性層13的接觸面積S3其結構做成比金屬區域11A的面內斷面積Sl大。由于中間層11的金屬區域11A與第1非磁性層12及第2非磁性層13接觸,所以對于第1非磁性層12及第2非磁性層13近似垂直地通電的讀出電流通過中間層11的金屬區域IIA而通電。在不存在外部磁場(來自磁記錄媒體的信號磁場)的情況下，如圖l(a)所示，在中間層11的金屬區域11A內磁化成分呈歪扭狀或如圖中所示傾斜存在。其后，如近似平行地將外部磁場外加于中間層11的膜面，則在金屬區域11A內呈歪扭狀或傾斜存在的磁化就變得與所述外部磁場的方向一致。因此，其間中間層11的電阻有相當大的變化，通過這樣，在中間層ll內能發現較大的MR效果。圖2為表示本發明的磁阻效應元件又一示例的構成圖。在圖2中，也記述著并和實際的磁阻效應元件的構成若干不同之處以明確本發明的特征。另外，對于和圖l示出的磁阻效應元件相同或類似的構成要素用相同的參照數字表示，圖2(a)(c)為表示本例中的磁阻效應元件構成用的斷面圖，圖2(d)為將本例中的磁阻效應元件的表示MR效果的膜體局部放大表示的俯視圖。在圖2示出的磁阻效應元件10中，在具有第1磁性層22及第2磁性層23代替第1及第2非磁性層12、13這一點上不同于上述圖1示出的磁阻效應元件外，其它的部分呈同樣的構成。另外，本例中，在第1磁性層22及第2磁性層23內為互相相同方向，所以和中間層11的膜面方向近似平行地形成磁化M1。在這種情況下，若對中間層ll也在膜面上近似平行地外加外部磁場，則金屬區域11A內呈歪扭狀或傾斜存在的磁化就變得與所述外部磁場的方向一致。因此，其間中間層11的電阻有相當大的變化，通過這樣，在中間層ll內能發現較大的MR效果。還有，通過沿與第1磁性層22及第2磁性層23內形成的磁化方向相同方向外加所述外部磁場，就能減小上述磁化排列所要求的外部磁場的大小。因此通過預先將第l磁性層22及第2磁性層23內的磁化Ml設定成和所述外部磁場的方向近似相同，從而第1磁性層22及第2磁性層23也能作為磁化偏置層發揮作用。還有，在將第1磁性層22及第2磁性層23作為磁化偏置層使用時，為了最大限度地利用該偏置磁場的效果，可將與上下鐵磁性層連接的金屬區域11A的面積取得大些。具體如圖2(d)所示，在呈現MR效果的中間層11內與絕緣體區域11B比較，加大金屬區域IIA，與絕緣體區域11B比較加大金屬區域11A的與第1磁性層22及第2磁性層23的接觸面積。另外，中間層11的對金屬區域11A的磁化偏置效果與中間層11的與第1磁性層22及第2磁性層23接觸的一側相比，在中央附近處變小。因而，為了在中間層ll厚度方向上均勻地利用所述磁化偏置效果，如圖2(c)所示，將金屬區域11A的與第1磁性層22及第2磁性層23接觸的部分的面積做得比其中央附近的面內方向部分的面積要大，即將金屬區域11A中央附近的面內方向部分的面積做得比和第1磁性層22及第2磁性層23接觸的部分的面積要小。還有，在圖2示出的例子中，雖然將第1非磁性層12及第2非磁性層13這兩層改成磁性層，但也能只將其中某一層改變成磁性層。在這種情況下，當然隨著磁性層的減少，磁化偏置作用多少有些降低。但由于能使用通用的電極材料作為非磁性層，所以能降低磁阻效應元件整體的電阻值，從而能用更小的讀出電流檢測MR效果。還有，在上述磁阻效應元件中，中間層ll內的金屬區域11A及絕緣體區域:11B可如以下所述地形成。即在第1非磁性層12或第1磁性層22上同樣地形成至少具有Fe、Co、Ni、Cr中的一種的金屬層。接著，對所述金屬層邊照射Ar離子束邊導入氧氣，有選擇地氧化。通過這樣，能在所述金屬層內形成由氧化物組成的絕緣體區域IIB。在這種情況下，所述金屬層的未氧化區域就構成金屬區域IIA。還可以用RF等離子體代替Ar離子束來制作。另外，在由氮化物構成絕緣體區域11B的情況下，也能通過利用氮等離子體或氮離子束等有選擇地氮化來形成。在這種情況下，所述金屬層的未氮化區域就構成金屬區域11A。還有在形成上述氮等離子體等時也能直接用氮氣等，但也可以利用使用氨氣等將其分解而得到的激活的氮氣等。磁頭及磁記錄再生裝置上述磁阻效應元件能以裝在記錄再生一體型的磁頭組件上的形式安裝在磁記錄再生裝置上。圖3為舉例表示這種磁記錄再生裝置概要構成的主要部分的立體圖。圖3示出的磁記錄再生裝置150為采用旋轉式傳動機構形式的裝置。圖3中，磁盤200裝在主軸152上，由對來自未圖示的驅動控制部的控制信息作出響應的未圖示的電動機沿箭頭A方向旋轉。還有，在圖中示出的磁記錄再生裝置150上雖然只用單張的磁盤200，但可以具有多張磁盤200。對存儲于磁盤200的信息進行記錄再生的磁頭滑塊153安裝于薄膜狀的懸臂機構154的頂端。磁頭滑塊153將包括上述任一種實施方式的磁阻效應元件的磁頭安裝在其頂端附近。當磁盤200旋轉時，磁頭滑塊153的與媒體對向的面(ABS)從磁盤200表面向上浮起規定量并保持著。但也可以為滑塊和磁盤200接觸的所謂"接觸滑行型"，來代替這種上浮型。懸臂機構154與具有保持未圖示的驅動線圈的繞線管部等的傳動機構臂155的一端連接。傳動機構臂155的另一端上設置直線電動機的一種即音圈電機156。音圈電機156具有纏繞于傳動機構臂155的繞線管部上的未圖示的驅動線圈；以及以夾住該線圈的形態對向配置的永久磁鐵及對向磁軛組成的磁路。傳動機構臂155由設置于主軸157的上下兩處的未圖示的滾珠軸承保持著，通過音圈電機156能自由地旋轉滑動。圖4為從磁盤一側看傳動機構臂155前的磁頭組件的放大立體圖。磁頭組件160例如包括具有保持著驅動線圈的繞線管部等的傳動機構臂155,在傳動機構臂155的一端連接有懸臂機構154。懸臂機構154的頂端安裝著具有包括上述任何一種實施方式的磁阻效應元件的磁頭的磁頭滑塊153。懸臂機構154具有信號寫入及讀取用的引線164，該引線164與裝在磁頭滑塊153上的磁頭的各電極電氣連接，圖中165為磁頭組件160的電極襯墊。圖3及4所示的磁記錄再生裝置中，由于具有包括上述本發明實施方式的磁阻效應元件的磁頭，所以能可靠地讀取以比現有高的記錄密度磁記錄于磁盤200的信息。磁性存儲器上述磁阻效應元件能構成例如存儲器單元配置成矩陣形狀的隨機存取磁性存儲器(magneticrandomaccessmemory、M畫)等的磁性存儲器。圖5為表示磁性存儲器的矩陣構成一示例用的圖。該圖表示將存儲單元配置成陣列狀時的電路構成。為了選擇陣列中的l位，具有列解碼器350、行解碼器351，利用位線334及字線332在開關晶體管330導通時能單一地選擇，通過用讀出放大器352進行檢測從而能讀出記錄于磁阻效應元件10中磁記錄層(自由層)的位信息。在寫入位信息時在特定的寫入字線323和位線322上流過寫入電流外加產生的磁場。圖6為表示上述磁性存儲器矩陣構成的其它例子用的圖。在這種情況下，配置成矩陣狀的位線322和字線334分別由解碼器360、361選擇，選擇陣列中特定的存儲單元。各存儲單元具有磁阻效應元件10和二極管D串聯連接的結構。這里，二極管D在所選擇的磁阻效應元件10以外的存儲單元上具有防止讀出電流迂回繞開的作用。通過使寫入電流分別在特定的位線322和寫入字線323流過產生的磁場來進行寫入。圖7為表示本發明的實施方式的磁性存儲器主要部分的斷面圖。圖8為沿圖7的A—A'線的斷面圖。這些圖中示出的結構與圖4或圖5示出的磁性存儲器中的1位的存儲單元相對應。該存儲單元具有存儲元件部分311和地址選擇用晶體管部分312。存儲元件部分311具有磁阻效應元件10以及與其連接的一對布線322、324。磁阻效應元件10為上述實施方式的磁阻效應元件。另一方面，在選擇用晶體管部分312中設置通過支柱326及埋入布線328連接的晶體管330。該晶體管330根據外加于柵極332的電壓相應作開關動作，控制磁阻效應元件10和布線334間電流路徑的通斷。另外，在磁阻效應元件10的下方，沿與布線322大致正交的方向設置有寫入布線323。這些寫入布線322、323例如可用含有鋁(Al)、銅(Cu)、鉤(w)、鉭(Ta)或含有它們中任一個的合金來形成。在這種構成的存儲單元中，將位信息寫入磁阻效應元件10時，在布線322、323上流過寫入脈沖電流，通過外加由這些電流感應產生的合成磁場從而能適當地使磁阻效應元件記錄層的磁化反轉。另外，在讀出位信息時，通過布線322、含磁記錄層的磁阻效應元件10和下部電極324流過讀出電流，測量磁阻效應元件10的電阻值或電阻值的變化。上述磁性存儲器通過利用上述磁阻效應元件，即便將單元尺寸做得很微小，仍能可靠地控制記錄層的磁疇確保可靠的寫入，而且也能可靠地讀出。實施例為了實際驗證本發明，使用光刻制作本發明構成的磁阻效應元件。最初，制作下部電極，在其上依次形成膜體制作層疊體后，在0.5"mX0.5um3nmX3ym的尺寸上制作布線圖案，形成上部電極。另外，以下所示的中間層相當于本發明的磁阻效應膜，采用表1示出的IA0技術以在其內部形成金屬區域及絕緣體區域。還有，上述層疊體的具體構成如下所示。層疊例l底層Ta5nm/Ru2咖反鐵磁性層PtMnl5nm鐵磁性層3:CoFe3nm反鐵磁性結合層Ru0.8nm鐵磁性層l:CoFe3nm中間層記載于表l鐵磁性層2:CoFe3nm保護層Culnm/Ta2nm/Ru5nm在上述層疊體上，因為利用PtMn的單向磁各向異性的特性固定鐵磁性層3的磁化，在10k0e的磁場中270。C下進行10小時的退火。Ru其上下層的磁化為反平行結合、膜厚0.8nm。還有"PtMn/鐵磁性層3/Ru/鐵磁性層l"構成銷釘層，但這種銷釘層稱為合成銷釘結構。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>通過使用上下電極垂直地通電，掃描外部磁場測量磁阻變化來進行評定。設利用PtMn和Ru磁化固定的鐵磁性層1的磁化方向為0度，將逆時針方向作為正方向使角度旋轉而進行測量。首先，對ID:3的試樣掌握其電阻特性。圖9示出電阻與外部磁場間的對應關系(R一H)曲線。還有，在本例中，沿O度掃描磁場。可以確認利用約土10kOe的外部磁場，本試樣的電阻較大地變化，呈現MR效果。另外，在士lkOe以內的低磁場區域，對于磁場呈非對稱的R—H曲線。這是由于鐵磁性層1和鐵磁性層2的磁化排列變化所致。另外，圖中示出R—H曲線的各部分中所預測的磁化排列。圖中的各數字分別與R—H曲線中的數字相當，表示所述R—H曲線部分中所預想的磁化排列。上下鐵磁性層磁化排列不同產生的電阻變化為數字2及4和數字3之間的電阻變化。數字3為上下的磁化為反平行時的電阻，而數字2及4為磁化平行地一致時的電阻。相對于此，數字2及4和數字1及5的電阻變化量為因本發明所述的金屬區域的磁化排列不同引起的電阻變化。數字2及4為中間層中的金屬區域的磁化歪扭等不一致的情況，或金屬區域的磁化分別雜亂地向各個方向的情況，數字1及5為利用外部磁場金屬區域的磁化一致朝向同一方向的情況。本例中，若將數字2及4和數字3間的電阻變化，與數字2及4和數字1及5間的電阻變化作一比較，可知后者的電阻變化大。因而，雖然對磁場的靈敏度尚有提高的余地，但是可以確認由于形成于上述中間層內的金屬區域的磁化排列變化，電阻較大地變化，由于上述磁化排列的變化從而能發現MR效果。圖IO為相對相同膜構成的元件(ID:3)沿90度方向掃描磁場時的R—H曲線。因上下鐵磁性層磁化排列不同引起的電阻變化為數字2及4和數字3之間的電阻變化。數字3為上下磁化反平行時的電阻，而數字2及4為磁化平行地一致時的電阻。相對于此，數字2及4和數字1及5之間的電阻變化量為因本發明所述的金屬區域的磁化排列不同引起的電阻變化。數字2及4為中間層中的金屬區域的磁化歪扭等不一致的情況，或金屬區域的磁化分別雜亂地向各個方向的情況，數字1及5為利用外部磁場金屬區域的磁化一致朝向同一方向的情況。本例中，若將數字2及4和數字3間的電阻變化，與數字2及4和數字1及5之間的電阻變化作一比較，也可知后者的電阻變化大。因而，雖然對磁場的靈敏度尚有提高的余地，但是可以確認由于形成于上述中間層內的金屬區域的磁化排列變化，電阻較大地變化，由于上述磁化排列的變化從而能發現MR效果。這樣，可以確認即使在只固定了一側的鐵磁性層的層疊膜上，兩層的磁化一致后使磁場增加吋的電阻變化量和預先將兩層的磁化固定并使相互的磁化一致時的電阻變化量大致相同。接著，形成下述層疊體代替上述層疊體，和上述同樣地檢査電阻變化，在這種情況下，雖然圖中未專門示出檢査結果，但可以確認能獲得和圖9及10所示的情況同樣的結果，在這些層疊體構成上也可發現MR效果。在層疊例2中，使鐵磁性層1和2的磁化沿相同方向固定，在層疊例3中，作為一種鐵磁性層的固定方法不使用Ru的合成結構，用反鐵磁性體直接磁化固定。另外，層疊例4中，用頑磁力強的硬磁材料固定。層疊例2底層Ta5訓/Ru2咖反鐵磁性層PtMnl5nm鐵磁性層3:CoFe3nm反鐵磁性結合層Ru0.8nm鐵磁性層hCoFe3nm中間層記載于表l鐵磁性層2:CoFe3nm反鐵磁性結合層Ru0.8nm鐵磁性層4:CoFe3nm反鐵磁性層PtMnl5nm保護層Culnm/Ta2nm/Ru5nm層疊例3底層Ta5nm/Ru2咖反鐵磁性層PtMn、IrMn、FeMn鐵磁性層l:CoFe3nm中間層記載于表l鐵磁性層2:CoFe3nm保護層Cul咖/Ta2咖/Ru5nm層疊例4底層sTa5nm/Ru2nm反鐵磁性層CoPt鐵磁性層l:CoFe3nm中間層記載于表l鐵磁性層2:CoFe3nm保護層Culnm/Ta2nm/Ru5rmi接著，在本例的磁阻效應元件上，為了檢査具有上述中間層(磁阻效應膜)的層疊體的導電是隧道導電還是金屬導電，對上述層疊例1中的ID:1、2、3、4、5檢查其I一V特性。圖ll為表示上述ID中的代表性的I一V特性圖。從圖11可知，在上述ID中，I一V特性保持線性，可以確認上述導電是電阻性的，不是隧道導電是金屬導電。因此，可知和上述中間層的上下鐵磁性層保持接觸的金屬區域承擔上述導電作用。以上，根據上述具體示例對本發明作詳細說明，但本發明不限于上述具體示例，只要在不背離本發明的范疇可以作各種變形或變更。例如，在將磁阻效應元件應用于再生用磁頭時，通過在元件的上下加以磁屏蔽，從而能規定磁頭的檢測分辨能力。再有，上述磁阻效應元件不僅適用于縱向磁記錄方式，而且對于垂直記錄方式的磁頭或磁記錄再生裝置也同樣地適用并可獲得同樣的效果。另外，本發明的磁記錄再生裝置可以是通常時具有指定記錄媒體的所謂固定式的磁記錄再生裝置，而另一方面也可以是能調換記錄媒體的所謂"可移動"式的磁記錄再生裝置。權利要求1.一種磁阻效應元件，其特征在于，所述元件具有固定磁化方向的第1磁性層；固定磁化方向的第2磁性層；設置于所述第1磁性層和所述第2磁性層之間的中間層；以及對包括所述第1磁性層、所述中間層、所述第2磁性層的層疊膜的膜面垂直地通電的電極，所述中間層具有絕緣體區域和包括Fe、Co、Ni、Cr中至少一種的金屬區域，所述金屬區域與所述第1及第2磁性層接觸。2，一種磁阻效應元件，其特征在于，所述元件具有第l非磁性層；第2非磁性層；設置于所述第1非磁性層和所述第2非磁性層之間的中間層；以及對包括所述第1非磁性層、所述中間層、及所述第2非磁性層的層疊膜的膜面垂直地通電的電極，所述中間層具有絕緣體區域和包括Fe、Co、Ni、Cr中至少一種的金屬區域，所述金屬區域與所述第1及第2非磁性層接觸。3.—種磁阻效應元件，其特征在于，所述元件具有固定磁化方向的磁性層；非磁性層；設置于所述磁性層和所述非磁性層之間的中間層；以及對包括所述磁性層、所述中間層、及所述非磁性層的層疊膜的膜面垂直地通電的電極，所述中間層具有絕緣體區域和包括Fe、Co、Ni、Cr中至少一種的金屬區域，所述金屬區域與所述磁性層及所述非磁性層接觸。4.如權利要求13中任一項所述的磁阻效應元件，其特征在于，在所述中間層上，所述絕緣體區域為包括Fe、Co、Ni、Cr、Al、Si、Mg中至少一種的氧化物或氮化物。5.如權利要求1所述的磁阻效應元件，其特征在于，在所述中間層上，所述金屬區域的膜面方向的面積比所述絕緣體區域的膜面方向的面積大。6.如權利要求1所述的磁阻效應元件，其特征在于，在所述中間層上，所述金屬區域與所述第1及第2磁性層的接觸面積比所述金屬區域近似中央部處沿膜面方向擴展的斷面積大。7.如權利要求13中任一項所述的磁阻效應元件，其特征在于，所述金屬區域在所述中間層的面內方向上的大小(寬)小于等于50nm。8.—種磁頭，其特征在于，具有權利要求13中任一項所述的磁阻效應元件。9.一種磁記錄再生裝置，其特征在于，具有磁記錄媒體、和權利要求8所述的磁頭。10.—種磁性存儲器，其特征在于，具有權利要求13中任一項所述的磁阻效應元件。全文摘要本發明提供一種能獲得MR變化率高、并能期待與高記錄密度對應的磁阻效應元件以及利用該元件的磁頭、磁記錄再生裝置及磁性隨機存取存儲器。所述元件具有固定磁化方向的第1磁性層；固定磁化方向的第2磁性層；設置于所述第1磁性層和所述第2磁性層之間的中間層；以及對包括所述第1磁性層、所述中間層、所述第2磁性層的層疊膜的膜面垂直地通電的電極，所述中間層具有絕緣體區域和包括Fe、Co、Ni、Cr中至少一種的金屬區域，使所述金屬區域與所述第1及第2磁性層接觸由此制成磁阻效應元件。文檔編號H01L43/08GK101174669SQ20071014740公開日2008年5月7日申請日期2007年9月7日優先權日2006年9月8日發明者湯淺裕美,福澤英明,藤慶彥申請人:株式會社東芝