以下、図面を参照して、本発明の実施の形� ��について詳しく説明する。
 図1A~1Fは、本発明の実施の形態に係る磁気� �抗効果素子および磁気ヘッドの製造方法を� �明するための説明図である。図2A、2Bは、本� ��明の解決しようとする課題である膜剥離を� ��明するための概略図である。図3A~3Fは、従� �の実施の形態に係る磁気抵抗効果素子およ� �磁気ヘッドの製造方法を説明するための説� �図である。なお、図3Fは、本発明の解決しよ うとする課題(レジストパターンの除去障害)� ��説明するために、本来除去されるべきレジ� ��トパターンが除去されずに残ってしまった� ��態を表す記載としている。
 以下、TMR素子および該素子を備える磁気ヘ� ��ドを例に挙げて、製造工程順に製造方法の� ��施の形態について説明する。
 まず、図1Aに示すように、ウエハ基板(不図� ��)上にNiFe等の磁性層からなる下部シールド� �10をめっき法により形成した後、その上に反 強磁性層12、さらにその上に固定磁性層14を� �それぞれスパッタリング法により成膜する� �一例として、反強磁性層12は、IrMnを用いて� �厚7nm程度に形成され、固定磁性層14は、CoFeB� ��用いて膜厚2nm程度に形成される。なお、本� ��施例において、以下に述べる各層の成膜方� ��は、特記しない限り、いずれもスパッタリ� ��グ法によるものである。ただし、その方法� ��限定されるものではない。
 次いで、固定磁性層14の上に本願の特徴的� �成として、TMR素子の中間絶縁層16となるMgO層 を膜厚1nm程度で成膜する(図1A参照)。
 さらに、中間絶縁層16の上には、自由磁性� �18を成膜する。なお、自由磁性層18は、一例� ��して、CoFeBを用いて、膜厚4nm程度に形成す� �(図1A参照)。
 このように、磁気抵抗効果膜であるTMR膜(固 定磁性層14、中間絶縁層16、自由磁性層18)の� �間絶縁層16にMgOを用いることによって、非常 に高い磁気抵抗効果が得られるため、磁気ヘ ッドの再生出力を高めることが可能となる。 また、MRAMへの応用も可能である。
 次いで、自由磁性層18の上にキャップ層20を 成膜する(図1A参照)。キャップ層20は、TMR膜の 保護層となるものである。前述のように、電 極となるシールド層とTMR素子との界面を絶縁 しないようにする必要があるため、キャップ 層20の材料として、酸化しても導電性を確保� ��きるRuが好適である。
 ここまでの工程は、図3Aに示す従来の実施� �形態に係る磁気抵抗効果素子および磁気ヘ� �ドの製造方法と同様である(ただし、図3にお いてはRuに代えてTaを用いて記載)。
 しかし、Ruを用いてキャップ層20を形成した 状態で、従来の製造方法(図3B参照)のように� �次の製造工程においてピンアニール処理を� �うと前述した膜剥離の問題が生じ得ること� �なる。ここで、ピンアニール処理とは、TMR� �の成膜後に、固定磁性層14を固定化するため の磁場中熱処理をいい、一例として、1.5テス ラ程度の磁場を膜面内に印加して250~300℃の� �度で数時間保持することにより行われる。
 膜剥離の問題、すなわち、キャップ層20にRu を用いて、ピンアニール処理を行うと、TMR膜 の界面から、膜剥離が生じてしまという現象 は、特に、パターン段差部、例えば、製造工 程におけるアライメント用マーカ部等におい て生じ易く、仮に、当該マーカ部で膜剥離が 生じた場合には、マーカ精度の低下を招き、 その後の工程における位置合せが困難となる ため、その時点で製品化が不可能となり、そ の製品は廃棄処理せざるを得ないこととなっ てしまう。
 ところが、そのような膜剥離の問題解決に� ��して、Ruを用いる代わりに、例えば、Taを用 いてキャップ層20’を形成すると、確かに、� ��ンアニール処理を行う工程での膜剥離は防� ��することができるものの、新たに、別の問� ��が生じてしまう。その問題とは、ピンアニ� ��ル処理の工程に続く後の工程、つまり、レ� ��スト材のパターニング工程、イオンミリン� ��処理工程、絶縁層および磁区制御層の成膜� ��程を経て、レジストパターンのリフトオフ� ��理工程へと至るところ、リフトオフ処理工� ��においてレジストパターンのリフトオフが� ��きずに、本来除去されるべきパターンが除� ��されないまま残ってしまうという障害であ� ��(図3F参照)。この障害の原因については、十 分な解明はなされていないが、原因の一つと して、レジスト材に含まれるいずれかの成分 がTaの影響を受けることによって、レジスト� ��の変質を生じさせ、その結果、本来リフト� ��フ処理において生じるべきはずの反応が生� ��ていないことが推測されている。
 そこで、本発明においては、上記二つの問� ��を一挙に解決する特徴的な工程として、Ru� �用いてキャップ層(第一のキャップ層)20を形� ��する工程を行った後、さらにその上層に、� ��二のキャップ層22を成膜し、その後、ピン� �ニール処理を行う工程と、ピンアニール処� �を行った後に、第二のキャップ層22を除去す る工程とを備える。また、その後、第一のキ ャップ層20の上にレジスト材からなるレジス� ��層24を成膜する工程を備える(図1B参照)。
 その結果、中間絶縁層16にMgOを用いたTMR素� �および該素子を用いた磁気ヘッドについて� �Ruを用いてキャップ層(第一のキャップ層)20� �形成する場合であっても、その後のピンア� �ール処理を行う工程において、TMR膜の界面� �ら、膜剥離が生じてしまという問題を解消� �ることが可能となる。併せて、Ruに代えてTa� ��用いて第一のキャップ層20’を形成しよう� �する場合に生じ得る、後工程であるリフト� �フ処理工程において、リフトオフすること� �できずにレジストパターンが残ってしまう� �いう問題を回避することが可能となる。
 なお、第二のキャップ層22はピンアニール� �理を行った後に除去されるものであるが、� �一、除去が不完全であって、その一部が第� �のキャップ層20上に残存した場合に、絶縁物 であれば断線を生じさせる恐れが生じ得る。 そこで、第二のキャップ層22には、当該トラ� ��ルの防止が可能な、導電性金属材料、導電� ��金属合金材料を用いる構成とする。
 ここで、実施化の観点から、当該第二のキ� ��ップ層22は、Ta、Ti、Cr、Cu、Al、Mg、CoFe合金� ��FeNi合金のいずれか一つを用いて構成される ことが好適である。
 また、第二のキャップ層22は、実験の結果� �膜厚が0.1nmもあれば、十分に前述の作用効果 を生じさせることが可能である。その一方で 、膜厚を過剰に厚くしてしまうことは、除去 工程の非効率化を招くため、実施化の観点か ら、膜厚を厚くし過ぎないことも考慮すべき である。
 さらに、第一のキャップ層20の上にレジス� �層24を成膜する工程の後に続く磁気ヘッドの 製造工程としては、図3C~図3Fに示す従来の製� ��方法(ただし、図3Fはリフトオフできない障� ��発生状態として図示した)と同様に、レジス ト層24に対して露光・現像処理を施すことに� ��って、レジストパターン30を形成した後、� �オンミリング処理を施す工程が行われる(図1 Cおよび図1D参照)。
 その後、絶縁層32を成膜し、さらにその上� �ら磁区制御層34の成膜を行う(図1E参照)。そ� �状態から、図1Fに示すように、レジストパタ ーン30をリフトオフ処理によって除去する工� ��が行われる。
 なお、これに続き、磁気ヘッドとして製造� ��行う工程として、図示しないが、上部シー� ��ド層を被着形成してリード素子を形成した� ��、上部シールド層の上にライト素子を形成� ��て、磁気ヘッドとして完成に至る。ここで� ��ライト素子は、磁気ヨークとして作用する� ��部磁極および上部磁極と、磁極を励磁する� ��磁用コイルを備えたものである。一例とし� ��、これらの各磁極は磁性層をめっき盛り上� ��によって形成し、コイルを所定のパターン� ��パターニングして形成する。
 以上、説明した通り、本発明に係る磁気抵� ��効果素子および磁気ヘッドの製造方法によ� ��ば、MgOからなる絶縁層を含む磁気抵抗効果� ��子および該素子を備える磁気ヘッドに関し� ��、MgO膜の界面からの膜剥離およびリードコ� ��幅形成時のリフトオフ障害のいずれの問題� ��生じさせないキャップ層を形成することが� ��能となる。また、その結果、歩留まりの発� ��を防止して高品質の磁気ヘッドおよびMRAM等 の製造が可能となる。
 なお、本発明に係る磁気抵抗効果素子およ� ��磁気ヘッドの製造方法は、上記のようにRu� �用いてキャップ層を形成する際に生じる課� �を例示して説明を行った。しかしながら、Mg Oからなる絶縁層を含む磁気抵抗効果素子に� �して、Ru以外の材料を用いてキャップ層を形 成する場合に、ピンアニール処理を行う工程 において、該素子のMgO膜の界面から膜が剥離 するという問題が生じ得るならば、本発明が その解決を図るもしくは重要な示唆を与える ものであることは明白である。