公开(公告)号：US08557407B2

公开(公告)日：2013-10-15

申请号：US12806164

申请日：2010-08-06

申请人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

发明人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

IPC分类号： G11B5/39

CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  Y10T428/1114 ,  Y10T428/1143

摘要： A high performance TMR sensor is fabricated by incorporating a tunnel barrier having a Mg/MgO/Mg configuration. The 4 to 14 Angstroms thick lower Mg layer and 2 to 8 Angstroms thick upper Mg layer are deposited by a DC sputtering method while the MgO layer is formed by a NOX process involving oxygen pressure from 0.1 mTorr to 1 Torr for 15 to 300 seconds. NOX time and pressure may be varied to achieve a MR ratio of at least 34% and a RA value of 2.1 ohm-um2. The NOX process provides a more uniform MgO layer than sputtering methods. The second Mg layer is employed to prevent oxidation of an adjacent ferromagnetic layer. In a bottom spin valve configuration, a Ta/Ru seed layer, IrMn AFM layer, CoFe/Ru/CoFeB pinned layer, Mg/MgO/Mg barrier, CoFe/NiFe free layer, and a cap layer are sequentially formed on a bottom shield in a read head.

摘要翻译： 通过并入具有Mg / MgO / Mg构型的隧道势垒来制造高性能TMR传感器。 通过DC溅射法沉积4至14埃厚的较低的Mg层和2至8埃厚的上部Mg层，而MgO层通过氧化压力为0.1毫托至1托的NOX工艺形成15至300秒。 可以改变NOX时间和压力以实现至少34％的MR比和2.1ohm-um2的RA值。 NOX工艺提供比溅射方法更均匀的MgO层。 第二Mg层用于防止相邻铁磁层的氧化。 在底部自旋阀结构中，Ta / Ru籽晶层，IrMn AFM层，CoFe / Ru / CoFeB钉扎层，Mg / MgO / Mg阻挡层，CoFe / NiFe自由层和覆盖层依次形成在底部屏蔽 在读头。

公开(公告)号：US08337676B2

公开(公告)日：2012-12-25

申请号：US12806082

申请日：2010-08-05

申请人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

发明人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  Y10T428/1114 ,  Y10T428/1143

摘要： A high performance TMR sensor is fabricated by incorporating a tunnel barrier having a Mg/MgO/Mg configuration. The 4 to 14 Angstroms thick lower Mg layer and 2 to 8 Angstroms thick upper Mg layer are deposited by a DC sputtering method while the MgO layer is formed by a NOX process involving oxygen pressure from 0.1 mTorr to 1 Torr for 15 to 300 seconds. NOX time and pressure may be varied to achieve a MR ratio of at least 34% and a RA value of 2.1 ohm-um2. The NOX process provides a more uniform MgO layer than sputtering methods. The second Mg layer is employed to prevent oxidation of an adjacent ferromagnetic layer. In a bottom spin valve configuration, a Ta/Ru seed layer, IrMn AFM layer, CoFe/Ru/CoFeB pinned layer, Mg/MgO/Mg barrier, CoFe/NiFe free layer, and a cap layer are sequentially formed on a bottom shield in a read head.

摘要翻译： 通过并入具有Mg / MgO / Mg构型的隧道势垒来制造高性能TMR传感器。 通过DC溅射法沉积4至14埃厚的较低的Mg层和2至8埃厚的上部Mg层，而MgO层通过氧化压力为0.1毫托至1托的NOX工艺形成15至300秒。 可以改变NOX时间和压力以实现至少34％的MR比和2.1ohm-um2的RA值。 NOX工艺提供比溅射方法更均匀的MgO层。 第二Mg层用于防止相邻铁磁层的氧化。 在底部自旋阀结构中，Ta / Ru籽晶层，IrMn AFM层，CoFe / Ru / CoFeB钉扎层，Mg / MgO / Mg阻挡层，CoFe / NiFe自由层和覆盖层依次形成在底部屏蔽 在读头。

公开(公告)号：US20110179635A1

公开(公告)日：2011-07-28

申请号：US13065966

申请日：2011-04-04

申请人： Kunliang Zhang ,  Min Li ,  Yu-Hsia Chen ,  Chyu-Jiuh Torng

发明人： Kunliang Zhang ,  Min Li ,  Yu-Hsia Chen ,  Chyu-Jiuh Torng

IPC分类号： G11B7/22

CPC分类号： H01L43/08 ,  B82Y40/00 ,  G11B5/3906 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3281 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/18 ,  H01F41/303 ,  H01L43/10 ,  Y10T29/49032 ,  Y10T29/49039 ,  Y10T29/49043 ,  Y10T29/49044 ,  Y10T428/1114 ,  Y10T428/1129 ,  Y10T428/115

摘要： A CPP-GMR spin valve having a CoFe/NiFe composite free layer is disclosed in which Fe content of the CoFe layer ranges from 20 to 70 atomic % and Ni content in the NiFe layer varies from 85 to 100 atomic % to maintain low Hc and λs values. A higher than normal Fe content in the CoFe layer improves the MR ratio by ≧16% compared with conventional CoFe/NiFe free layers in which the Fe content in CoFe is typically

摘要翻译： 公开了一种具有CoFe / NiFe复合自由层的CPP-GMR自旋阀，其中CoFe层的Fe含量为20〜70原子％，NiFe层的Ni含量为85〜100原子％，保持低Hc， λs值。 与FeFe中的Fe含量通常<20原子％，NiFe中的Ni含量<85原子％的常规CoFe / NiFe自由层相比，CoFe层中高于正常Fe含量使MR比提高了16％ 。 CPP-GMR性能也可以通过在被钉扎层和自由层之间的铜间隔物中结合约束电流通路层来优化。 对于具有AP2 / Ru / AP1配置的钉扎层，通过由[CoFe / Cu] 2 / CoFe中的CoFe和Cu层的层叠构成的AP1层来进一步提高自旋阀性能。

公开(公告)号：US20100320076A1

公开(公告)日：2010-12-23

申请号：US12806082

申请日：2010-08-05

申请人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

发明人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

IPC分类号： C23C14/35

CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  Y10T428/1114 ,  Y10T428/1143

摘要： A high performance TMR sensor is fabricated by incorporating a tunnel barrier having a Mg/MgO/Mg configuration. The 4 to 14 Angstroms thick lower Mg layer and 2 to 8 Angstroms thick upper Mg layer are deposited by a DC sputtering method while the MgO layer is formed by a NOX process involving oxygen pressure from 0.1 mTorr to 1 Torr for 15 to 300 seconds. NOX time and pressure may be varied to achieve a MR ratio of at least 34% and a RA value of 2.1 ohm-um2. The NOX process provides a more uniform MgO layer than sputtering methods. The second Mg layer is employed to prevent oxidation of an adjacent ferromagnetic layer. In a bottom spin valve configuration, a Ta/Ru seed layer, IrMn AFM layer, CoFe/Ru/CoFeB pinned layer, Mg/MgO/Mg barrier, CoFe/NiFe free layer, and a cap layer are sequentially formed on a bottom shield in a read head.

摘要翻译： 通过并入具有Mg / MgO / Mg构型的隧道势垒来制造高性能TMR传感器。 通过DC溅射法沉积4至14埃厚的较低的Mg层和2至8埃厚的上部Mg层，而MgO层通过氧化压力为0.1毫托至1托的NOX工艺形成15至300秒。 可以改变NOX时间和压力以实现至少34％的MR比和2.1ohm-um2的RA值。 NOX工艺提供比溅射方法更均匀的MgO层。 第二Mg层用于防止相邻铁磁层的氧化。 在底部自旋阀结构中，Ta / Ru籽晶层，IrMn AFM层，CoFe / Ru / CoFeB钉扎层，Mg / MgO / Mg阻挡层，CoFe / NiFe自由层和覆盖层依次形成在底部屏蔽 在读头。

公开(公告)号：US20100304185A1

公开(公告)日：2010-12-02

申请号：US12806164

申请日：2010-08-06

申请人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

发明人： Tong Zhao ,  Kunliang Zhang ,  Hui Chuan Wang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

IPC分类号： G11B5/39 ,  H01L29/82

CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  Y10T428/1114 ,  Y10T428/1143

摘要： A high performance TMR sensor is fabricated by incorporating a tunnel barrier having a Mg/MgO/Mg configuration. The 4 to 14 Angstroms thick lower Mg layer and 2 to 8 Angstroms thick upper Mg layer are deposited by a DC sputtering method while the MgO layer is formed by a NOX process involving oxygen pressure from 0.1 mTorr to 1 Torr for 15 to 300 seconds. NOX time and pressure may be varied to achieve a MR ratio of at least 34% and a RA value of 2.1 ohm-um2. The NOX process provides a more uniform MgO layer than sputtering methods. The second Mg layer is employed to prevent oxidation of an adjacent ferromagnetic layer. In a bottom spin valve configuration, a Ta/Ru seed layer, IrMn AFM layer, CoFe/Ru/CoFeB pinned layer, Mg/MgO/Mg barrier, CoFe/NiFe free layer, and a cap layer are sequentially formed on a bottom shield in a read head.

公开(公告)号：US20100019333A1

公开(公告)日：2010-01-28

申请号：US12586523

申请日：2009-09-23

申请人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Kunliang Zhang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

发明人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Kunliang Zhang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

IPC分类号： H01L29/96

CPC分类号： H01L43/10 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/303 ,  H01L43/12

摘要： A high performance TMR sensor is fabricated by employing a composite inner pinned (AP1) layer in an AP2/Ru/AP1 pinned layer configuration. In one embodiment, there is a 10 to 80 Angstrom thick lower CoFeB or CoFeB alloy layer on the Ru coupling layer, a and 5 to 50 Angstrom thick Fe or Fe alloy layer on the CoFeB or CoFeB alloy, and a 5 to 30 Angstrom thick Co or Co rich alloy layer formed on the Fe or Fe alloy. A MR ratio of about 48% with a RA of

摘要翻译： 通过在AP2 / Ru / AP1钉扎层配置中采用复合内固定（AP1）层制造高性能TMR传感器。 在一个实施例中，Ru结合层上存在10至80埃厚的CoFeB或CoFeB合金层，CoFeB或CoFeB合金上为5至50埃厚的Fe或Fe合金层，厚度为5至30埃 在Fe或Fe合金上形成Co或Co丰富的合金层。 当在TMR堆叠中使用CoFe AP2层，MgO（NOX）隧道势垒和CoFe / NiFe自由层时，实现约48％的RA比为<2欧姆 - um2的MR比。 观察到改善的RA均匀性和较少的头噪声。 可选地，可以在耦合层和CoFeB或CoFeB合金层之间插入CoFe层以改善钉扎强度并增强结晶。

公开(公告)号：US20080299679A1

公开(公告)日：2008-12-04

申请号：US11811930

申请日：2007-05-29

申请人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Kunliang Zhang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

发明人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Kunliang Zhang ,  Yu-Hsia Chen ,  Min Li

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： H01L43/10 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/303 ,  H01L43/12

摘要： A high performance TMR sensor is fabricated by employing a composite inner pinned (AP1) layer in an AP2/Ru/AP1 pinned layer configuration. In one embodiment, there is a 10 to 80 Angstrom thick lower CoFeB or CoFeB alloy layer on the Ru coupling layer, a and 5 to 50 Angstrom thick Fe or Fe alloy layer on the CoFeB or CoFeB alloy, and a 5 to 30 Angstrom thick Co or Co rich alloy layer formed on the Fe or Fe alloy. A MR ratio of about 48% with a RA of

摘要翻译： 通过在AP2 / Ru / AP1钉扎层配置中采用复合内固定（AP1）层制造高性能TMR传感器。 在一个实施例中，Ru结合层上存在10至80埃厚的CoFeB或CoFeB合金层，CoFeB或CoFeB合金上为5至50埃厚的Fe或Fe合金层，厚度为5至30埃 在Fe或Fe合金上形成Co或Co丰富的合金层。 当在TMR堆叠中使用CoFe AP2层，MgO（NOX）隧道势垒和CoFe / NiFe自由层时，实现约48％的RA比为<2欧姆 - um2的MR比。 观察到改善的RA均匀性和较少的头噪声。 可选地，可以在耦合层和CoFeB或CoFeB合金层之间插入CoFe层以改善钉扎强度并增强结晶。

公开(公告)号：US20070014054A1

公开(公告)日：2007-01-18

申请号：US11180808

申请日：2005-07-13

申请人： Kunliang Zhang ,  Min Li ,  Yu-Hsia Chen ,  Chyu-Jiuh Torng

发明人： Kunliang Zhang ,  Min Li ,  Yu-Hsia Chen ,  Chyu-Jiuh Torng

IPC分类号： G11B5/127 ,  H04R31/00

CPC分类号： H01L43/08 ,  B82Y40/00 ,  G11B5/3906 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3281 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/18 ,  H01F41/303 ,  H01L43/10 ,  Y10T29/49032 ,  Y10T29/49039 ,  Y10T29/49043 ,  Y10T29/49044 ,  Y10T428/1114 ,  Y10T428/1129 ,  Y10T428/115

摘要： A CPP-GMR spin valve having a CoFe/NiFe composite free layer is disclosed in which Fe content of the CoFe layer ranges from 20 to 70 atomic % and Ni content in the NiFe layer varies from 85 to 100 atomic % to maintain low Hc and λS values. A higher than normal Fe content in the CoFe layer improves the MR ratio by ≧16% compared with conventional CoFe/NiFe free layers in which the Fe content in CoFe is typically

摘要翻译： 公开了一种具有CoFe / NiFe复合自由层的CPP-GMR自旋阀，其中CoFe层的Fe含量为20〜70原子％，NiFe层的Ni含量为85〜100原子％，保持低Hc， λ值。 与FeFe中Fe含量通常<20原子％，NiFe中的Ni含量<85原子的常规CoFe / NiFe自由层相比，CoFe层中高于正常Fe含量的MR比提高了> 16％ ％。 CPP-GMR性能也可以通过在被钉扎层和自由层之间的铜间隔物中结合约束电流通路层来优化。 对于具有AP2 / Ru / AP1配置的钉扎层，通过由[CoFe / Cu] 2 / CoFe中CoFe和Cu层的叠层构成的AP1层进一步改善自旋阀性能 。

公开(公告)号：US07072151B2

公开(公告)日：2006-07-04

申请号：US10782671

申请日：2004-02-19

申请人： Charles C. Lin ,  Cheng T. Horng ,  Min Li ,  Kochan Ju

发明人： Charles C. Lin ,  Cheng T. Horng ,  Min Li ,  Kochan Ju

IPC分类号： G11B5/33

CPC分类号： B82Y25/00 ,  B82Y10/00 ,  G11B5/3163 ,  G11B5/3903 ,  G11B2005/3996 ,  Y10T29/49044 ,  Y10T29/49046 ,  Y10T29/49052

摘要： A method for forming a top spin-valve SyAP GMR read sensor having a novel conductive lead overlay configuration and the sensor so formed. The lead overlay electrically contacts the sensor at a position within the SyAP pinned layer, thus simultaneously assuring improved electrical contact and destroying the GMR properties of the sensor at the junction to improve the definition of the sensor track width.

公开(公告)号：US07262941B2

公开(公告)日：2007-08-28

申请号：US10856180

申请日：2004-05-28

申请人： Min Li ,  Simon H. Liao ,  Masashi Sano ,  Kiyoshi Noguchi ,  Kochan Ju ,  Cheng T. Horng

发明人： Min Li ,  Simon H. Liao ,  Masashi Sano ,  Kiyoshi Noguchi ,  Kochan Ju ,  Cheng T. Horng

IPC分类号： G11B5/39

CPC分类号： C22C38/10 ,  B32B15/01 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  C22C38/12 ,  G01R33/093 ,  G11B5/3163 ,  G11B5/3903 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/302 ,  H01L43/08 ,  H01L43/12 ,  Y10T29/49034 ,  Y10T29/49044 ,  Y10T29/49046

摘要： An NiCr seed layer based bottom spin valve sensor element having a synthetic antiferromagnet pinned (SyAP) layer and a capping layer comprising either a single specularly reflecting nano-oxide layer (NOL) or a bi-layer comprising a non-metallic layer and a specularly reflecting nano-oxide layer. As a result of their structure and the method of their fabrication, these elements have higher GMR ratios and lower resistances than elements of the prior art.

摘要翻译： 一种具有合成反铁磁性钉扎（SyAP）层的NiCr种子层底部自旋阀传感器元件和包括单个镜面反射纳米氧化物层（NOL）或包含非金属层的双层和镜面反射纳米氧化物层 反射纳米氧化层。 由于它们的结构及其制造方法的结果，这些元件具有比现有技术的元件更高的GMR比和更低的电阻。