[发明专利]具有减小的间隙厚度的隧穿磁阻（TMR）读头

权利要求书

1.一种隧穿磁阻(TMR)读头，包括：

第一屏蔽，由透磁材料形成；

多层的籽层，在所述第一屏蔽上；

IrMn的反铁磁层，在所述籽层上；

反平行(AP)被钉扎结构，包括在所述IrMn层上的具有平面内磁化方 向的铁磁的第一反平行被钉扎(AP1)层、具有基本上反平行于所述第一反 平行被钉扎层的磁化方向的平面内磁化方向的铁磁的第二反平行被钉扎 (AP2)层以及在所述第一反平行被钉扎层与所述第二反平行被钉扎层之间 并与所述第一反平行被钉扎层和所述第二反平行被钉扎层接触的反平行耦 合(APC)层；

MgO隧穿阻挡层，在所述第二反平行被钉扎层上；

铁磁的自由层，在MgO层上并包括在所述MgO层上并与所述MgO层 接触的铁磁的Fe或CoFe合金子层以及在所述子层上的铁磁的CoFeB合金 上层，其中Fe以大于或等于0原子百分数并且小于或等于10原子百分数的 量存在于所述上层中，所述自由层不具有NiFe合金材料；以及

多层的覆盖层，在所述自由层上并包括在所述CoFeB合金上层上的由 Hf组成的第一覆盖层。

2.如权利要求1所述的读头，还包括界面层，所述界面层包括Co、Hf 和B并在CoFeB合金上层与Hf的第一覆盖层之间。

3.如权利要求2所述的读头，其中Hf以等于或大于5原子百分数的量 存在于所述界面层中。

4.如权利要求1所述的读头，其中由Hf组成的所述第一覆盖层具有等 于或大于的厚度。

5.如权利要求1所述的读头，其中B以等于或大于15原子百分数并且 小于或等于30原子百分数的量存在于所述CoFeB上层中。

6.如权利要求1所述的读头，其中所述CoFe合金子层具有等于或大于 并且小于或等于的厚度，并且所述CoFeB合金上层具有等于或大于 并且小于或等于的厚度。

7.如权利要求1所述的读头，还包括在所述第一覆盖层上的从Ta和Ru 中选择的覆盖层。

8.如权利要求1所述的读头，还包括在所述第一覆盖层上的由Ta组成 的第二覆盖层以及在所述第二覆盖层上的由Ru组成的第三覆盖层。

9.如权利要求1所述的读头，其中所述多层的籽层包括：铁磁的第一籽 层，在所述第一屏蔽上、与所述第一屏蔽接触并铁磁耦合到所述第一屏蔽， 并从CoHf合金和B与Co、Ni和Fe中的一个或多个的合金中选择，其中B 以等于或大于10原子百分数并且小于或等于30原子百分数的量存在；第二 籽层，由铁磁的NiFe合金组成，在所述第一籽层上并磁耦合到所述第一屏 蔽；以及第三籽层，从Ru和Pt中选择，在所述第二籽层上并接触所述第二 籽层，其中所述IrMn层在所述第三籽层上并接触所述第三籽层。

10.如权利要求9所述的读头，还包括由Ru组成的第四籽层，所述第 四籽层在所述第一籽层与所述第二籽层之间并与所述第一籽层和所述第二 籽层接触，并具有等于或大于并小于或等于的厚度。

11.如权利要求9所述的读头，其中所述第一籽层具有等于或大于并且小于或等于的厚度，所述第二籽层具有等于或大于并且小于 或等于的厚度。

12.如权利要求9所述的读头，其中所述第一反平行被钉扎层包括：第 一Co纳米层，在所述IrMn层上并与所述IrMn层接触；CoFe合金中间层， 在所述第一Co纳米层上，其中Fe以等于或大于40原子百分数并且小于或 等于80原子百分数的量存在；以及第二纳米层，在所述CoFe合金中间层上 并从Co和CoFe合金中选出，其中Fe以小于或等于25原子百分数的量存 在。