JP2010080788A - 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】強磁性体を含む第1磁性層と、強磁性体を含む第2磁性層と、前記第1、第2磁性層の間に設けられ、絶縁層と前記絶縁層を貫通する導電部とを含むスペーサ層と、を有する磁気抵抗効果素子の製造方法であって、スペーサ層の母材となる膜を形成する第1工程と、前記膜に、酸素分子、酸素イオン、酸素プラズマ及び酸素ラジカルの少なくともいずれかを含むガスを用いた第1処理を施す第2工程と、前記第1処理が施された前記膜に、窒素分子、窒素原子、窒素イオン、窒素プラズマ及び窒素ラジカルの少なくともいずれかを含むガスを用いた第2処理を施す第3工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、これを実現するためのひとつの手段として、スペーサの作製方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、将来要求されると予測されるMR変化率を達成するには、さらなる工夫が必要である。すなわち、絶縁層の絶縁性を保ちつつ、導電部の導電性をさらに向上して、さらにMR変化率を向上する技術の開発が望まれる。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法を例示するフローチャート図である。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法が適用される磁気抵抗効果素子の構成を例示する模式的斜視図である。
図3は、本発明の第1の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法の具体例を例示するフローチャート図である。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
すなわち、同図(a)は最初の工程であり、同図(b)は同図(a)に続く図であり、同図(c)は同図(b)に続く図であり、同図(d)は同図(c)に続く図である。
例えば、絶縁層161には、例えば、Al2O3が用いられる。
ただし、本発明はこれに限らず、絶縁層161及び導電部162には、後述する各種の材料を用いることができる。以下では、一例として、絶縁層161がAl2O3であり、導電部162がCuである場合に関して説明する。
導電部162は一般的には結晶相であるが、その配向性は連続膜やバルクの金属に比べると劣っている。CCP−CPP素子の場合、導電部162の酸素が少ないほど、導電部162の比抵抗が下がり、高いMR変化が得られる。
すなわち、まず、スペーサ層16の母材となる膜を成膜する(ステップS110)。
すなわち、図4(a)に表したように、例えば、第1磁性層を含む層14aの上に、導電部162となる第1金属膜16aと、絶縁層161となる第2金属膜16bと、を積層して成膜する。第1金属膜16aは、例えばCuである。また、第2金属膜16bはAlである。第2金属膜16bはAlCuでも良い。
すなわち、例えば、図4(b)に表したように、まず、Arイオンビーム91によるPIT(Pre Ion Treatment)を行う(図3に例示したステップS120a)。その後、図4(c)に表したように、酸素イオンビーム92によるIAO(Ion Assisted Oxidation)を行う(図3に例示したステップS120b)。このように、酸素ガスを用いた第1処理を施す第2工程(ステップS120)は、PIT工程(希ガスを用いた前処理工程:ステップS120a)と、IAO工程(希ガスと酸素ガスを用いた変換工程:ステップS120b)と、を有することができる。
CuOの量を減らす方法として、酸化物の還元作用が有効である。CuOの還元は、窒素ガスにより還元し、以下のような反応式で金属Cuへと変換される。
2CuO + N2 → 2Cu + 2NO (1)
窒素ガスによる還元作用では、一般的に試料温度を上昇させることが必要で、室温で還元ができたという報告はない。理由のひとつとして、N2分子の反応性が低いことが挙げられる。本実施形態では、これを解決するために、窒素分子の乖離を行ってからCuOと反応させることが効果的であること利用し、適用することとした。
N2 → 2N (2)
2CuO+2N →2Cu+2NO (3)
式(1)に比べて式(3)での反応エネルギーは低く、よりCuOが還元されやすい。式(2)に示した窒素分子N2の乖離を実現するには、窒素ガス分子をイオン化、プラズマ化、ラジカル化させることが有効である。ここで、本実施形態では、窒素に基づくガスを用いた。なお、分子であってもプラズマ等であっても、形態はガスである。
2Al2O3 +3N2 → 2Al + 6NO (4)
その還元量はCuOに比べると少ないが、酸化不足の部分はできるだけ少なくした方が良い。酸化不足となると絶縁性が劣化し、その部分にリーク電流が流れることとなる。この場合、電流狭窄効果が小さくなり、MR変化率が小さくなることが考えられる。
2Al + 2N → 2AlN (5)
式(5)に表したように、この場合も、窒素分子の乖離を行ってから反応させることで、窒化をより促進させることができる。
比較例の磁気抵抗効果素子の製造方法は、図1に例示した第3工程(ステップS130)を実施しないものである。比較例の磁気抵抗効果素子の製造方法よって作製された磁気抵抗効果素子は、第2工程(ステップS120)の酸化性の第1処理によって第2金属膜16bが酸化され、具体的にはCuからCuOが生成し、結果的に、導電部162における酸素不純物が多い。また、絶縁層161の酸化が不十分な部分があり、絶縁層161の絶縁性が低い。
すなわち、同図(a)は、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子101のスペーサ層16の状態を例示しており、同図(b)は、磁気抵抗効果素子101の製造工程の途中、すなわち、還元処理の途中過程におけるスペーサ層16の状態を例示している。一方、同図(c)は、比較例の磁気抵抗効果素子109のスペーサ層16の状態を例示している。
このように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法によれば、絶縁層161の絶縁性を保ちつつ、導電部162を還元して抵抗値を下げることができ、MR変化率の高いCCP−CPP型の磁気抵抗効果素子の製造方法が抵抗できる。
下電極11は、スピンバルブ膜の垂直方向に通電するための電極である。下電極11と上電極20との間に電圧が印加されることで、スピンバルブ膜内部をその膜垂直方向に沿って電流が流れる。この電流によって、磁気抵抗効果に起因する抵抗の変化を検出することで、磁気の検知が可能となる。下電極11には、電流を磁気抵抗効果素子に通電するために、電気抵抗が比較的小さい金属層が用いられる。NiFe、Cuなどが用いられる。
これ以外にも、Cr、Zr、Ti、Mo、Nb、Wやこれらの合金層なども用いることができる。
CCP−CPP素子においては、スペーサ層16の近傍で電流が狭窄されるため、スペーサ層16の界面近傍での抵抗の寄与が非常に大きい。つまり、スペーサ層16と磁性層(ピン層14、フリー層18)の界面での抵抗が、磁気抵抗効果素子全体の抵抗に占める割合が大きい。このことは、スピン依存界面散乱効果の寄与がCCP−CPP素子では非常に大きく、重要であることを示している。つまり、スペーサ層16の界面に位置する磁性材料の選択が従来のCPP素子の場合と比較して、重要な意味をもつ。これが、上部ピン層143として、スピン依存界面散乱効果が大きいbcc構造をもつFeCo合金層を用いた理由であり、前述したとおりである。
導電部162(CCP)を形成する材料は、Cu以外には、Au、Ag、Alや、Ni、Co、Fe、もしくはこれらの元素を少なくとも1つは含む合金層を挙げることができる。一例として、導電部162としてCuを含む合金層で形成することができる。CuNi、CuCo、CuFeなどの合金層も用いることができる。ここで、50%以上のCuを有する組成とすることが、高MR変化率と、ピン層14とフリー層18の層間結合磁界(interlayer coupling field, Hin)を小さくするためには好ましい。
すなわち、同図は、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法における第2処理に用いることができる処理装置の3種類の構成を例示している。
図6(a)に示すように、処理装置60aは、真空ポンプ61に連結された真空チャンバ60を有し、真空チャンバ60内が高真空にされる。真空チャンバ60内に、被処理体80(この場合は、第1処理が施された、ピン層14となる膜を含む層14a、第1金属膜16a及び第2金属膜16bの積層構造体)が、設置される。そして、真空チャンバ60には、イオンソース70から発生されたプラズマ70aが、グリッド71、72、73によって加速される。この例では、Arイオンが用いられ、これにより、Arイオンビーム91が生成される。この際、ニュートラライザ74によって中性化される。一方、マスフローコントローラ(MFC)63で制御された窒素ガス93gが供給管62から真空チャンバ60内に導入される。そして、窒素ガス93gの雰囲気中において、Arイオンビーム91が被処理体80に照射される。上記において、Arイオンビーム91ではなく、Arプラズマを被処理体80に照射しても良い。
図6(b)に表したように、窒素ガス93gをイオンソース70に導入し、プラズマ化することで、モノマー窒素93mが得られる。ここで、モノマー窒素93mとは気体分子に対して原子単体で存在する窒素の形態を指す。モノマー窒素93mは、電荷をもつイオンであっても、電気的に中性な原子であっても構わない。この窒素プラズマに対し、グリッド71、72、73で電圧を印加して加速すると、窒素イオン93iのビームとして引き出される。電荷をもった窒素イオンビームは、ニュートラライザ74で電気的に中和され、被処理体80に到達する。これにより、絶縁層161における窒化の効率が向上すると同時に、導電部162における還元の効率が向上する。酸化物の還元は、窒素分子(N2)では実質的に進行せず、モノマー窒素(N)93mとすることで進行しやすくなるためである。
図6(c)に表したように、窒素イオン93i(モノマー窒素93m)と希ガスイオン(Arイオンビーム91)とを同時に被処理体80に照射することで、さらに還元の効率を向上させることができる。
図7に表したように、本発明の第1の実施形態に係る別の磁気抵抗効果素子の製造方法では、図1に関して説明した第1工程(ステップS110)、第2工程(ステップS120)及び第3工程(ステップS130)が複数回繰り返して実施される。
以下では、繰り返しの回数が2回である場合を例にして説明する。
なお、この場合も、第2工程(ステップS120)は、PIT工程(図3に例示したステップS120a)及びIAO工程(図3に例示したステップS120b)を有することができる。
すなわち、同図(a)は最初の工程の図であり、同図(b)〜(h)は、それぞれ前の工程に続く図である。
図8(a)〜(d)は、図4(a)〜(d)と同様であるので説明を省略する。
図8(e)に表したように、2回目のステップS110を行う。すなわち、1回目のステップS110〜ステップS130(すなわち、スペーサ層16の母材となる膜の形成、酸素ガスを用いた第1処理、及び、窒素を用いた第2処理)の後に、2層目の第2金属膜16eを形成する。2層目の第2金属膜16eも、例えばAlである。2層目の第2金属膜16eはAlCuでも良い。
すなわち、図8(f)に表したように、Arイオンビーム91によるPITを行う。これにより、1回目のステップS110〜ステップS130で形成された導電部162がさらに2層目の第2金属膜16eの中に吸い上げられ、2層目の第2金属膜16eを貫通する。
すなわち、図8(h)に表したように、上記の膜に、窒素イオンビーム93を照射し、絶縁層161の中に窒素を導入して、絶縁層161中の酸化が不十分な領域161fを窒化しつつ、第1金属膜16aが酸化されて生じたCuOを還元し、Cuに変化させる。なお、この時も、絶縁層161となるAl2O3が実質的に還元されず、CuOが還元される条件を適切に選択することで、絶縁層161の絶縁性に実質的に悪影響を与えることなく、導電部162の抵抗値を低下させることが可能となる。
図9は、本発明の第2の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法を例示するフローチャート図である。
図9に表したように、本発明の第2の実施形態に係る別の磁気抵抗効果素子の製造方法では、図1に関して説明した第1工程(ステップS110)、第2工程(ステップS120)及び第3工程(ステップS130)の後に、さらに、第4工程(ステップS140)が実施される。
なお、この場合も、第2工程(ステップS120)は、PIT工程(図3に例示したステップS120a)及びIAO工程(図3に例示したステップS120b)を有することができる。
これにより、第2処理で生成されたNOを除去することができる。
すなわち、同図(a)は、第2処理後の状態を例示しており、同図(b)は、第3処理後の状態を例示している。
図10(a)に表したように、第2処理後は、絶縁層161及び導電部162には、第2処理で生成されたNO94が場合によっては残留する。この場合、全ての膜を積層し終わってからのアニール工程で残留NO94が拡散し、周囲の金属膜を酸化する可能性がある。つまり、第2処理において還元した導電部162が、アニール工程において残留NO94により再酸化される可能性がある、ということである。これを防ぐため、NO94を除去するために、以下の第3処理を行う。
図11に表したように、本具体例では、ステップS110〜ステップS120が繰り返し行われる。すなわち、複数の積層構造のスペーサ層16が形成され、その後、第2処理と第3処理が実施される。このように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法においてはステップS110〜ステップS120が複数回繰り返して実施されても良い。
なお、この場合も、第2工程(ステップS120)は、PIT工程(図3に例示したステップS120a)及びIAO工程(図3に例示したステップS120b)を有することができる。
図12に表したように、本発明の第2の実施形態に係る別の磁気抵抗効果素子の製造方法では、図7及び図8を用いて説明した、ステップS110〜ステップS130を繰り返した2層構造のスペーサ層16に対して、第3処理を行う。酸化処理と還元処理を繰り返すことにより、酸化が不十分な領域161fは窒化領域161nにより変化しやすくなる。そして、酸化されやすい第2金属膜16bはより酸化され、還元されやすい第1金属膜16aと導電部162はより還元される。すなわち、酸化エネルギーの材料による違いを、強調して利用することができる。これにより、絶縁層161の絶縁性を維持しつつ、導電部162を還元して酸素不純物をさらに低減し、導電部162の比抵抗をさらに低減することで、MR変化率の高い磁気抵抗効果素子が得られる。
なお、この場合も、第2工程(ステップS120)は、PIT工程(図3に例示したステップS120a)及びIAO工程(図3に例示したステップS120b)を有することができる。
図13に表したように、本発明の第2の実施形態に係る別の磁気抵抗効果素子の製造方法では、ステップS130〜ステップS140が繰り返し行われる。これは、第2処理(還元処理)と第3処理(その後のNO94の除去)を繰り返すことにより、余分なNO94が大量に蓄積される前に除去するものである。大量に蓄積される前に第3処理を行うことで、弱い条件の第3処理とすることができる。具体的には、第3処理がArプラズマ照射である場合、照射を2回繰り返すことにより、RFパワーは照射が1回の場合の半分程度で済む。あるいは、時間を半分程度としても良い。いずれにしても、第3処理における絶縁層161と導電部162に与えられるダメージが軽減され、緻密な絶縁層161とより純度の高い導電部162が形成されて、MR変化率が向上する。
なお、この場合も、第2工程(ステップS120)は、PIT工程(図3に例示したステップS120a)及びIAO工程(図3に例示したステップS120b)を有することができる。
図14に表したように、本発明の第2の実施形態に係る別の磁気抵抗効果素子の製造方法では、ステップS110〜ステップS140が繰り返し行われる。すなわち、複数の構造のスペーサ層16が形成され、それぞれの処理において、第3処理が実施される。
なお、この場合も、第2工程(ステップS120)は、PIT工程(図3に例示したステップS120a)及びIAO工程(図3に例示したステップS120b)を有することができる。
図15は、本発明の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法に用いられる製造装置の構成を例示する模式図である。
図15に表したように、本発明の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法に用いることができる製造装置50aにおいては、搬送チャンバ(TC)50を中心として、第1チャンバ(ロードロックチャンバ)51、第2チャンバ52、第3チャンバ53、第4チャンバ54、第5チャンバ55がそれぞれゲートバルブを介して設けられている。この製造装置50aは、成膜と各種の処理を行うものであり、ゲートバルブを介して接続された各チャンバの間で、真空中において基板を搬送することができるので、基板の表面は清浄に保たれる。
第3チャンバ53では、プレクリーニングや希ガスプラズマ処理を行うことができ、すなわち、例えばPITを行う。
第4チャンバ54では、金属を成膜する。
第5チャンバ55では、酸化物層を形成する。なお、窒化物を形成しても良い。
上記真空チャンバの真空度の値は、例えば、10−9Torr台であり、10−8Torrの前半の値が許容できる。
図16に表したように、本発明の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法が適用できる別の磁気抵抗効果素子104は、ピン層14がフリー層18よりも上に配置されるトップ型のCCP−CPP素子である。このように、第1及び第2の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法は、ピン層14がフリー層18よりも下に位置するボトム型のCCP−CPP素子(例えば磁気抵抗効果素子101)のみならず、トップ型のCCP−CPP素子にも適用でき、同様の効果が得られる。
本発明の第4の実施形態に係る磁気抵抗効果素子105(図示せず)は、第1及び第2の実施形態の磁気抵抗効果素子の製造方法によって製造された磁気抵抗効果素子(CCP素子)のいずれかである。すなわち、磁気抵抗効果素子105は、上記の磁気抵抗効果素子101及び104を含む。
すなわち、これらの図は、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子105を磁気ヘッドに組み込んだ状態を例示しており、図17は、磁気記録媒体(図示せず)に対向する媒体対向面に対してほぼ平行な方向に磁気抵抗効果素子105を切断したときの断面図であり、図18は、この磁気抵抗効果素子105を媒体対向面ABSに対して垂直な方向に切断したときの断面図である。
図19は、本発明の第4の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリの構成を例示する模式的斜視図である。
図19に表したように、本発明の第4の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ(ヘッドジンバルアセンブリ)160は、本発明の実施形態に係る磁気抵抗効果素子を一端に搭載するサスペンション154と、サスペンション154の他端に接続されたアクチュエータアーム155と、を備える。ここで、磁気抵抗効果素子は、上記の磁気抵抗効果素子101、104及び105の少なくともいずれかである。
図20は、本発明の第5の実施形態に係る磁気記録再生装置の構成を例示する模式的斜視図である。
図20に表したように、本発明の第5の実施形態に係る磁気記録再生装置150は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、磁気ディスク200は、スピンドルモータ152に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Aの方向に回転する。本実施形態に係る磁気記録再生装置150は、複数の磁気ディスク200を備えても良い。
すなわち、磁気ディスク200に格納され、情報の記録再生を行うヘッドスライダ153は、薄膜状のサスペンション154の先端に取り付けられている。
次に、本発明の第6の実施形態に係る磁気記録再生装置として、本発明の実施形態に係る磁気抵抗効果素子を搭載した磁気メモリの例について説明する。すなわち、本発明の実施形態に係る磁気抵抗効果素子を用いて、例えばメモリセルがマトリクス状に配置されたランダムアクセス磁気メモリ(MRAM: magnetic random access memory)などの磁気メモリを実現できる。以下では、磁気抵抗効果素子として第1の実施形態で説明した磁気抵抗効果素子101を用いる場合として説明するが、本発明の実施形態及び実施例として説明した上記の磁気抵抗効果素子101、104及び105の少なくともいずれかを用いることができる。
すなわち、同図は、メモリセルをアレイ状に配置した場合の回路構成を例示している。 図21に表したように、本実施形態に係る磁気抵抗効果素子においては、アレイ中の1ビットを選択するために、列デコーダ350、行デコーダ351が設けられており、ビット線334とワード線332によりスイッチングトランジスタ330がオンになり一意に選択され、センスアンプ352で検出することにより磁気抵抗効果膜10中の磁気記録層(フリー層)に記録されたビット情報を読み出すことができる。
一方、ビット情報を書き込むときは、特定の書き込みワード線323とビット線322とに書き込み電流を流して発生する磁場を印加する。
図22に表したように、この場合には、マトリクス状に配線されたビット線372とワード線384とが、それぞれデコーダ360、361、362により選択されて、アレイ中の特定のメモリセルが選択される。それぞれのメモリセルは、磁気抵抗効果素子101とダイオードDとが直列に接続された構造を有する。ここで、ダイオードDは、選択された磁気抵抗効果素子101以外のメモリセルにおいてセンス電流が迂回することを防止する役割を有する。書き込みは、特定のビット線372と書き込みワード線383とにそれぞれに書き込み電流を流して発生する磁場により行われる。
図24は、図23のA−A’線断面図である。
これらの図は、図21に例示した磁気記録再生装置(磁気メモリ)に含まれる1ビット分のメモリセルの構造を例示している。このメモリセルは、記憶素子部分311とアドレス選択用トランジスタ部分312とを有する。
上記の配線422がビット線322に対応し、配線423がワード線323に対応する。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
11 下電極
12 下地層
13 ピニング層(反強磁性層)
14 ピン層(第1磁性層)
14a 層
15 下部金属層(上部非磁性金属層)
16 スペーサ層(CCP−NOL)
16a 第1金属膜
16b、16e 第2金属膜
16s 広義のスペーサ層
17 上部金属層(上部非磁性金属層)
18 フリー層(第2磁性層)
19 キャップ層(保護層)
20 上電極
41 バイアス磁界印加膜
42 絶縁膜
43 保護層
50a 製造装置
50 搬送チャンバ(TC)
51 第1チャンバ(ロードロックチャンバ)
52 第2チャンバ(第2処理チャンバ)
53 第3チャンバ
54 第4チャンバ(金属成膜チャンバ)
55 第5チャンバ(第1処理チャンバ)
60 真空チャンバ
60a 処理装置
61 真空ポンプ
62 供給管
63 マスフローコントローラ(MFC)
70 イオンソース
70a プラズマ
71、72、73 グリッド
74 ニュートラライザ
80 被処理体
91 Arイオンビーム
92 酸素イオンビーム
93 窒素イオンビーム
93g 窒素ガス
93i 窒素イオン
93m モノマー窒素
94 NO
101、104、105、109 磁気抵抗効果素子
141 下部ピン層
142 磁気結合層(反平行磁気結合層)
143 上部ピン層
150 磁気記録再生装置
152 スピンドルモータ
153 ヘッドスライダ
154 サスペンション
155 アクチュエータアーム
156 ボイスコイルモータ
157 軸受部
160 ヘッドジンバルアセンブリ(磁気ヘッドアセンブリ)
161 絶縁層
161f 酸化が不十分な領域
161n 窒化領域
162 導電部
162f CuO
164 リード線
165 電極バッド
200 磁気ディスク
311 記憶素子部分
312 アドレス選択用トランジスタ部分
322、334、372 ビット線
323、332、383、384 ワード線
326 ビア
328 埋め込み配線
330 スイッチングトランジスタ
350 列デコーダ
351 行デコーダ
352 センスアンプ
360、361、362 デコーダ
370 ゲート
422、423、424、434 配線
Claims (20)
- 強磁性体を含む第1磁性層と、強磁性体を含む第2磁性層と、前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられ、絶縁層と前記絶縁層を貫通する導電部とを含むスペーサ層と、を有する磁気抵抗効果素子の製造方法であって、
前記スペーサ層の母材となる膜を形成する第1工程と、
前記膜に、酸素分子、酸素イオン、酸素プラズマ及び酸素ラジカルの少なくともいずれかを含むガスを用いた第1処理を施す第2工程と、
前記第1処理が施された前記膜に、窒素分子、窒素原子、窒素イオン、窒素プラズマ及び窒素ラジカルの少なくともいずれかを含むガスを用いた第2処理を施す第3工程と、
を備えたことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。 - 前記第2処理は、アルゴン、キセノン、ヘリウム、ネオン及びクリプトンよりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスをイオン化またはプラズマ化して得た雰囲気中に窒素ガスを導入する処理を含むことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第2処理は、窒素ガスをイオン化またはプラズマ化して前記第1処理が施された前記膜に照射する処理を含むことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第2処理は、アルゴン、キセノン、ヘリウム、ネオン及びクリプトンよりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスをイオン化またはプラズマ化して得た雰囲気中に窒素ガスを導入しイオン化またはプラズマ化して前記第1処理が施された前記膜に照射する処理を含むことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第3工程において、前記第1処理が施された前記膜を加熱しつつ、前記第2処理を施すことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第2処理が施された前記膜に、希ガスイオンの照射、希ガスプラズマの照射、及び加熱、の少なくともいずれかの第3処理を施す第4工程をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第3工程及び前記第4工程の組み合わせを複数回繰り返すことを特徴とする請求項6記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第1工程、前記第2工程、前記第3工程及び前記第4工程の組み合わせを複数回繰り返すことを特徴とする請求項6記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第1工程、前記第2工程及び前記第3工程の組み合わせを複数回繰り返すことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第1工程及び前記第2工程の組み合わせを複数回繰り返すことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第1工程は、
前記導電部となる第1金属膜と、前記絶縁層に変換される第2金属膜と、を成膜する工程を含み、
前記第2工程は、
前記第2金属膜を酸化ガスに暴露して、前記第2金属膜を前記絶縁層に変換する工程を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。 - 前記第1工程は、
前記導電部となる第1金属膜と、前記絶縁層に変換される第2金属膜と、を成膜する工程を含み、
前記第2工程は、
前記第2金属膜に、アルゴン、キセノン、ヘリウム、ネオン及びクリプトンよりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスをイオン化またはプラズマ化して得た雰囲気中に、酸素ガスを供給して、前記第2の金属層を前記絶縁層に変換する変換工程を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。 - 前記第1工程は、
前記導電部となる第1金属膜と、前記絶縁層に変換される第2金属膜と、を成膜する工程を含み、
前記第2工程は、
前記第2金属膜にアルゴン、キセノン、ヘリウム、ネオン及びクリプトンよりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスをイオン化またはプラズマ化したものを照射する前処理工程と、
前記前処理工程が施された前記第2金属膜に、アルゴン、キセノン、ヘリウム、ネオン及びクリプトンよりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスをイオン化またはプラズマ化して得た雰囲気中に、酸素ガスを供給して、前記第2の金属層を前記絶縁層に変換する変換工程と、
を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。 - 前記第1金属膜は、Cu、Au、Ag及びAlよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、前記第2金属膜は、Al、Si、Mg、Ti、Hf、Zr、Cr、Mo、Nb及びWよりなる群から選択された少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第3処理における前記希ガスイオンまたは前記希ガスプラズマを生成する際の高周波バイアスは、5W以上120W以下であることを特徴とする請求項6〜14のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 前記第3処理における前記希ガスイオンまたは前記希ガスプラズマの照射の時間は、5秒以上5分以下であることを特徴とする請求項6〜15のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
- 請求項1〜16のいずれか1つに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法によって製造されたことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
- 請求項17記載の磁気抵抗効果素子を一端に搭載するサスペンションと、
前記サスペンションの他端に接続されたアクチュエータアームと、
を備えたことを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。 - 請求項18記載の磁気ヘッドアセンブリと、
前記磁気ヘッドアセンブリに搭載された前記磁気抵抗効果素子を用いて情報が記録される磁気記録媒体と、
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。 - 請求項17記載の磁気抵抗効果素子をマトリクス状に配置したことを特徴とする磁気記録再生装置。
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