JP2012222093A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of magnetoresistive element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気抵抗素子の製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a magnetoresistive element manufacturing method and manufacturing apparatus.
磁場により電気抵抗が変化する「磁気抵抗効果」を利用した磁気抵抗素子は、MRAM(magnetoresistive random access memory)、磁気ヘッドあるいは磁気センサ等に利用される。磁気抵抗素子は、強磁性層や絶縁層、電極層等が積層された構造を有しており、一般的には、基板上にこれらの材料が順次成膜された積層体をエッチング等によってパターニングすることにより製造される。 A magnetoresistive element using the “magnetoresistance effect” in which the electric resistance is changed by a magnetic field is used for an MRAM (magnetoresistive random access memory), a magnetic head, a magnetic sensor, or the like. A magnetoresistive element has a structure in which a ferromagnetic layer, an insulating layer, an electrode layer, and the like are laminated. In general, a laminated body in which these materials are sequentially formed on a substrate is patterned by etching or the like. It is manufactured by doing.
ここで、積層体のエッチングにはハロゲン系元素(F、Cl、Br、I)のプラズマが用いられることが多いが、これらのハロゲン系元素はエッチング後に除去されることが必要である。エッチング後にハロゲン系元素成分が残留している場合、大気中の酸素、水分等と反応して素子を腐食(アフターコロージョン)させてしまうからである。したがって、通常、大気開放前に素子に付着しているハロゲン系元素成分を除去するプロセスが実行される。例えば、特許文献1には、エッチング後にH2プラズマ等によりハロゲン系の活性種を除去する工程を有する磁気記録媒体の製造方法が記載されている。 Here, plasma of halogen-based elements (F, Cl, Br, I) is often used for etching the stacked body, but these halogen-based elements need to be removed after etching. This is because if a halogen-based element component remains after etching, it reacts with oxygen, moisture, etc. in the atmosphere, and the element is corroded (after-corrosion). Therefore, usually, a process for removing the halogen-based element component adhering to the element before opening to the atmosphere is performed. For example, Patent Document 1 describes a method of manufacturing a magnetic recording medium including a step of removing halogen-based active species by H 2 plasma or the like after etching.
しかしながら、特許文献1に記載の方法は、磁性層と非磁性層とが積層方向に垂直な方向に並ぶ磁気記録媒体に関するものであり、磁性層と非磁性層とが積層方向に並ぶ磁気抵抗素子に対して適用することはできない。 However, the method described in Patent Document 1 relates to a magnetic recording medium in which a magnetic layer and a nonmagnetic layer are arranged in a direction perpendicular to the stacking direction, and the magnetoresistive element in which the magnetic layer and the nonmagnetic layer are arranged in the stacking direction. It cannot be applied to.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、エッチングに用いられるハロゲン系成分による素子の腐食を防止することが可能な磁気抵抗素子の製造装置及び製造方法を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a magnetoresistive element manufacturing apparatus and manufacturing method capable of preventing corrosion of an element due to a halogen-based component used for etching.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る磁気抵抗素子の製造方法は、基板上に強磁性材料からなる第1の強磁性層を形成する。
酸化マグネシウムからなる絶縁層は、上記第1の強磁性層上に形成される。
Fe及びCoの少なくとも一方を含有する第2の強磁性層は、上記絶縁層上に形成される。
ハロゲン系元素を含むプラズマによるエッチングは、上記基板上に上記第1の強磁性層、上記絶縁層及び上記第2の強磁性層が積層された積層体に対して施される。
上記積層体は、H2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマに曝露される。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a magnetoresistive element according to an aspect of the present invention forms a first ferromagnetic layer made of a ferromagnetic material on a substrate.
An insulating layer made of magnesium oxide is formed on the first ferromagnetic layer.
The second ferromagnetic layer containing at least one of Fe and Co is formed on the insulating layer.
Etching with plasma containing a halogen-based element is performed on a stacked body in which the first ferromagnetic layer, the insulating layer, and the second ferromagnetic layer are stacked on the substrate.
The laminate is exposed in H 2 O plasma is a plasma containing H 2 O.
上記目的を達成するため、本発明の別の形態に係る磁気抵抗素子の製造方法は、基板上に、強磁性材料からなる第1の強磁性層、酸化マグネシウムからなる絶縁層並びにFe及びCoの少なくとも一方を含有する第2の強磁性層が積層された積層体に対して、ハロゲン系元素を含むプラズマによりエッチングを施す。
上記積層体は、H2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマに曝露される。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a magnetoresistive element according to another aspect of the present invention includes a first ferromagnetic layer made of a ferromagnetic material, an insulating layer made of magnesium oxide, and Fe and Co on a substrate. Etching is performed with plasma containing a halogen-based element on the stacked body in which the second ferromagnetic layers containing at least one layer are stacked.
The laminate is exposed in H 2 O plasma is a plasma containing H 2 O.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る磁気抵抗素子の製造装置は、エッチング室と、プラズマ処理室とを具備する。
上記エッチング室は、処理対象物にハロゲン系元素を含むプラズマを照射するエッチング室と、
上記プラズマ処理室は、上記処理対象物にH2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマを照射する。
In order to achieve the above object, a magnetoresistive element manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an etching chamber and a plasma processing chamber.
The etching chamber includes an etching chamber that irradiates a processing target with plasma containing a halogen-based element;
The plasma processing chamber irradiates the processing object with H 2 O plasma, which is a plasma containing H 2 O.
本発明の一実施形態に係る磁気抵抗素子の製造方法は、基板上に強磁性材料からなる第1の強磁性層を形成する。
酸化マグネシウムからなる絶縁層は、上記第1の強磁性層上に形成される。
Fe及びCoの少なくとも一方を含有する第2の強磁性層は、上記絶縁層上に形成される。
ハロゲン系元素を含むプラズマによるエッチングは、上記基板上に上記第1の強磁性層、上記絶縁層及び上記第2の強磁性層が積層された積層体に対して施される。
上記積層体は、H2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマに曝露される。
In the method of manufacturing a magnetoresistive element according to an embodiment of the present invention, a first ferromagnetic layer made of a ferromagnetic material is formed on a substrate.
An insulating layer made of magnesium oxide is formed on the first ferromagnetic layer.
The second ferromagnetic layer containing at least one of Fe and Co is formed on the insulating layer.
Etching with plasma containing a halogen-based element is performed on a stacked body in which the first ferromagnetic layer, the insulating layer, and the second ferromagnetic layer are stacked on the substrate.
The laminate is exposed in H 2 O plasma is a plasma containing H 2 O.
ハロゲン系元素(F、Cl、Br、I)を含むプラズマによりエッチングされた積層体には、エッチングの終了後においてもハロゲン系元素が残留している。この状態の積層体を大気に曝すとハロゲン系元素の残留成分が大気と反応してハロゲン化Co(CoCl2、CoCl3等)、ハロゲン化Fe(FeCl2、FeCl2等)等が生成し、積層体の各層が腐食(アフターコロージョン)する。本実施形態では、エッチング後に積層体をH2Oプラズマに曝露させることにより、ハロゲン系元素の残留成分を除去し、上記腐食を防止することが可能である。 In the stacked body etched with plasma containing halogen elements (F, Cl, Br, I), the halogen elements remain even after the etching is completed. When the laminated body in this state is exposed to the atmosphere, the residual components of the halogen element react with the atmosphere to generate halogenated Co (CoCl 2 , CoCl 3, etc.), halogenated Fe (FeCl 2 , FeCl 2, etc.), Each layer of the laminate corrodes (after-corrosion). In this embodiment, by exposing the stacked body to H 2 O plasma after etching, it is possible to remove the residual components of the halogen-based element and prevent the corrosion.
上記積層体をH2Oプラズマに曝露させる工程では、上記積層体を200℃以上に加熱してもよい。 In the step of exposing the laminate to H 2 O plasma, the laminate may be heated to 200 ° C. or higher.
積層体をH2Oプラズマに曝露させると同時に加熱することにより、ハロゲン系元素の残留成分によるハロゲン化水素(HCl、HBr等)の生成が促進される。ハロゲン化水素は揮発性を有するため、積層体を加熱することにより残留成分の除去を高速化させることが可能となる。 By heating the stacked body simultaneously with the H 2 O plasma, the generation of hydrogen halide (HCl, HBr, etc.) due to the residual components of the halogen-based element is promoted. Since hydrogen halide has volatility, it is possible to speed up the removal of residual components by heating the laminate.
上記H2Oプラズマは、H2Oに加えH2、He、O2、N2、Ar、Ne及びXeの何れか一種以上を含むプラズマであってもよい。 The H 2 O plasma, H 2 addition to O H 2, He, O 2 , N 2, Ar, may be any plasma that includes one or more Ne and Xe.
H2OにH2を加えることによってハロゲン化水素の生成を促進させ、残留成分の除去を高速化させることが可能であり、H2OにN2を加えることによってH2Oラジカルの寿命を延ばすことが可能となる。また、レジストのアッシングとハロゲン系元素の残留成分の除去を同時に実行する場合において、H2Oに不活性ガス(Ar、Ne、Xe)を加えることによってアッシング速度や残留成分除去の速度を制御することが可能となる。また、この場合において、H2OにアッシングガスであるO2を加えることによって、アッシング速度を高速化させることが可能である。 Promotes the formation of hydrogen halide by the addition of H 2 in H 2 O, it is possible to speed up the removal of residual components, the life of H 2 O radicals by adding N 2 in H 2 O It can be extended. Further, in the case where the resist ashing and the removal of the residual components of the halogen element are performed simultaneously, the ashing speed and the residual component removal speed are controlled by adding an inert gas (Ar, Ne, Xe) to H 2 O. It becomes possible. In this case, the ashing speed can be increased by adding O 2 , which is an ashing gas, to H 2 O.
本発明の一実施形態に係る磁気抵抗素子の製造方法は、基板上に、強磁性材料からなる第1の強磁性層、酸化マグネシウムからなる絶縁層並びにFe及びCoの少なくとも一方を含有する第2の強磁性層が積層された積層体に対して、ハロゲン系元素を含むプラズマによりエッチングを施す。
上記積層体は、H2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマに曝露される。
A method for manufacturing a magnetoresistive element according to an embodiment of the present invention includes a first ferromagnetic layer made of a ferromagnetic material, an insulating layer made of magnesium oxide, and at least one of Fe and Co on a substrate. Etching is performed on the laminated body in which the ferromagnetic layers are laminated with plasma containing a halogen element.
The laminate is exposed in H 2 O plasma is a plasma containing H 2 O.
本発明の一実施形態に係る磁気抵抗素子の製造装置は、エッチング室と、プラズマ処理室とを具備する。
上記エッチング室は、処理対象物にハロゲン系元素を含むプラズマを照射するエッチング室と、
上記プラズマ処理室は、上記処理対象物にH2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマを照射する。
A magnetoresistive element manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an etching chamber and a plasma processing chamber.
The etching chamber includes an etching chamber that irradiates a processing target with plasma containing a halogen-based element;
The plasma processing chamber irradiates the processing object with H 2 O plasma, which is a plasma containing H 2 O.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る磁気抵抗素子について説明する。
(First embodiment)
The magnetoresistive element according to the first embodiment of the present invention will be described.
[磁気抵抗素子の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗素子の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、磁気抵抗素子10は基板11上に、下部電極層12、ピン層(磁化固定層)13、絶縁層14、フリー層15、上部電極層16が順に積層された構成を有している。なお、図1に示す各層の厚さは実際の厚さに比例するものではない。磁気抵抗素子10は、絶縁層14をトンネル接合層(障壁層)とするトンネル磁気抵抗効果素子(TMR(tunnel magneto-resistance)素子)を構成し、例えば、STT−MRAM、磁気ヘッド、磁気センサ等の各種磁気デバイスとして用いられる。
[Configuration of magnetoresistive element]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a magnetoresistive element according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
基板11は、シリコン基板等の半導体基板で構成されるが、これに限られず、セラミック基板やガラス基板であってもよい。下部電極層12は、磁気抵抗素子10の下部電極として構成された金属等の導体層である。ピン層13は、磁化方向が固定された強磁性材料層で構成されている。絶縁層14は、ピン層13とフリー層15との間を接合し、酸化マグネシウム(MgO)で構成される。フリー層15は、磁化方向が変化可能な強磁性材料層で構成されている。上部電極層16は、磁気抵抗素子10の上部電極として構成された金属等の導体層である。
The
磁気抵抗素子10の各層のうち、ピン層13、絶縁層14、フリー層15及び上部電極層16はパターニングされており下部電極層12が部分的に表出している。このようなパターニングは、隣接する磁気抵抗素子(図示せず)との絶縁のためであり、パターニングの形態は図示するものに限られない。
Of each layer of the
磁気抵抗素子10は、ピン層13の磁化方向とフリー層15の磁化方向との相違による抵抗値の変化を利用して、情報の記録あるいは読み出しを可能とする。例えば、各層の磁化方向が相互に同一方向(平行)の場合の抵抗値は最も小さく、各層の磁化方向が相互に逆方向(反平行)の場合の抵抗値は最も大きい。そこで、前者の磁化態様を「0」、後者の磁化態様を「1」と各データを規定することによって、当該素子によるデジタル情報の記録あるいは読み出しが可能となる。情報の記録(書き込み)及び読み出しは、STT−MRAMの場合、下部電極層12及び上部電極層16を通じてのフリー層15に対する電流の供給制御によって行われる。
The
磁気抵抗素子10の各層は、各種材料の単層又は積層によって構成されている。図2は、磁気抵抗素子10の各層の構成材料の一例を示す図である。
Each layer of the
下部電極層12は、Ta(タンタル)層21、Ru(ルテニウム)層22及びTa層23がこの順で積層された構造とすることができる。下部電極層12はこの他にも、各種電極材料からなるものとすることができる。
The
ピン層13は、PtMn(白金マンガン)層24、CoFeB(コバルト鉄ホウ素)層25、Ru層26及びCoFeB層27がこの順で積層された構造とすることができる。ピン層13はこの他にも、Fe(鉄)、Co(コバルト)、Ni(ニッケル)、Ir(イリジウム)、Pt(白金)、Mn(マンガン)等のひとつあるいは複数種の金属からからなるものや、CoFeやCoFeB等の合金からなる層上にCoB/Pt等の垂直磁化人工格子、L10規則合金(FePt、CoPt)、L11規則合金(CoPt)、相分離系合金(CoCrPt、CoCrPt−SiO2)、ホイスラー合金(CoMnSi)、アモルファス希土類(TbFeCo)等の材料が更に積層されたものとすることができる。また、これらの材料にSi(シリコン)、B(ホウ素)、P(リン)等の半金属元素が含まれてもよい。
The pinned
絶縁層14は、単層のMgO(酸化マンガン)層28からなるものとすることができる。
The insulating
フリー層15は、単層のCoFe(コバルト鉄)層29からなるものとすることができる。フリー層15はこの他にも、Fe及びCoの少なくとも一方を含有する材料からなるものとすることができる。また、フリー層15は、CoFeやCoFeB等の合金からなる層上に、CoB/Pt等の垂直磁化人工格子、L10規則合金(FePt、CoPt)、L11規則合金(CoPt)、相分離系合金(CoCrPt、CoCrPt−SiO2)、ホイスラー合金(CoMnSi)、アモルファス希土類(TbFeCo)等の材料が更に積層されたものとすることができる。
The
上部電極層16は、単層のTa層30からなるものとすることができる。上部電極層16はこの他にも、各種電極材料からなるものとすることができる。
The
磁気抵抗素子10は以上のように構成されている。
The
[積層体の構成]
磁気抵抗素子10は、基板11上に上記各層が成膜された「積層体」をパターニングすることにより作成することが可能である。図3は磁気抵抗素子10となる積層体40を示す模式図である。
[Configuration of laminate]
The
同図に示すように、積層体40は、基板11上に、Ta層41、Ru層42、Ta層43、PtMn層44、CoFeB層45、Ru層46、CoFeB層47、MgO層48、CoFe層49及びTa層50がこの順に積層されて構成されている。積層体40の各層は、上記磁気抵抗素子10の各層に対応するものであり、各層の材料に応じてその材料は変更され得る。
As shown in the figure, the laminate 40 is formed on the
[積層体の作製方法]
積層体40は、基板11上に、Ta層41、Ru層42、Ta層43、PtMn層44、CoFeB層45、Ru層46、CoFeB層47、MgO層48、CoFe層49及びTa層50を順に成膜することによって製造することができる。各層は、スパッタリング法、真空蒸着法等の各種成膜方法によって成膜することが可能である。各層の厚みは例えば、MgO層48が2nm、CoFe層49が5nm、Ta層50が10nmとすることができる。積層体40はこのようにして作製される。なお、積層体40の作製方法はここに示すものに限らない。
[Production method of laminate]
The
このようにして作製された積層体40は、PtMn層44、CoFeB層45、Ru層46、CoFeB層47、MgO層48、CoFe層49及びTa層50がパターニングされることにより磁気抵抗素子10となる。
The
[積層体のパターニング装置]
積層体40のパターニングに用いるパターニング装置について説明する。図4は、積層体40のパターニング装置100の概略構成を示す模式図である。同図に示すように、パターニング装置100はマルチチャンバ型装置であり、L/UL(ロード/アンロード)室101、搬送室102、プレヒート室103、第1エッチング室104、第2エッチング室105、アッシング室106、プラズマ処理室107を有する。
[Layering patterning device]
A patterning apparatus used for patterning the
パターニング装置100は、L/UL(ロード/アンロード)室101、プレヒート室103、第1エッチング室104、第2エッチング室105、アッシング室106、プラズマ処理室107がそれぞれ搬送室102に接続された構成となっている。なお、パターニング装置100の構成はここに示すものに限られない。
In the
L/UL室101は、2重の開閉扉を有し、パターニング装置100内への積層体40の搬入及び搬出を行うための室である。搬送室102は、図示しない搬送ロボットが設置され、L/UL室101から搬入された積層体40を各室に移動させるための室である。
The L /
プレヒート室103は、積層体40を加熱するための室であり、室内には図示しないヒーターが設けられている。第1エッチング室104及び第2エッチング室105は、積層体40にエッチングを施すための室である。図5は第1エッチング室104及び第1エッチング室104と同様の構成を有する第2エッチング室105の構成を示す模式図である。
The
同図に示すように第1エッチング室104(第2エッチング室105も同様、以下略)には、チャンバ201が設けられている。チャンバ201には、チャンバ201内を真空排気するための真空排気系202が接続されている。真空排気系202は、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプとその配管によって構成されている。チャンバ201の内部には、積層体40を支持するステージ203が設置されている。ステージ203の上面には、載置された積層体40を保持する静電チャックが具備されており、チャック後にステージ203と積層体40の間にHe(ヘリウム)ガスを導入する。このHeガスを熱媒体として、ステージ203の温度を積層体40に伝導させることができると同時に、積層体40全面の均熱を図る機構となっている。
As shown in the figure, a
また、エッチング室104には、ステージ203の内部において熱媒体を温度管理しながら循環させるチラー循環ユニット204が設けられている。チラー循環ユニット204は、ステージ203を所定温度に保持することが可能である。熱媒体としては市販の熱媒体(液体)を用いることができ、チラー循環ユニット204によって、ステージ203に熱媒体が供給される。
The
別の方法としては,ステージ203の加熱はチラー循環ユニット204からの熱媒体にはよらず、ステージ203に内蔵されたヒーター線による加熱機構とすることができる。チラーによる加熱の場合には最高加熱温度が200℃程度であるのに対し、ヒーター線による場合は450℃まで加熱することが可能となる。但し、各所にあるOリングなどが溶けるなどの不具合を防止するため、断熱板を介した上でチャンバ203の壁と接する側をこれまでとは逆にチラーにより冷却する必要がある。
As another method, the
ステージ203の周囲にはプラズマ形成空間を区画する防着板205が設けられており、プラズマ形成空間には、エッチングガス(エッチング用のプラズマの元となるガス)を導入するためのガス導入系206が接続されている。ガス導入系206は、ガスボンベ等のガス源とその配管、配管上に設けられたマスフローコントローラによって構成されている。エッチングガスは第1エッチング室104ではCl2/BCl3混合ガス、第2エッチング室105ではAr/O2/Cl2混合ガスとすることができる。また、第1エッチング室104及び第2エッチング室105においてこれら以外のハロゲン系ガス(Cl2、HBr、HI、CF4等)をエッチングガスとしてもよい。
A
さらに、エッチング室104には、プラズマの発生機構として、アンテナ207、高周波電源208及びマグネットユニット209が設けられている。アンテナ207は、プラズマ形成空間の上部を閉塞する蓋体210の上部に配置されており、高周波電源208に接続されることで、プラズマ形成空間に高周波誘導電場を形成する。マグネットユニット209は、蓋体210の上部に設置されており、プラズマ形成空間に固定磁場を形成する。ガス導入系206を介してプラズマ形成空間へ導入されたエッチングガスは、アンテナ207による誘導電場の作用とマグネットユニット209による固定磁場の作用とを受けてプラズマ化する。また、エッチング室104には、プラズマ中のイオンをステージ203側へ引き付けるバイアス電源211が設けられても良い。バイアス電源211は、高周波電源で構成することができる。
Further, the
アッシング室106は、積層体40に塗布されるレジストマスク(後述)を除去するための室である。アッシング室106には、プラズマアッシングのためのプラズマ発生機構(図示せず)が収容されている。プラズマ発生機構はICP(Inductively coupled plasma:誘導結合プラズマ)型、マイクロ波型等の種々のものがあるが、任意のものを用いることが可能である。
The
プラズマ処理室107は、積層体40にプラズマ処理を施すための室である。図6は、プラズマ処理室107の概略構成を示す模式図である。同図に示すようにプラズマ処理室107は、チャンバ301、ヒーター302、真空排気系303、ガス導入系304、プラズマ源305及びプラズマ導入配管306を有する。ヒーター302には、ヒーター302上に載置された積層体40が示されている。
The
ヒーター302はチャンバ301に収容されており、チャンバ301には真空排気系303が接続されている。チャンバ301の積層体40に対向する面には、プラズマ導入配管306が接続されており、プラズマ源305はプラズマ導入配管306を介してチャンバ301に接続されている。また、プラズマ導入配管306のプラズマ源305近傍には、ガス導入系304が接続されている。
The
ヒーター302は積層体40を加熱し、ハロゲン系元素の気化(後述)を促進するためのものである。ヒーター302は積層体40を例えば200℃以上に加熱することが可能なものとすることができる。真空排気系303は、ドライポンプ等の真空ポンプとその配管によって構成されている。
The
ガス導入系304は、ガスボンベ等のガス源とその配管、配管上に設けられたマスフローコントローラによって構成されている。本実施形態では、プラズマの元となるガスとしてH2Oガスをプラズマ導入配管306に供給するものとすることができる。なお、H2Oは、液体の状態で供給され、気化器によって水蒸気とされるものとすることができる。また、プラズマの元となるガスとして、H2OにH2、He、O2、N2、Ar、Ne及びXeの中から1種類以上を混合したガスを用いてもよい。
The
H2OにH2を加えることによってハロゲン化水素の生成を促進させ、残留成分の除去を高速化させることが可能であり、H2OにN2を加えることによってH2Oラジカルの寿命を延ばすことが可能となる。また、レジストのアッシングとハロゲン系元素の残留成分の除去を同時に実行する場合(後述)において、H2Oに不活性ガス(Ar、Ne、Xe)を加えることによってアッシング速度や残留成分除去の速度を制御することが可能となる。また、この場合において、H2OにアッシングガスであるO2を加えることによって、アッシング速度を高速化させることが可能である。 Promotes the formation of hydrogen halide by the addition of H 2 in H 2 O, it is possible to speed up the removal of residual components, the life of H 2 O radicals by adding N 2 in H 2 O It can be extended. Further, in the case where the ashing of the resist and the removal of the residual components of the halogen-based element are simultaneously performed (described later), the ashing speed and the residual component removal speed are obtained by adding an inert gas (Ar, Ne, Xe) to H 2 O. Can be controlled. In this case, the ashing speed can be increased by adding O 2 , which is an ashing gas, to H 2 O.
プラズマ源305はマイクロ波プラズマ源、高周波プラズマ源又は低周波プラズマ源とすることができる。プラズマの発生方式はICP(Inductively coupled plasma:誘導結合プラズマ)やCCP(CapacitivelyCoupledPlasma:容量結合プラズマ)であってもよく、電極形状もコイル状、平行平板状とすることができる。また、高周波放電の場合、プラズマ源305と積層体40の間にアース電位のメッシュを挿入し、ラジカルのみを積層体40に照射する構造とすることも可能である。
The
プラズマ処理室107では真空排気系303によってチャンバ301内が真空排気された状態で、ヒーター302によって積層体40が加熱される。積層体40が所定温度に到達した段階でプラズマ源305からマイクロ波プラズマ等が放射され、ガス導入系304から導入されたガスに照射される。生成したプラズマはプラズマ導入配管306を通じてチャンバ301に流入し、積層体40に照射される。なお、プラズマ処理室107はここに示す構成に限られず、積層体40を加熱した状態でH2O等のプラズマを積層体40に照射することが可能な構成とすることができる。
In the
パターニング装置100は以上のように構成されている。なお、パターニング装置100において、アッシング室106とプラズマ処理室107は別の室としたが、これらをひとつの室とすることも可能である。
The
[積層体のパターニング方法]
パターニング装置100を用いた、積層体40のパターニング方法について説明する。図7は積層体40のパターニング方法を示すフローチャートである。同図に示すように、積層体40は次の各工程を経由してパターニングされる。即ち、レジストマスク形成(St1)、第1エッチング(St2)、アッシング(St3)、第2エッチング(St4)、プラズマ処理(St5)である。また、図8乃至11は、各工程における積層体40の状態を示す模式図である。
[Layering patterning method]
A method for patterning the
「レジストマスク形成(St1)」
図8に示すように、積層体40の表面、即ち、Ta層50上にレジストマスクRが形成される。レジストマスクRの形成は、一般的なフォトリソグラフィ技術を用いてすることが可能である。レジストマスクRのパターン(形状)は、作製対象の磁気抵抗素子10のパターンに応じて適宜決定される。
“Resist mask formation (St1)”
As shown in FIG. 8, a resist mask R is formed on the surface of the stacked
レジストマスクRが形成された積層体40は、L/UL室101を介してパターニング装置100に搬入される。積層体40は、搬送室102において搬送ロボットにより第1エッチング室104に搬入される。
The
「第1エッチング(St2)」
積層体40は第1エッチング室104において、レジストマスクRをエッチングマスクとしてエッチングされる。具体的には、ガス導入系206(図5参照)からプラズマ形成空間にCl2/BCl3混合ガスが導入され、アンテナ207による誘導電場の作用とマグネットユニット209による固定磁場の作用と受けてプラズマ化される。Cl2ガス及びBCl3ガスのそれぞれの流量は、Cl2:10〜40sccm、BCl3:10〜40sccmとすることができる。また、積層体40の温度は室温、チャンバ201内の圧力は0.3〜3Pa、アンテナ電力は500〜1500W、バイアス電力は50〜150W、エッチング時間は15秒以下とすることができる。
"First etching (St2)"
The
このような条件下でCl2/BCl3プラズマが積層体40に照射され、Ta層50のうちレジストマスクRに覆われていない領域がエッチングされる。図9は、第1エッチング工程によりエッチングされた積層体40を示す模式図である。なお、CoFe層49は、Ta層50とのエッチング性の違いによりこのエッチング工程ではエッチングされない。その後、積層体40は搬送ロボットによりアッシング室106に搬入される。
Under such conditions, the laminate 40 is irradiated with Cl 2 / BCl 3 plasma, and a region of the
「アッシング(St3)」
積層体40はアッシング室106において、アッシングを施され、レジストマスクRが除去される。図10は、レジストマスクRが除去された積層体40を示す模式図である。アッシングは、レジストマスクRをH2、O2又はH2O等のプラズマに曝露させるプラズマアッシングとすることができる。O2プラズマを利用する場合のアッシング条件は、O2圧力10〜300Pa、印加電力1000〜3000W、バイアス電力0〜100W(RF)、加熱温度20〜300℃、アッシング時間30秒とすることができる。その後、積層体40は搬送ロボットによりプレヒート室103に搬入される。なお、このアッシング工程はこの時点では実施せず、後述するプラズマ処理工程(St5)と同時に実施することも可能である。
"Ashing (St3)"
The
「第2エッチング(St4)」
積層体40はプレヒート室103により所定温度まで加熱される。所定温度は150〜300℃とすることができる。その後、積層体40は搬送ロボットにより第2エッチング室105に搬入される。なお、積層体40は上記アッシング工程(St3)の直後に第2エッチング室105に搬入され、第2エッチング室105において所定温度まで加熱されるものとすることも可能である。
"Second etching (St4)"
The
積層体40は加熱後、第2エッチング室105において、Ta層50をエッチングマスクとしてエッチングされる。具体的には、ガス導入系206(図5参照)からプラズマ形成空間にAr/O2/Cl2混合ガスが導入され、アンテナ207による誘導電場の作用とマグネットユニット209による固定磁場の作用と受けてプラズマ化される。Arガス、O2ガス及びCl2ガスのそれぞれの流量は、Ar:5〜40sccm、O2:10〜30sccm、Cl2:5〜50sccmとすることができる。また、積層体40の温度は150〜300℃、チャンバ201内の圧力は0.3〜3Pa、アンテナ電力は500〜1500W、バイアス電力は300〜800W、エッチング時間は30〜200秒とすることができる。
After the
このような条件下でAr/O2/Cl2プラズマが積層体40に照射される。ここで、Ar/O2/Cl2プラズマはTaに対するエッチング性を有しない(又は小さい)ため、CoFe層49〜PtMn層44(CoFe層49とPtMn層44及びこれら2層の間に挟まれた各層を意味する、以下同様)のうち、上層にTa層50が存在しない領域がエッチングされる。図11は、第2エッチング工程においてエッチングされた積層体40を示す模式図である。
Under such conditions, the laminate 40 is irradiated with Ar / O 2 / Cl 2 plasma. Here, since the Ar / O 2 / Cl 2 plasma has no (or small) etching property with respect to Ta, it is sandwiched between the
ここで、本エッチング工程において積層体40に曝露されたAr/O2/Cl2プラズマの
残留成分(以下、エッチング残留成分とする)が積層体40に付着している。しかし、積層体40は真空環境(又はプロセスガス雰囲気)に収容されているため、エッチング残留成分による積層体40の腐食は発生しない。仮に、この時点で積層体40を大気中に取り出したとすると、エッチング残留成分、特にCl成分がCoあるいはFeと反応し、CoCl2、CoCl3、FeCl2、FeCl3等が生成し、積層体40の各層が腐食される。これは、Clに限られず、ハロゲン系ガスのプラズマを本工程に用いた場合も同様である。本工程の後、積層体40はプラズマ処理室107に搬入される。
Here, the residual component of Ar / O 2 / Cl 2 plasma (hereinafter referred to as an etching residual component) exposed to the stacked
「プラズマ処理(St5)」
積層体40はプラズマ処理室107においてプラズマ処理を施され、上記エッチング残留成分が除去される。具体的には、ガス導入系304(図6参照)からプラズマ導入配管306にH2Oガスが導入され、プラズマ源305から放射されたマイクロ波等により当該ガスがプラズマ化される。H2Oガスの流量は500sccm、圧力は300Pa、マイクロ波放電電力は2000W、プラズマ処理時間は60secとすることができる。生成されたプラズマはプラズマ導入配管306を通じて積層体40に照射される。また、同時にヒーター302により積層体40が所定温度まで加熱される。積層体40の加熱温度は200℃とすることができる。
"Plasma treatment (St5)"
The
これにより、積層体40に付着しているエッチング残留成分が化学反応を生じる。例えば、上述のようにCl成分が残留している場合にはHClが生成する。同様に、Br(臭素)成分が残留している場合にはHBr、I(ヨウ素)成分ではHI、F(フッ素)成分ではHF等がそれぞれ生成する。これらのハロゲン化水素は揮発性を有しており、プラズマ処理室107が減圧されているため、さらに積層体40がヒーター302により加熱されているために速やかに揮発する。
Thereby, the etching residual component adhering to the
以上のようにして積層体40のパターニングがなされ、積層体40から図2示す磁気抵抗素子10が製造される。上述のようにプラズマ処理工程によってエッチング残留成分が除去されているため、磁気抵抗素子10のエッチング残留成分による腐食(アフターコロージョン)の発生を防止することが可能である。
The
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る磁気抵抗素子について説明する。
第2の実施形態では、第1の実施形態に対して、磁気抵抗素子の素子構造が異なり、エッチング種、エッチングの順序等が異なる。
(Second Embodiment)
A magnetoresistive element according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the element structure of the magnetoresistive element is different from that of the first embodiment, and the etching type, the order of etching, and the like are different.
[磁気抵抗素子の構成]
図12は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗素子の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、磁気抵抗素子410は基板411上に、下部電極層412、ピン層(磁化固定層)413、絶縁層414、フリー層415、上部電極層416が順に積層された構成を有している。なお、図12に示す各層の厚さは実際の厚さに比例するものではない。
[Configuration of magnetoresistive element]
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a magnetoresistive element according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
各層の機能は第1の実施形態に係る磁気抵抗素子10と同様であるので説明を省略する。
磁気抵抗素子410の各層のうち、フリー層415及び上部電極層416はパターニングされており絶縁層414が部分的に表出している。このようなパターニングは、隣接する磁気抵抗素子(図示せず)との絶縁のためであり、パターニングの形態は図示するものに限られない。
Since the function of each layer is the same as that of the
Of the layers of the
磁気抵抗素子410の各層は、各種材料の単層又は積層によって構成されている。図13は、磁気抵抗素子410の各層の構成材料の一例を示す図である。
Each layer of the
下部電極層412は、Ta層421、Ru層422及びTa層423がこの順で積層された構造とすることができる。下部電極層412はこの他にも、各種電極材料からなるものとすることができる。
The
ピン層413は、PtMn層424、CoFeB層425、Ru層426及びCoFeB層427がこの順で積層された構造とすることができる。ピン層413はこの他にも、Fe、Co、Ni、Ir、Pt、Mn等のひとつあるいは複数種の金属からからなるものや、CoFeやCoFeB等の合金からなる層上にCoB/Pt等の垂直磁化人工格子、L10規則合金(FePt、CoPt)、L11規則合金(CoPt)、相分離系合金(CoCrPt、CoCrPt−SiO2)、ホイスラー合金(CoMnSi)、アモルファス希土類(TbFeCo)等の材料が更に積層されたものとすることができる。また、これらの材料にSi、B、P等の半金属元素が含まれてもよい。
The pinned
絶縁層414は、単層のMgO層428からなるものとすることができる。
The insulating
フリー層415は、単層のCoFe層429からなるものとすることができる。フリー層415はこの他にも、Fe及びCoの少なくとも一方を含有する材料からなるものとすることができる。また、フリー層415は、CoFeやCoFeB等の合金からなる層上に、CoB/Pt等の垂直磁化人工格子、L10規則合金(FePt、CoPt等)、L11規則合金(CoPt等)、相分離系合金(CoCrPt、CoCrPt−SiO2等)、ホイスラー合金(CoMnSi等)、アモルファス希土類(TbFeCo等)等の材料が更に積層されたものとすることができる。
The
上部電極層416は、単層のRu層430からなるものとすることができる。上部電極層416はこの他にも、Ta、Cr等の各種電極材料及びその積層膜や合金膜、あるいは導電性酸化物膜からなるものとすることができる。
The
磁気抵抗素子410は以上のように構成されている。
The
[積層体の構成]
磁気抵抗素子410は、基板411上に上記各層が成膜された「積層体」をパターニングすることにより作成することが可能である。図14は磁気抵抗素子410となる積層体440を示す模式図である。
[Configuration of laminate]
The
同図に示すように、積層体440は、基板411上に、Ta層441、Ru層442、Ta層443、PtMn層444、CoFeB層445、Ru層446、CoFeB層447、MgO層448、CoFe層449及びRu層450がこの順に積層されて構成されている。積層体440の各層は、上記磁気抵抗素子410の各層に対応するものであり、各層の材料に応じてその材料は変更され得る。
As shown in the figure, the
[積層体の作製方法]
積層体440は、基板411上に、Ta層441、Ru層442、Ta層443、PtMn層444、CoFeB層445、Ru層446、CoFeB層447、MgO層448、CoFe層449及びTa層450を順に成膜することによって製造することができる。各層は、スパッタリング法、真空蒸着法等の各種成膜方法によって成膜することが可能である。各層の厚みは例えば、MgO層448が2nm、CoFe層449が5nm、Ta層450が10nmとすることができる。積層体440はこのようにして作製される。なお、積層体440の作製方法はここに示すものに限らない。
[Production method of laminate]
The
このようにして作製された積層体440は、CoFe層449及びRu層450がパターニングされることにより磁気抵抗素子410となる。
The
[積層体のパターニング装置]
積層体440のパターニングに用いるパターニング装置について説明する。積層体440のパターニングには、第1の実施形態のパターニング装置100(図4参照)と同様の構成を有するパターニング装置を用いることができる。以下、パターニング装置100と異なる構成についてのみ説明する。
[Layering patterning device]
A patterning apparatus used for patterning the
第1エッチング室104及び第2エッチング室105のガス導入系206から導入されるガスは、第1エッチング室104についてCl2/O2ガス、第2エッチング室105についてCl2ガスとすることができる。また、第1エッチング室104及び第2エッチング室105においてこれら以外のハロゲン系ガス(Cl2、HBr、HI、CF4等)をエッチングガスとしてもよい。
Gas introduced from the
第2の実施形態に係るパターニング装置100は以上のように構成されている。
The
[積層体のパターニング方法]
パターニング装置100を用いた、積層体440のパターニング方法について説明する。なお、積層体440のパターニング方法を示すフローチャートは、第1の実施形態に係るパーニング方法のフローチャート(図7)と同一であるので図示を省略する。
[Layering patterning method]
A method for patterning the
図7に示すように、積層体440は次の各工程を経由してパターニングされる。即ち、レジストマスク形成(St1)、第1エッチング(St2)、アッシング(St3)、第2エッチング(St4)、プラズマ処理(St5)である。また、図15乃至図18は、各工程における積層体440の状態を示す模式図である。
As shown in FIG. 7, the
「レジストマスク形成(St1)」
図15に示すように、積層体440の表面、即ち、Ru層450上にレジストマスクRが形成される。レジストマスクRの形成は、一般的なフォトリソグラフィ技術を用いてすることが可能である。レジストマスクRのパターン(形状)は、作製対象の磁気抵抗素子410のパターンに応じて適宜決定される。
“Resist mask formation (St1)”
As shown in FIG. 15, a resist mask R is formed on the surface of the
レジストマスクRが形成された積層体440は、L/UL室101を介してパターニング装置100に搬入される。積層体440は、搬送室102において搬送ロボットにより第1エッチング室104に搬入される。
The
「第1エッチング(St2)」
積層体440は第1エッチング室104において、レジストマスクRをエッチングマスクとしてエッチングされる。具体的には、ガス導入系206(図5参照)からプラズマ形成空間にCl2/O2混合ガスが導入され、アンテナ207による誘導電場の作用とマグネットユニット209による固定磁場の作用と受けてプラズマ化される。Cl2ガス及びO2ガスのそれぞれの流量は、Cl2:10〜40sccm、O2:5〜20sccmとすることができる。また、積層体440の温度は室温、チャンバ201内の圧力は0.3〜3Pa、アンテナ電力500〜1500W、バイアス電力50〜150W、エッチング時間30秒以下とすることができる。
"First etching (St2)"
The
このような条件下でCl2/O2プラズマが積層体440に照射され、Ru層450のうちレジストマスクRに覆われていない領域がエッチングされる。図16は、第1エッチング工程によりエッチングされた積層体440を示す模式図である。なお、CoFe層449は、Ta層450とのエッチング性の違いによりこのエッチング工程ではエッチングされない。その後、積層体440は搬送ロボットによりアッシング室106に搬入される。
Under such conditions, the laminate 440 is irradiated with Cl 2 / O 2 plasma, and a region of the
「アッシング(St3)」
積層体440はアッシング室106において、アッシングを施され、レジストマスクRが除去される。図17は、レジストマスクRが除去された積層体440を示す模式図である。アッシングは、レジストマスクRをH2、O2又はH2O等のプラズマに曝露させるプラズマアッシングとすることができる。O2プラズマを利用する場合のアッシング条件は、O2圧力10〜300Pa、印加電力1000〜3000W、バイアス電力0〜100W(RF)、加熱温度20〜300℃、アッシング時間30秒とすることができる。その後、積層体440は搬送ロボットによりプレヒート室103に搬入される。なお、このアッシング工程はこの時点では実施せず、後述するプラズマ処理工程(St5)と同時に実施することも可能である。
"Ashing (St3)"
The
「第2エッチング(St4)」
積層体440はプレヒート室103により所定温度まで加熱される。加熱は積層体440の温度が150〜350℃とすることができる。その後、積層体440は搬送ロボットにより第2エッチング室105に搬入される。なお、積層体440は上記アッシング工程(St3)の直後に第2エッチング室105に搬入され、第2エッチング室105において所定温度まで加熱されるものとすることも可能である。
"Second etching (St4)"
The
積層体440は加熱後、第2エッチング室105において、Ru層450をエッチングマスクとしてエッチングされる。具体的には、ガス導入系206(図5参照)からプラズマ形成空間にCl2ガスが導入され、アンテナ207による誘導電場の作用とマグネットユニット209による固定磁場の作用と受けてプラズマ化される。Cl2ガスの流量は20〜100sccmとすることができる。また、積層体440の温度は150〜350℃、チャンバ201内の圧力は0.5〜3Pa、アンテナ電力500〜3000W、バイアス電力0〜50W、エッチング時間60秒以下とすることができる。
After the heating, the
このような条件下でCl2プラズマが積層体440に照射される。ここで、Cl2プラズマはRu及びMgOに対するエッチング性を有しない(又は小さい)ため、CoFe層449の上層にRu層450が存在しない領域がエッチングされる。図18は、第2エッチング工程においてエッチングされた積層体440を示す模式図である。
Under such conditions, the laminate 440 is irradiated with Cl 2 plasma. Here, since the Cl 2 plasma does not have (or is small) an etching property with respect to Ru and MgO, a region where the
ここで、本エッチング工程において積層体440に曝露されたCl2プラズマの残留成分(以下、エッチング残留成分とする)が積層体440に付着している。しかし、積層体440は真空環境(又はプロセスガス雰囲気)に収容されているため、エッチング残留成分による積層体440の腐食は発生しない。仮に、この時点で積層体440を大気中に取り出したとすると、エッチング残留成分、特にCl成分がCoあるいはFeと反応し、CoCl2、CoCl3、FeCl2、FeCl3等が生成し、積層体440の各層が腐食される。これは、Clに限られず、ハロゲン系ガスのプラズマを本工程に用いた場合も同様である。本工程の後、積層体440はプラズマ処理室107に搬入される。
Here, a residual component of Cl 2 plasma exposed to the
「プラズマ処理(St5)」
積層体440はプラズマ処理室107においてプラズマ処理を施され、上記エッチング残留成分が除去される。具体的には、ガス導入系304(図6参照)からプラズマ導入配管306にH2Oガスが導入され、プラズマ源305から放射されたマイクロ波等により当該ガスがプラズマ化される。H2Oガスの流量は500sccm、圧力は300Pa、マイクロ波放電電力は2000W、プラズマ処理時間は60secとすることができる。生成されたプラズマはプラズマ導入配管306を通じて積層体440に照射される。また、同時にヒーター302により積層体440が所定温度まで加熱される。積層体440の加熱温度は200℃とすることができる。
"Plasma treatment (St5)"
The
これにより、積層体440に付着しているエッチング残留成分が化学反応を生じる。例えば、上述のようにCl成分が残留している場合にはHClが生成する。同様に、Br成分が残留している場合にはHBr、I成分ではHI、F成分ではHF等がそれぞれ生成する。これらのハロゲン化水素は揮発性を有しており、プラズマ処理室107が減圧されているため、さらに積層体440がヒーター302により加熱されているために速やかに揮発する。
Thereby, the etching residual component adhering to the
以上のようにして積層体440のパターニングがなされ、積層体440から図2示す磁気抵抗素子410が製造される。上述のようにプラズマ処理工程によってエッチング残留成分が除去されているため、磁気抵抗素子410のエッチング残留成分による腐食(アフターコロージョン)の発生を防止することが可能である。
The
本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更することが可能である。 The present invention is not limited to this embodiment, and can be modified within the scope not departing from the gist of the present invention.
上記各実施形態に示した製造方法により製造することが可能な磁気抵抗素子は、上述の構造を有するものに限られず、適宜変更することが可能である。 The magnetoresistive element that can be manufactured by the manufacturing method shown in each of the above embodiments is not limited to the one having the above-described structure, and can be appropriately changed.
プラズマ処理工程の有無による影響を確認するため、以下の測定を実施した。上記第1の実施形態係る積層体と同様の積層体を作製し、上記第1の実施形態に係るパターニング方法に従って、エッチング及びプラズマ処理を実施した。作製された磁気抵抗素子に対してEPMA(Electron Probe Micro Analyzer:電子線マイクロ分析)による残留Cl成分の測定を行った。その結果、Clの特性X線のカウント数は100カウント程度であった。これはバックグラウンド程度であり、Cl成分は残留していないことが確認された。 In order to confirm the influence of the presence or absence of the plasma treatment process, the following measurements were performed. A laminate similar to the laminate according to the first embodiment was produced, and etching and plasma treatment were performed according to the patterning method according to the first embodiment. The residual Cl component was measured by EPMA (Electron Probe Micro Analyzer) with respect to the produced magnetoresistive element. As a result, the count number of characteristic X-rays of Cl was about 100 counts. This was about the background, and it was confirmed that no Cl component remained.
比較として、第1の実施形態に係るパターニング方法において、プラズマ処理を施すことなく作製した磁気抵抗素子に対してEPMAによる残留Cl成分の測定を行った。その結果、Clの特性X線のカウント数は3000カウントを超えており、Cl成分が残留していることが確認された。したがって、上記実施形態に係るプラズマ処理により、残留Cl成分が有効に除去されていることがわかった。 As a comparison, in the patterning method according to the first embodiment, a residual Cl component was measured by EPMA for a magnetoresistive element manufactured without performing plasma treatment. As a result, the count number of Cl characteristic X-rays exceeded 3000 counts, and it was confirmed that the Cl component remained. Therefore, it was found that the residual Cl component was effectively removed by the plasma treatment according to the above embodiment.
10…磁気抵抗素子
40…積層体
13…ピン層(第1の強磁性層)
14…絶縁層
15…フリー層(第2の強磁性層)
100…パターニング装置
410…磁気抵抗素子
440…積層体
413…ピン層(第1の強磁性層)
414…絶縁層
415…フリー層(第2の強磁性層)
DESCRIPTION OF
14 ... Insulating
DESCRIPTION OF
414 ... Insulating
Claims (5)
前記第1の強磁性層上に、酸化マグネシウムからなる絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に、Fe及びCoの少なくとも一方を含有する第2の強磁性層を形成し、
前記基板上に前記第1の強磁性層、前記絶縁層及び前記第2の強磁性層が積層された積層体に対して、ハロゲン系元素を含むプラズマによりエッチングを施し、
前記積層体をH2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマに曝露させる
磁気抵抗素子の製造方法。 Forming a first ferromagnetic layer made of a ferromagnetic material on a substrate;
Forming an insulating layer made of magnesium oxide on the first ferromagnetic layer;
Forming a second ferromagnetic layer containing at least one of Fe and Co on the insulating layer;
Etching with a plasma containing a halogen-based element on a laminate in which the first ferromagnetic layer, the insulating layer, and the second ferromagnetic layer are laminated on the substrate,
Method for manufacturing a magneto-resistance element wherein exposing the laminate in H 2 O plasma is a plasma containing H 2 O.
前記積層体をH2Oプラズマに曝露させる工程では、前記積層体を200℃以上に加熱する
磁気抵抗素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the magnetoresistive element according to claim 1,
In the step of exposing the stacked body to H 2 O plasma, the stacked body is heated to 200 ° C. or more.
前記H2Oプラズマは、H2Oに加えH2、He、O2、N2、Ar、Ne及びXeの何れか一種以上を含むプラズマである
磁気抵抗素子の製造方法。 A method of manufacturing a magnetoresistive element according to claim 1 or 2,
The H 2 O plasma, in addition to H 2 O H 2, He, O 2, N 2, Ar, the method for manufacturing a magneto-resistance element is any plasma containing one or more Ne and Xe.
前記積層体をH2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマに曝露させる
磁気抵抗素子の製造方法。 Halogen system for a laminate in which a first ferromagnetic layer made of a ferromagnetic material, an insulating layer made of magnesium oxide, and a second ferromagnetic layer containing at least one of Fe and Co are laminated on a substrate. Etching with elemental plasma,
Method for manufacturing a magneto-resistance element wherein exposing the laminate in H 2 O plasma is a plasma containing H 2 O.
前記処理対象物にH2Oを含むプラズマであるH2Oプラズマを照射するプラズマ処理室と
を具備する磁気抵抗素子の製造装置。 An etching chamber for irradiating a processing object with plasma containing a halogen-based element;
A device for manufacturing a magnetoresistive element, comprising: a plasma processing chamber for irradiating the object to be processed with H 2 O plasma which is plasma containing H 2 O.
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