JP2014135449A

JP2014135449A - 磁気抵抗効果素子およびその製造方法

Info

Publication number: JP2014135449A
Application number: JP2013003838A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagamine; 真長嶺; Daisuke Ikeno; 大輔池野; Koji Ueda; 公二上田; Katsuya Nishiyama; 勝哉西山; Katsuaki Natori; 克晃名取; Koji Yamakawa; 晃司山川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2014-07-24

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、ＭＲ比の高い磁気抵抗効果素子を得ることである。
【解決手段】本実施形態の磁気抵抗効果素子は、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成されたトンネルバリア層と、前記トンネルバリア層上に形成された第２の磁性層と、前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部に接している絶縁層と、前記第１の磁性層の上面または前記第２の磁性層の下面のいずれかに接するホウ素吸着層と、を有する。前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部のホウ素濃度が中央部よりも低く、前記絶縁層はＣ、Ｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのいずれかの金属を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定層、トンネルバリア層および記憶層を有する磁気抵抗効果素子及び情報を記憶するセル部に磁気抵抗効果を持つ磁気抵抗効果素子を用いたメモリに関わる。

磁気ランダムアクセスメモリー（ＭＲＡＭ：ＭａｇｎｅｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）は、高速動作、大容量、不揮発性を特徴とする次世代メモリとして注目されている。

磁気ランダムアクセスメモリーは磁性体の磁化の向きを情報の記録に用い、それに対応する電気抵抗の大小で記録された情報の読み出しを行っている。この時、磁気抵抗効果素子は高い磁気抵抗比（ＭＲ比）を有することが望まれる。

特開２０１２−６００８７号公報

本発明が解決しようとする課題は、ＭＲ比の高い磁気抵抗効果素子を得ることである。

本実施形態の磁気抵抗効果素子は、第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成されたトンネルバリア層と、前記トンネルバリア層上に形成された第２の磁性層と、前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部に接している絶縁層と、前記第１の磁性層の上面または前記第２の磁性層の下面のいずれかに接するホウ素吸着層と、を有する。前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部のホウ素濃度が中央部よりも低く、前記絶縁層はＣ、Ｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのいずれかの金属を含む。

第１の実施形態に係る、磁気抵抗効果素子の製造方法を示す工程断面図。熱処理時のホウ素の拡散経路を示す図。磁性層中のホウ素の濃度分布を示した図。各種元素のホウ化生成エネルギーを示した図。第２の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法を示す工程断面図。

（第１の実施形態）
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。

本実施形態に係る磁気抵抗素子は、図１（ｊ）に示すように、膜面に垂直な磁化を有し、磁化の向きが変化する記憶層として磁性層１０５、磁性層１０５に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する固定層として磁性層１０３、磁性層１０３と磁性層１０５の間に形成されたトンネルバリア層１０４を有する。本磁気抵抗素子では、電流磁場によって磁性層１０５を磁化反転させるか、スピン分極した電子を直接磁性層１０５に注入して磁化反転させることで情報を記憶する記憶素子としての機能を有する。

図１（ａ）〜（ｊ）は、本発明の第１の実施形態に係る、磁気抵抗効果素子１の製造方法を示す工程断面図である。図１（ｊ）が最終工程断面図である。まず、図１（ａ）に示すように、下部配線層１０１上に、下部層１０２、ホウ素吸着層１２０、磁性層１０３、トンネルバリア層１０４、磁性層１０５、ホウ素吸着層１２１、上部層１０６の順に形成する。

下部配線層１０１には例えばＷを用いる。

磁性層１０３及び１０５は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉの少なくともいずれかを１０％以上含有する。また、ホウ素を１％以上含有しても良い。ここで、磁性層１０３及び１０５に含まれるＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉを構成金属と呼ぶ。磁性層１０３及び１０５には、例えば、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＢ、ＦｅＢ、ＮｉＢ、ＣｏＮｉＢ、ＦｅＮｉＢのいずれかが用いられる。また、磁性層１０３及び磁性層１０５のそれぞれに接触するようにホウ素吸着層１２０、１２１を形成する。つまり、磁性層１０３の下面に接するようにホウ素吸着層１２０が形成され、磁性層１０５の上面に接するようにホウ素吸着層１２１が形成される。ホウ素吸着層１２０、１２１は、ホウ化物生成ギブスエネルギー又はホウ化物標準エンタルピーの絶対値が磁性層１０３及び１０５の構成金属よりも大きい金属を含む。ホウ素吸着層は、磁性層１０３及び１０５の構成金属よりもホウ素と反応し易い、つまりホウ化物を形成し易い金属を含んでいる。なおホウ素吸着層は上述の金属を酸化物または窒化物の状態で含んでいても良い。またホウ素吸着層には、上述の金属が１０％以上含まれていることが望ましい。

なお、本実施形態では磁性層１０３を固定層、磁性層１０５を記録層としているが、磁性層１０３を記録層、磁性層１０５を固定層としても良い。

トンネルバリア層１０４は、ＭｇＯｘ、ＡｌＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴａＯｘのような金属酸化物や、金属窒化物、金属酸窒化物の単層膜、あるいはＭｇＺｎＯのような混合物の膜でもよい。

上部層１０６は、エッチングマスク、固定層、表面保護層、上部配線接続層として使用してもよい。

その後、図１(ｂ)に示すように、例えばイオンミリング法により、上部層１０６、ホウ素吸着層１２１、磁性層１０５、トンネルバリア層１０４、磁性層１０３、ホウ素吸着層１２０、下地層１０２、を順番にエッチングすることで、下部配線層１０１の上面が露出する。下部配線層１０１上に形成された上部層１０６、ホウ素吸着層１２１、磁性層１０５、トンネルバリア層１０４、磁性層１０３、ホウ素吸着層１２０及び下地層１０２から成る積層膜を多層膜１０と呼ぶ。

次に、図１(ｃ)に示すように、側壁層２０１で多層膜１０を被覆した後、熱処理を施す。熱処理を行うときに、側壁層２０１は多層膜１０の側面に接している。特に、磁性層１０３及び１０５のいずれかの側面に接していることが重要である。この時、側壁層２０１は下地配線層１０１上にも形成されている。側壁層２０１は熱処理時に磁性層１０３及び１０５中のホウ素の拡散を促進させる効果を有する。側壁層２０１は、ホウ素吸着層１２０、１２１と同様に、ホウ化物生成ギブスエネルギー又はホウ化物標準エンタルピーの絶対値が磁性層１０３及び１０５の構成金属よりも大きい金属を含む。側壁層は、磁性層１０３及び１０５の構成金属よりも、ホウ素と反応し易い、つまりホウ化物を形成し易い金属を含んでいる。なお側壁層２０１は上述の金属を酸化物または窒化物の状態で含んでいても良い。また側壁層２０１には、上述の金属が１０％以上含まれていることが望ましい。側壁層２０１はＴｉを含む合金からなり、例えばＴｉＮである。側壁層２０１はホウ素吸着層１２０、１２１と同じ材料であってもよい。

ここで、例えば２００℃以上２５０℃以下で行う。磁性層１０３及び磁性層１０５としてＣｏＦｅＢを用いる場合、成膜直後においてＣｏＦｅＢはアモルファスであり、熱処理することで結晶化し、（００１）に配向する。この結果、Δ１ｂａｎｄのスピンフィルタ効果により、ＭＲ比を高めることができる。このため熱処理はＭＲ比を高めるのに重要な工程である。

熱処理時において、磁性層１０３及び１０５がホウ素を含む場合には、このホウ素が熱処理により拡散することにより、磁性層１０３及び１０５の（００１）の配向性がより高まる。熱処理後に、磁性層１０３及び１０５はホウ素を含んでいても良いし、磁性層１０３及び１０５からホウ素が検出されなくても構わない。

さらに、本実施形態において、多層膜１０の側面に磁性層１０３及び１０５と接するように側壁層２０１を形成している。側壁層は磁性層１０３及び１０５よりもホウ素と反応しやすい材料を含んでおり、熱処理時において側壁層とホウ素が反応することにより、ホウ素の拡散がさらに促進される。これにより磁性層１０３及び１０５の配向性がさらに高められ、高いＭＲ比を得ることができる。

側壁層として用いられる酸化物は例えば、ＭｇＯｘ、ＡｌＯ_ｘ、ＭｇＡｌ_ｘＯ_ｙ、ＣｏＯｘ、ＮｉＯｘ、ＴｉＯｘ、ＦｅＡｌ_ｘＯ_ｙ、ＳｉＯ_ｘ、等である。窒化物は、ＴｉＮ、ＷＮ等である。側壁層として、以上に挙げた酸化物及び窒化物を用いて熱処理した場合、これら側壁層を構成する材料は金属元素及び非金属元素に関係なく磁性層１０３及び１０５中に拡散することがある。よって磁性層１０３及び１０５中には、側壁層を構成する元素、例えば、Ｍｇ、Ｏ等が含まれることがある。

その後、側壁層２０１を酸化または窒化することで絶縁化し、絶縁層２０２とする。側壁層としてＴｉＮを用いた場合、絶縁層２０２としてＴｉＯｘを形成する。これにより絶縁層２０２を介して下部配線層１０１と、後述する上部配線層１１１との間で電流が流れることを防止できる。酸化には、例えば、酸素ガス、オゾン、プラズマ励起や光励起によって形成される酸素ラジカルを用いる。窒化には、例えば、窒素ガス、アンモニアガス、ＮＯｘ（ｘ＝１、２、４）、プラズマ励起や光励起によって形成される窒素ラジカルを用いる。このように、絶縁化には、酸化処理に限らず、材料によって窒化処理を施しても良い。絶縁層２０２は、側壁層２０１に含まれていたホウ化物生成ギブスエネルギー又はホウ化物標準エンタルピーの絶対値が磁性層１０３及び１０５の構成金属よりも大きい金属が同様に含まれている。

なお、本実施形態において側壁層が絶縁体で構成される場合、酸化処理や窒化処理を施す必要はない。

次に、図１（ｄ）に示すように、例えばイオンミリング法や反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法により、下地配線層１０１上及び上部層１０６上部に位置する絶縁層２０２を除去する。

次に、図１（ｅ）に示すように、例えばスパッタリング法、化学的気相堆積（ＣＶＤ）法、原子層堆積（ＡＬＤ）法により、次工程で多層膜１０及び側壁層２０１を保護するための絶縁層１０７を形成する。絶縁層１０７は例えばＳｉＮ_Ｘ、ＳｉＯ_Ｘ、ＭｇＯｘ、ＡｌＯ_Ｘである。この時絶縁層１０７は下地配線層１０１上にも形成される。

次に、図１（ｆ）に示すように例えばＲＩＥ法により、下部配線層１０１上に形成された絶縁層１０７を選択的にエッチングし、側壁層の側壁に絶縁層１０７を選択的に残す。

次に、図１（ｇ）に示すように、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法により絶縁層１０８を形成する。絶縁層１０８は、例えばＳｉＯｘである。

次に、図１（ｈ）に示すように、絶縁層１０８を例えば化学的機械研磨（ＣＭＰ）法または気相エッチング法によりエッチバックし上部層１０６の上面を露出させる。

次に、図１（ｉ）に示すように、絶縁層１０９を形成後、例えばＲＩＥ法により、多層膜１０の上方にコンタクト孔１１０を開口する。絶縁層１０９は、例えばＳｉＯｘである。

次に、図１（ｊ）に示すように、上部配線層１１１を形成し、例えばＲＩＥ法により選択的にエッチングすることにより、磁気抵抗効果素子１が形成される。

先述した図１（ｃ）の状態における熱処理時のホウ素の拡散経路について詳しく説明する。図２は熱処理時の多層膜１０及び側壁層２０１中のホウ素の拡散経路を示す図である。図２（ａ）はホウ素吸着層１２０及び１２１を磁性層１０３及び１０５に接するようにそれぞれの下面及び上面に形成した場合を示す。図中において、熱処理時のホウ素はそれぞれ磁性層１０３及び１０５からホウ素吸着層１２０及び１２１の方向に拡散する。一方、図２（ｂ）はホウ素吸着層１２０、１２１のみならず、側壁層２０１を磁性層１０３及び１０５の側面に接するように形成した場合を示す。この場合には、図に示すようにホウ素は磁性層１０３及び１０５からホウ素吸着層１２０及び１２１方向に加えて磁性層１０３および１０５から側壁層２０１方向にも拡散する。この時、磁性層１０３、１０５は側壁層２０１と隣接しており、磁性層中１０３及び１０５のホウ素は側壁層２０１中に拡散することになる。これにより、磁性層中のホウ素が図２（ａ）の場合よりも多く排出され、磁性層１０３及び１０５の（００１）の配向性をさらに高めることができる。また、磁性層１０３及び１０５と側壁層２０１が接している状態で熱処理することにより、磁性層１０３及び１０５のホウ素は側壁層２０１にも拡散するため、ホウ素がトンネルバリア層１０４へ侵入するのを抑制することができる。これにより、トンネルバリア層１０４の絶縁破壊寿命を向上させることが可能である。

図３は、本実施形態の熱処理後における磁性層１０３および１０５中のホウ素の濃度分布を示した図である。図の縦軸は、磁性層１０３および１０５中のホウ素濃度の相対値であり、横軸は図２（ａ）の断面における磁性層１０３および１０５のｘ方向の幅を示している。図２および図３に示すように、側壁層２０１が両側面に存在する断面において磁性層１０３および磁性層１０５の一端をｘ＝０、他端をｘ＝Ｗとする。

図３（ａ）はホウ素吸着層１２０、１２１を磁性層１０３及び１０５の上部又は下部に形成した場合を示した図であり、図２（ａ）に対応する。図３（ｂ）は、ホウ素吸着層１０２、１０６を磁性層１０３及び１０５の下面又は上面に形成し、さらに、磁性層１０３及び１０５の端部に接するように側壁層２０１を形成した場合であり、図２（ｂ）に対応する。図２（ａ）の場合、ホウ素はそれぞれ磁性層１０３及び１０５からホウ素吸着層１２０および１２１のみに拡散するので、図３（ａ）に示すように、磁性層１０３及び１０５のｘ方向において、ホウ素濃度の分布は概ね一定になる。

図２（ｂ）に示す本実施形態のように、多層膜１０の側面に磁性層１０３及び１０５に接するように側壁層２０１を形成した場合、熱処理後、図３（ｂ）に示すようなホウ素濃度分布が得られる。つまり、多層膜１０中の磁性層１０３及び１０５の端部はホウ素吸着層と側壁層の両方に接しており、磁性層１０３及び１０５の端部では磁性層１０３及び１０５からホウ素吸着層１２０及び１２１方向だけでなく磁性層１０３および１０５から側壁層２０１方向にもホウ素が拡散する。そのため、磁性層１０３及び１０５中のホウ素は、図３（ａ）の場合より、磁性層のホウ素濃度分布は全体的に少なくなる。特に、磁性層１０３及び１０５の端部のホウ素濃度は中央部のホウ素濃度より低い。具体的には、ホウ素濃度が異なる領域が存在し、よりホウ素濃度の高い領域がｘ方向においてより中央部に存在する。例えば、端部とはｘ＝０〜０．１Ｗ及び０．９Ｗ〜Ｗの領域を指し、中央部とはｘ＝０．４５Ｗ〜０．５５Ｗの領域または、ホウ素濃度が最大値となる領域を指す。このように、本実施形態において、磁性層１０３及び１０５の端部におけるホウ素の拡散を促進することで、磁性層１０３及び１０５の垂直磁化に有利な（００１）配向がより高められる。これにより、より高いＭＲ比を得ることができる。

なお、ホウ素吸着層１２０及び１２１のいずれか一方しか存在しない場合であっても、ホウ素吸着層と接している磁性層１０３または磁性層１０５については同様の効果が得られる。

次にホウ素吸着層および側壁層に含まれるホウ化物生成ギブスエネルギー又はホウ化物標準エンタルピーの絶対値が磁性層１０３及び１０５の構成金属よりも大きい金属について、説明する。図４は各種元素のホウ化物生成エネルギーを示す図である。図に挙げた物質は側壁層の構成金属の候補として挙げられる。ΔＧはホウ化物生成ギブス自由エネルギー、ΔＨはホウ化物生成標準エンタルピーである。いずれも、負の値で絶対値が大きい方が、ホウ化反応が進みやすい。本図は、縦軸が−ΔＧ又は、−ΔＨである。図４において、磁性層１０３および１０５の構成金属であるＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉのホウ化物よりも上方にプロットがある材料は、これらホウ化物よりもホウ素と結合しやすい。このようなホウ化物を形成し易いものとして、Ｃ、Ｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗが挙げられ、これらを側壁層及びホウ素吸着層の金属として用いる。これらの金属はＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉのホウ化生成エネルギーと同等以上であれば用いることは可能であるが、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉよりホウ化生成エネルギーよりも大きいものを用いた方がホウ素と結合しやすいので好ましい。

側壁層２０１の金属についてはコスト面、特性の面を考慮した場合、Ｔｉを含むものが最も好ましいといえる。

側壁層２０１は、上述の金属を含む合金層である場合や金属と絶縁膜（例えばＳｉＯｘやＳｉＮ）との混合層の場合であってもよい。これにより、比較的安価な材料で側壁層２０１を形成でき、磁性層１０３及び１０５の（００１）の配向性を高めることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は一度、形成した側壁層２０１を熱処理後に除去する点が第１の実施形態と異なる。図５は第２の実施形態に係る磁気抵抗効果素子１の製造方法を示す工程断面図である。図５（ａ）は図１（ｃ）に対応するので詳細な説明は省略する。

図５（ａ）に示すように、上述の、下部配線層１０１上に磁性層１０３及び１０５と接するように側壁層２０１を形成する。次に、図５（ａ）の状態で例えば２００℃以上の熱処理を行い、磁性層１０３及び１０５中のホウ素をホウ素吸着層１２０及び１２１、側壁層２０１中に拡散させる。その後、側壁層２０１の酸化または窒化処理を行い、絶縁層２０２とする。

次に、図５（ｂ）に示すように多層膜１０上部にレジスト３０１を形成する。その後、図５（ｃ）に示すように選択的にエッチング処理を施し、多層膜１０側面及び下部配線層１０１上にある側壁層２０１を除去する。
上部層１０６の上部に残った側壁層２０１については、残留していてよい。

その後、第１の実施形態と同様の工程を行うことにより、図５（ｄ）に示すような磁気抵抗効果素子１を形成する。
本実施形態において、熱処理後の側壁層２０１はレジスト３０１を用いてエッチングすることで完全に取り除くことができる。そのため、側壁層２０１を介して多層膜１０に電流が流れることによりショートが生じることは考慮しなくても良い。また、側壁層が残っていた場合の酸化や窒化などの絶縁処理を行う必要はない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨を含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明と均等の範囲に含まれる。

１・・・磁気抵抗効果素子
１０・・・多層膜
１０１・・・下部配線層
１０２・・・下部層
１０３・・・磁性層
１０４・・・トンネルバリア層
１０５・・・磁性層
１０６・・・上部層
１０７、１０８、１０９・・・絶縁膜層
１１０・・・コンタクト孔
１１１・・・上部配線層
１２０、１２１・・・ホウ素吸着層
２０１・・・側壁層
２０２・・・絶縁層
３０１・・・レジスト

Claims

第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成されたトンネルバリア層と、
前記トンネルバリア層上に形成された第２の磁性層と、
前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部に接している絶縁層と、
前記第１の磁性層の上面または前記第２の磁性層の下面のいずれかに接するホウ素吸着層と、
を有し、
前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部のホウ素濃度が中央部よりも低く、前記絶縁層はＣ、Ｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのいずれかの金属を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
第１の磁性層と、
前記第１の磁性層上に形成されたトンネルバリア層と、
前記トンネルバリア層上に形成された第２の磁性層と、
を有し、
前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部のホウ素濃度が中央部よりも低いことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
前記第１の磁性層または前記第２の磁性層の端部に接している絶縁層をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の磁気抵抗効果素子。
前記第１の磁性層乃至前記第２の磁性層は構成金属を有しており、前記絶縁層は金属を有しており、
ホウ化物生成ギブス自由エネルギーまたはホウ化物生成標準エンタルピーの絶対値は、前記絶縁層中の金属の方が前記第１の磁性層または前記第２の磁性層中の構成金属より大きいことを特徴とする請求項３に記載の磁気抵抗効果素子。
前記絶縁層はＣ、Ｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのいずれかの金属を含むこと特徴とする請求項３または請求項４に記載の磁気抵抗効果素子。
前記絶縁層は、酸化物または窒化物を含むことを特徴とする請求項３乃至請求項４のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
前記第１の磁性層の上面または前記第２の磁性層の下面のいずれかに接するホウ素吸着層を有することを特徴とする請求項２に記載の磁気抵抗効果素子。
第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層上にトンネルバリア層を形成する工程と、
前記トンネルバリア層上に第２の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層または前記第２の磁性層のうちホウ素を含む層に接するように、ホウ素吸着層を形成する工程と、
前記第１の磁性層、前記トンネルバリア層、前記第２の磁性層及び前記ホウ素吸着層からなる多層膜を加工する工程と、
前記多層膜の側面に接する側壁層を形成する工程と、
前記側壁層を形成後に熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
ホウ化物生成ギブス自由エネルギーまたはホウ化物生成標準エンタルピーの絶対値は、前記側壁層中の金属の方が前記第１の磁性層または前記２の磁性層の構成金属より大きいことを特徴とする請求項８に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
前記側壁層はＣ、Ｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのいずれかの金属を含むことを特徴とする請求項９に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
前記熱処理は２００度以上２５０度以下で行うことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。