JP3459869B2 - 強磁性トンネル接合素子の製造方法 - Google Patents
強磁性トンネル接合素子の製造方法Info
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/01—Manufacture or treatment
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度磁気ディス
ク装置における再生用磁気ヘッドや高密度磁気メモリ
（ＭＲＡＭ）に適した磁気抵抗効果素子に関する。
ク装置における再生用磁気ヘッドや高密度磁気メモリ
（ＭＲＡＭ）に適した磁気抵抗効果素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】強磁性トンネル接合素子は、二つの強磁
性層の間に数ｎｍ厚の薄い絶縁体からなるトンネルバリ
ア層を挟んだ構造を持つ。この素子では、強磁性層間に
一定の電流を流した状態で強磁性層面内に外部磁界を印
加すると、両磁性層の磁化の相対角度に応じて抵抗値が
変化する磁気抵抗効果現象が現れる。この磁化の向きが
平行である場合には抵抗値は最小となり、反平行である
場合には抵抗値が最大となる。したがって、両磁性層に
保磁力差を付与することによって、磁界の強さに応じて
磁化の平行及び反平行状態を実現できるため、抵抗値の
変化による磁界検出が可能となる。
性層の間に数ｎｍ厚の薄い絶縁体からなるトンネルバリ
ア層を挟んだ構造を持つ。この素子では、強磁性層間に
一定の電流を流した状態で強磁性層面内に外部磁界を印
加すると、両磁性層の磁化の相対角度に応じて抵抗値が
変化する磁気抵抗効果現象が現れる。この磁化の向きが
平行である場合には抵抗値は最小となり、反平行である
場合には抵抗値が最大となる。したがって、両磁性層に
保磁力差を付与することによって、磁界の強さに応じて
磁化の平行及び反平行状態を実現できるため、抵抗値の
変化による磁界検出が可能となる。
【０００３】近年、トンネルバリア層にＡｌの表面酸化
膜を用いることによって、２０％近い磁気抵抗変化率を
示す強磁性トンネル接合素子が得られるようになったこ
とから、磁気ヘッドや磁気メモリへの応用の可能性が高
まってきた。こうした大きな磁気抵抗変化率を報告して
いる代表例として、「1996年4月、ジャーナル・オブ・
アプライド・フィジックス、79巻、4724〜4729頁（Jour
nal of Applied Physics, vol.79, 4724〜4729, 199
6）」がある。
膜を用いることによって、２０％近い磁気抵抗変化率を
示す強磁性トンネル接合素子が得られるようになったこ
とから、磁気ヘッドや磁気メモリへの応用の可能性が高
まってきた。こうした大きな磁気抵抗変化率を報告して
いる代表例として、「1996年4月、ジャーナル・オブ・
アプライド・フィジックス、79巻、4724〜4729頁（Jour
nal of Applied Physics, vol.79, 4724〜4729, 199
6）」がある。
【０００４】この技術を図面を用いて説明する。図８に
示すように、蒸着マスクを用いてガラス基板８１上にＣ
ｏＦｅからなる第１の強磁性層８２を真空蒸着し［図８
（ａ）］、引き続き、マスクを交換して１.２〜２.０ｎ
ｍ厚のＡｌ層８３を蒸着する［図８（ｂ）］。このＡｌ
層８３表面を酸素グロー放電に曝すことにて、Ａｌ2Ｏ3
からなるトンネルバリア層８４を形成する［図８
（ｃ）］。最後に、このトンネルバリア層８４を介して
第１の強磁性層８２と重なるようにＣｏからなる第２の
強磁性層８５を成膜して、十字電極の強磁性トンネル接
合素子を完成させる［図８（ｄ）］。この方法では、磁
気抵抗変化率として最大１８％という大きな値が得られ
ている。
示すように、蒸着マスクを用いてガラス基板８１上にＣ
ｏＦｅからなる第１の強磁性層８２を真空蒸着し［図８
（ａ）］、引き続き、マスクを交換して１.２〜２.０ｎ
ｍ厚のＡｌ層８３を蒸着する［図８（ｂ）］。このＡｌ
層８３表面を酸素グロー放電に曝すことにて、Ａｌ2Ｏ3
からなるトンネルバリア層８４を形成する［図８
（ｃ）］。最後に、このトンネルバリア層８４を介して
第１の強磁性層８２と重なるようにＣｏからなる第２の
強磁性層８５を成膜して、十字電極の強磁性トンネル接
合素子を完成させる［図８（ｄ）］。この方法では、磁
気抵抗変化率として最大１８％という大きな値が得られ
ている。
【０００５】その他の例として、特開平５−６３２５４
号、特開平６−２４４４７７号、特開平８−７０１４８
号、特開平８−７０１４９号、特開平８−３１６５４８
号、及び、「1997年、日本応用磁気学会誌、21巻、493
〜496頁」等の報告がある。ここでは、トンネルバリア
層の形成方法として、Ａｌ層を成膜した後、大気中に曝
してＡｌ2Ｏ3を成長させる方法が提案されている。
号、特開平６−２４４４７７号、特開平８−７０１４８
号、特開平８−７０１４９号、特開平８−３１６５４８
号、及び、「1997年、日本応用磁気学会誌、21巻、493
〜496頁」等の報告がある。ここでは、トンネルバリア
層の形成方法として、Ａｌ層を成膜した後、大気中に曝
してＡｌ2Ｏ3を成長させる方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】強磁性トンネル接合素
子を磁気ヘッドや磁気メモリ等のデバイスに適用するに
は、熱雑音の影響を低減する為に実用素子寸法である程
度低い抵抗値が必要であるが、従来のトンネルバリア形
成法ではその実現が困難であった。また、高密度化に対
応した磁気ヘッドへの応用では、信号出力電圧の大きさ
が鍵を握るが、従来技術では素子特性を損なうことなく
十分な電流密度が得られないという課題もあった。さら
に、従来技術ではウェハ内やロット間の素子特性のばら
つきが大きく、実用に供するだけの十分な製造歩留まり
を得ることは難しかった。
子を磁気ヘッドや磁気メモリ等のデバイスに適用するに
は、熱雑音の影響を低減する為に実用素子寸法である程
度低い抵抗値が必要であるが、従来のトンネルバリア形
成法ではその実現が困難であった。また、高密度化に対
応した磁気ヘッドへの応用では、信号出力電圧の大きさ
が鍵を握るが、従来技術では素子特性を損なうことなく
十分な電流密度が得られないという課題もあった。さら
に、従来技術ではウェハ内やロット間の素子特性のばら
つきが大きく、実用に供するだけの十分な製造歩留まり
を得ることは難しかった。
【０００７】これらの課題は、主に従来のトンネルバリ
ア層の形成方法に起因すると考えられる。すなわち、酸
素グロー放電を用いる方法では、イオンやラジカル状態
の活性酸素を導電層の酸化に用いるので、薄い酸化膜厚
の制御すなわち素子抵抗の制御が難しいといった問題
や、同時に発生する活性化された不純物ガスによってト
ンネルバリア層が汚染され接合品質が劣化するという問
題がある。一方、大気中における自然酸化による方法で
は、大気中の粉塵でトンネルバリア層にピンホールを生
じたり、水分、炭素酸化物、窒素酸化物等の汚染を受け
ることによって酸素グロー放電と同様に多くの問題を抱
えている。
ア層の形成方法に起因すると考えられる。すなわち、酸
素グロー放電を用いる方法では、イオンやラジカル状態
の活性酸素を導電層の酸化に用いるので、薄い酸化膜厚
の制御すなわち素子抵抗の制御が難しいといった問題
や、同時に発生する活性化された不純物ガスによってト
ンネルバリア層が汚染され接合品質が劣化するという問
題がある。一方、大気中における自然酸化による方法で
は、大気中の粉塵でトンネルバリア層にピンホールを生
じたり、水分、炭素酸化物、窒素酸化物等の汚染を受け
ることによって酸素グロー放電と同様に多くの問題を抱
えている。
【０００８】本発明の目的は、このような従来技術の課
題を解決し、実用に必要な抵抗値及び信号出力電圧特性
を備え、製造歩留まりを改善した強磁性トンネル接合素
子及びその製造方法を提供することにある。
題を解決し、実用に必要な抵抗値及び信号出力電圧特性
を備え、製造歩留まりを改善した強磁性トンネル接合素
子及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的に従い、本発明
の製造方法による強磁性トンネル接合素子は、第１の強
磁性層と第２の強磁性層の間にトンネルバリア層を挟ん
だ構造よりなり、該第１の強磁性層及び該第２の強磁性
層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれら元素を含む合金であ
り、該トンネルバリア層は、Ａｌ、Ｍｇ及びランタノイ
ドに属する金属のうちの何れかより選ばれた金属の少な
くとも表面を自然酸化したものであり、接合面積で規格
した前記構造の抵抗値が６×１０-5Ωｃｍ2以下である
ことを特徴とする。また、本発明の強磁性トンネル接合
素子の製造方法は、上記第１の強磁性層と第２の強磁性
層の間にトンネルバリア層を挟んだ構造よりなる強磁性
トンネル接合素子の製造方法であって、該第１の強磁性
層、該トンネルバリア層、該第２の強磁性層を不純物ガ
スにさらすことなく連続形成する工程からなり、該トン
ネルバリア層の形成工程が、真空中で金属又は半導体か
らなる導電層を成膜した後、不純物ガスを含まない酸素
ガスを導入し、該導電層表面を自然酸化して形成する工
程からなることを特徴とする。本発明の製造方法によっ
て初めて接合面積で規格した前記構造の抵抗値が６×１
０-5Ωｃｍ2以下である強磁性トンネル接合素子を得る
ことが可能となる。
の製造方法による強磁性トンネル接合素子は、第１の強
磁性層と第２の強磁性層の間にトンネルバリア層を挟ん
だ構造よりなり、該第１の強磁性層及び該第２の強磁性
層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれら元素を含む合金であ
り、該トンネルバリア層は、Ａｌ、Ｍｇ及びランタノイ
ドに属する金属のうちの何れかより選ばれた金属の少な
くとも表面を自然酸化したものであり、接合面積で規格
した前記構造の抵抗値が６×１０-5Ωｃｍ2以下である
ことを特徴とする。また、本発明の強磁性トンネル接合
素子の製造方法は、上記第１の強磁性層と第２の強磁性
層の間にトンネルバリア層を挟んだ構造よりなる強磁性
トンネル接合素子の製造方法であって、該第１の強磁性
層、該トンネルバリア層、該第２の強磁性層を不純物ガ
スにさらすことなく連続形成する工程からなり、該トン
ネルバリア層の形成工程が、真空中で金属又は半導体か
らなる導電層を成膜した後、不純物ガスを含まない酸素
ガスを導入し、該導電層表面を自然酸化して形成する工
程からなることを特徴とする。本発明の製造方法によっ
て初めて接合面積で規格した前記構造の抵抗値が６×１
０-5Ωｃｍ2以下である強磁性トンネル接合素子を得る
ことが可能となる。
【００１０】また、特に好ましくは、第１の強磁性層、
トンネルバリア層、第２の強磁性層を不純物ガスにさら
すことなく連続形成することを特徴とし、第１の強磁性
層を成膜した後、真空中に酸素を導入して、該第１の強
磁性層表面を酸化する工程を含むことを特徴とし、前記
強磁性層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれら元素を含む合
金であることを特徴とし、前記第１及び第２の導電層
は、Ａｌ、Ｍｇ、又は、ランタノイドに属する金属であ
ることを特徴とする。
トンネルバリア層、第２の強磁性層を不純物ガスにさら
すことなく連続形成することを特徴とし、第１の強磁性
層を成膜した後、真空中に酸素を導入して、該第１の強
磁性層表面を酸化する工程を含むことを特徴とし、前記
強磁性層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれら元素を含む合
金であることを特徴とし、前記第１及び第２の導電層
は、Ａｌ、Ｍｇ、又は、ランタノイドに属する金属であ
ることを特徴とする。
【００１１】本発明においては、真空中に酸素を導入
し、導電層表面を自然酸化してトンネルバリア層を形成
するので、不純物ガスの影響を受けない清浄な雰囲気で
熱平衡状態を保ったまま酸化層の成長が可能であり、高
品質のトンネルバリア層を制御性良く形成することがで
き、上記目的を達成できる。
し、導電層表面を自然酸化してトンネルバリア層を形成
するので、不純物ガスの影響を受けない清浄な雰囲気で
熱平衡状態を保ったまま酸化層の成長が可能であり、高
品質のトンネルバリア層を制御性良く形成することがで
き、上記目的を達成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の強磁性トンネル接合素子
の製造方法に関する第１の実施の形態について、図面を
参照して説明する。
の製造方法に関する第１の実施の形態について、図面を
参照して説明する。
【００１３】図１に示すように、第１の強磁性層１１、
導電層１２を真空中で連続成膜し［図１（ａ）］、その
後真空を破ることなく純酸素を導入し、導電層１２の表
面を自然酸化してトンネルバリア層１３を形成する［図
１（ｂ）］。なお、図１（ｂ）には導電膜１２の酸化後
でも第１の強磁性層１１との界面に導電層１２の未酸化
部分が残されている場合を示しているが、酸化条件次第
で完全に酸化させることも可能である。次に、酸素を排
気した後、第２の強磁性層１４を成膜して強磁性トンネ
ル接合素子の基本構造を完成させる［図１（ｃ）］。
導電層１２を真空中で連続成膜し［図１（ａ）］、その
後真空を破ることなく純酸素を導入し、導電層１２の表
面を自然酸化してトンネルバリア層１３を形成する［図
１（ｂ）］。なお、図１（ｂ）には導電膜１２の酸化後
でも第１の強磁性層１１との界面に導電層１２の未酸化
部分が残されている場合を示しているが、酸化条件次第
で完全に酸化させることも可能である。次に、酸素を排
気した後、第２の強磁性層１４を成膜して強磁性トンネ
ル接合素子の基本構造を完成させる［図１（ｃ）］。
【００１４】強磁性層１１、１４に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
又はそれら元素を含む合金を用いた場合には、導電層１
２として強磁性層よりも小さな表面自由エネルギーの値
を持つＡｌを選択することにより、特に下地となる第１
の強磁性層１１に対して良好な被覆性を呈する。その結
果、完成された素子ではピンホールによる強磁性層間の
電気的ショートの無い良好な特性が得られる。また、Ａ
ｌの酸素一原子あたりの生成自由エネルギーは、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉよりも大きいので、トンネルバリア層となる
Ａｌ2Ｏ3は接合界面で熱的に安定である。
又はそれら元素を含む合金を用いた場合には、導電層１
２として強磁性層よりも小さな表面自由エネルギーの値
を持つＡｌを選択することにより、特に下地となる第１
の強磁性層１１に対して良好な被覆性を呈する。その結
果、完成された素子ではピンホールによる強磁性層間の
電気的ショートの無い良好な特性が得られる。また、Ａ
ｌの酸素一原子あたりの生成自由エネルギーは、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉよりも大きいので、トンネルバリア層となる
Ａｌ2Ｏ3は接合界面で熱的に安定である。
【００１５】導電層１２に、Ｍｇやランタノイドに属す
る金属を選択した場合には、同様な理由から下地となる
第１の強磁性層１１に対する良好な被覆性とともに、さ
らに熱的に安定なトンネルバリア層が得られる。
る金属を選択した場合には、同様な理由から下地となる
第１の強磁性層１１に対する良好な被覆性とともに、さ
らに熱的に安定なトンネルバリア層が得られる。
【００１６】次に、本発明の第２の実施形態について、
図面を参照して説明する。図２に示すように、第１の強
磁性層１１を成膜し［図２（ａ）］、次いで後真空中に
酸素を導入して、第１の強磁性層１１の表面に酸化層２
１を形成する［図２（ｂ）］。この工程を加えると、次
の工程で導電層１２を成膜する際に第１の強磁性層１１
から導電層１２に酸素拡散が起こり、第１の強磁性層１
１に還元領域２２が形成されると共に、導電層１２の下
部表面に酸化層２３が形成される［図２（ｃ）］。
図面を参照して説明する。図２に示すように、第１の強
磁性層１１を成膜し［図２（ａ）］、次いで後真空中に
酸素を導入して、第１の強磁性層１１の表面に酸化層２
１を形成する［図２（ｂ）］。この工程を加えると、次
の工程で導電層１２を成膜する際に第１の強磁性層１１
から導電層１２に酸素拡散が起こり、第１の強磁性層１
１に還元領域２２が形成されると共に、導電層１２の下
部表面に酸化層２３が形成される［図２（ｃ）］。
【００１７】この工程によれば、少なくとも強磁性層に
接する両方の界面（図２（ｄ）では全領域）に導電層１
２の酸化膜が形成されるので、より熱安定性に優れた素
子が実現される。導電層１２側に安定な酸化層を形成す
るには、導電層１２の酸素一原子当たりの生成自由エネ
ルギーが第１の強磁性層１１を構成する元素よりも大き
くすればよい。強磁性層にＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれら
を含む合金を用いた場合には、導電層１２としてＡｌ、
Ｍｇ、ランタノイドに属する金属を用いることが有効で
ある。
接する両方の界面（図２（ｄ）では全領域）に導電層１
２の酸化膜が形成されるので、より熱安定性に優れた素
子が実現される。導電層１２側に安定な酸化層を形成す
るには、導電層１２の酸素一原子当たりの生成自由エネ
ルギーが第１の強磁性層１１を構成する元素よりも大き
くすればよい。強磁性層にＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれら
を含む合金を用いた場合には、導電層１２としてＡｌ、
Ｍｇ、ランタノイドに属する金属を用いることが有効で
ある。
【００１８】引続き、第１の実施の形態と同様にして、
トンネルバリア層２４、第２の強磁性層１４を成膜すれ
ば、強磁性トンネル接合素子の基本構造が得られる［図
２（ｅ）］。
トンネルバリア層２４、第２の強磁性層１４を成膜すれ
ば、強磁性トンネル接合素子の基本構造が得られる［図
２（ｅ）］。
【００１９】
＜実施例１＞本発明の第１の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】まず、図３（ａ）に示すように、表面を熱
酸化したＳｉ基板３１上に５０ｎｍ厚のＡｌ膜からなる
第１の配線層３２、１０ｎｍ厚のＦｅ膜からなる第１の
強磁性層３３、２ｎｍ厚のＡｌ層からなる導電層３４を
連続してスパッタ蒸着した。この成膜には、４インチ直
径のターゲット４基を備えた高周波マグネトロンスパッ
タ装置を用いた。スパッタ条件は、すべてバックグラン
ド圧力１×１０-7Ｔｏｒｒ以下、Ａｒ圧力１０ｍＴｏｒ
ｒ、高周波電力２００Ｗとした。次に、スパッタ装置内
に純酸素を導入し、酸素圧力を２０ｍＴｏｒｒ〜２００
Ｔｏｒｒの範囲で１０分間保持して、Ａｌ導電層３４表
面を酸化してトンネルバリア層３５を形成した。酸素を
排気してバックグランド圧力に到達した後、２０ｎｍ厚
のＣｏＦｅ膜からなる第２の強磁性層３６をスパッタ蒸
着し、結合構成層を完成した。
酸化したＳｉ基板３１上に５０ｎｍ厚のＡｌ膜からなる
第１の配線層３２、１０ｎｍ厚のＦｅ膜からなる第１の
強磁性層３３、２ｎｍ厚のＡｌ層からなる導電層３４を
連続してスパッタ蒸着した。この成膜には、４インチ直
径のターゲット４基を備えた高周波マグネトロンスパッ
タ装置を用いた。スパッタ条件は、すべてバックグラン
ド圧力１×１０-7Ｔｏｒｒ以下、Ａｒ圧力１０ｍＴｏｒ
ｒ、高周波電力２００Ｗとした。次に、スパッタ装置内
に純酸素を導入し、酸素圧力を２０ｍＴｏｒｒ〜２００
Ｔｏｒｒの範囲で１０分間保持して、Ａｌ導電層３４表
面を酸化してトンネルバリア層３５を形成した。酸素を
排気してバックグランド圧力に到達した後、２０ｎｍ厚
のＣｏＦｅ膜からなる第２の強磁性層３６をスパッタ蒸
着し、結合構成層を完成した。
【００２１】次に、通常のフォトリソグラフィ技術とイ
オンミリング技術を用いて、接合構成層の全層を下部配
線形状に加工した［図３（ｂ）］。第２の強磁性層３６
上に接合寸法を規定するためのレジストパターン３７を
形成し、第１の強磁性層３３までイオンミリングした
［図３（ｃ）］。このレジストを残したまま３００ｎｍ
厚のＡｌ2Ｏ3膜からなる絶縁層３８を電子ビーム蒸着し
た後、レジストのリフトオフを行った［図３（ｄ）］。
次に、上部配線を形成するためのレジストパターン３９
を形成し［図３（ｅ）］、その後第２の強磁性層３６と
第２の配線層４０間の電気的な接触を得るために露出し
た試料表面の逆スパッタクリーニングを行った。引き続
き、２００ｎｍ厚のＡｌ膜からなる第２の配線層４０を
蒸着し、最後にレジストをリフトオフすることによって
上部配線を形成し、強磁性トンネル接合素子を完成した
［図３（ｆ）］。
オンミリング技術を用いて、接合構成層の全層を下部配
線形状に加工した［図３（ｂ）］。第２の強磁性層３６
上に接合寸法を規定するためのレジストパターン３７を
形成し、第１の強磁性層３３までイオンミリングした
［図３（ｃ）］。このレジストを残したまま３００ｎｍ
厚のＡｌ2Ｏ3膜からなる絶縁層３８を電子ビーム蒸着し
た後、レジストのリフトオフを行った［図３（ｄ）］。
次に、上部配線を形成するためのレジストパターン３９
を形成し［図３（ｅ）］、その後第２の強磁性層３６と
第２の配線層４０間の電気的な接触を得るために露出し
た試料表面の逆スパッタクリーニングを行った。引き続
き、２００ｎｍ厚のＡｌ膜からなる第２の配線層４０を
蒸着し、最後にレジストをリフトオフすることによって
上部配線を形成し、強磁性トンネル接合素子を完成した
［図３（ｆ）］。
【００２２】図４に、このようにして作製した強磁性ト
ンネル接合素子の代表的な磁気抵抗曲線を示す。この素
子の接合面積は４０×４０μｍ2であり、トンネルバリ
ア層を形成する際のＡｌの酸素圧力は２０Ｔｏｒｒとし
た。印加磁界を−３００ 0eから３００ 0e に、さらに
逆に３００ 0e から−３００ 0e に変化させることによ
り、抵抗値はＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈ→Ａの曲
線上を移動する。Ｂ、Ｆの立ち上がりと、Ｄ、Ｈの立ち
下がりは、それぞれＦｅとＣｏＦｅの保磁力に対応して
いる。Ａ、ＥでＦｅとＣｏＦｅの磁化の向きが平行状
態、Ｃ、Ｇで反平行状態が実現されていることを意味し
ている。この磁気抵抗曲線から読み取った磁気抵抗変化
率は約５％であり、接合面積（２×２μｍ2〜４０×４
０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得られた。一方、
抵抗値は、図５に示すように、接合面積に対してきれい
な逆比例の関係を示した。最小二乗法から求めた傾きは
−１.００４であり、非常に制御性よく素子が作製され
ていることが分かる。接合面積で規格化した抵抗値は
１.５×１０-5Ωｃｍ2であり、トンネルバリア層形成時
の酸素圧力を２０ｍＴｏｒｒまで低下させることによっ
て、さらに一桁以上小さな抵抗値が得られた。これらの
抵抗値は従来の方法で得られた最も小さい抵抗値よりも
二桁から三桁小さな値である。
ンネル接合素子の代表的な磁気抵抗曲線を示す。この素
子の接合面積は４０×４０μｍ2であり、トンネルバリ
ア層を形成する際のＡｌの酸素圧力は２０Ｔｏｒｒとし
た。印加磁界を−３００ 0eから３００ 0e に、さらに
逆に３００ 0e から−３００ 0e に変化させることによ
り、抵抗値はＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈ→Ａの曲
線上を移動する。Ｂ、Ｆの立ち上がりと、Ｄ、Ｈの立ち
下がりは、それぞれＦｅとＣｏＦｅの保磁力に対応して
いる。Ａ、ＥでＦｅとＣｏＦｅの磁化の向きが平行状
態、Ｃ、Ｇで反平行状態が実現されていることを意味し
ている。この磁気抵抗曲線から読み取った磁気抵抗変化
率は約５％であり、接合面積（２×２μｍ2〜４０×４
０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得られた。一方、
抵抗値は、図５に示すように、接合面積に対してきれい
な逆比例の関係を示した。最小二乗法から求めた傾きは
−１.００４であり、非常に制御性よく素子が作製され
ていることが分かる。接合面積で規格化した抵抗値は
１.５×１０-5Ωｃｍ2であり、トンネルバリア層形成時
の酸素圧力を２０ｍＴｏｒｒまで低下させることによっ
て、さらに一桁以上小さな抵抗値が得られた。これらの
抵抗値は従来の方法で得られた最も小さい抵抗値よりも
二桁から三桁小さな値である。
【００２３】図６に１０×１０μｍ2における抵抗値及
び磁気抵抗変化率の電流密度依存性を示す。抵抗値、磁
気抵抗変化率共に電流密度を増加させても１０3Ａ／ｃ
ｍ2までは全く変化が認められなかった。５×１０3Ａ／
ｃｍ2でも抵抗値の変化はほとんど無く、磁気抵抗変化
率も約１０％の減少に止まっている。しかも、この値は
電流密度を減少させるともとの状態に復帰した。これら
の結果から、磁気抵抗効果素子としての強磁性トンネル
接合素子の信号出力電圧を求めると、１０3Ａ／ｃｍ2の
電流密度で約１ｍＶ、５×１０3Ａ／ｃｍ2で約３ｍＶで
あった。この素子を再生磁気ヘッドに用いた場合、後者
は１０Ｇｂ／ｉｎ2以上の記録密度に対応できると考え
られる。
び磁気抵抗変化率の電流密度依存性を示す。抵抗値、磁
気抵抗変化率共に電流密度を増加させても１０3Ａ／ｃ
ｍ2までは全く変化が認められなかった。５×１０3Ａ／
ｃｍ2でも抵抗値の変化はほとんど無く、磁気抵抗変化
率も約１０％の減少に止まっている。しかも、この値は
電流密度を減少させるともとの状態に復帰した。これら
の結果から、磁気抵抗効果素子としての強磁性トンネル
接合素子の信号出力電圧を求めると、１０3Ａ／ｃｍ2の
電流密度で約１ｍＶ、５×１０3Ａ／ｃｍ2で約３ｍＶで
あった。この素子を再生磁気ヘッドに用いた場合、後者
は１０Ｇｂ／ｉｎ2以上の記録密度に対応できると考え
られる。
【００２４】＜実施例２＞次に、本発明の第２の実施例
を説明する。
を説明する。
【００２５】実施例１の図３（ａ）の工程で導電層３４
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＭｇ膜を用
いた。その他の工程は実施例１と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約８％であり、接合面積（２×２
μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得
られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバリ
ア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは１.６×１０-5
Ωｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることに
よって、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの
抵抗値は、従来の方法で得られた最も小さい抵抗値より
も二桁から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変
化率は共に、電流密度１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が認
められなかった。この条件での信号出力電圧は約１.３
ｍＶであった。
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＭｇ膜を用
いた。その他の工程は実施例１と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約８％であり、接合面積（２×２
μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得
られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバリ
ア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは１.６×１０-5
Ωｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることに
よって、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの
抵抗値は、従来の方法で得られた最も小さい抵抗値より
も二桁から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変
化率は共に、電流密度１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が認
められなかった。この条件での信号出力電圧は約１.３
ｍＶであった。
【００２６】＜実施例３＞次に、本発明の第３の実施例
を説明する。
を説明する。
【００２７】実施例１の図３（ａ）の工程で導電層３４
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＬａ膜を用
いた。その他の工程は実施例１と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約６％であり、接合面積（２×２
μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得
られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバリ
ア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは２.７×１０-5
Ωｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることに
よって、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの
抵抗値は、従来の方法で得られた最も小さい抵抗値より
も二桁から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変
化率は共に、電流密度１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が認
められなかった。この条件での信号出力電圧は、約１.
６ｍＶであった。
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＬａ膜を用
いた。その他の工程は実施例１と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約６％であり、接合面積（２×２
μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得
られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバリ
ア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは２.７×１０-5
Ωｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることに
よって、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの
抵抗値は、従来の方法で得られた最も小さい抵抗値より
も二桁から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変
化率は共に、電流密度１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が認
められなかった。この条件での信号出力電圧は、約１.
６ｍＶであった。
【００２８】本実施例では、導電層３４に用いるランタ
ノイドに属する金属としてＬａを用いたが、代わりに、
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｌｕなど同族の金属を用いてもほぼ同様な
結果が得られる。
ノイドに属する金属としてＬａを用いたが、代わりに、
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｌｕなど同族の金属を用いてもほぼ同様な
結果が得られる。
【００２９】＜実施例４＞本発明の第４の実施例を説明
する。
する。
【００３０】まず、図７（ａ）に示すように、表面を熱
酸化したＳｉ基板３１上に５０ｎｍ厚のＡｌ膜からなる
第１の配線層３２、１０ｎｍ厚のＦｅ膜からなる第１の
強磁性層３３を連続してスパッタ蒸着した。この成膜に
は、４インチ直径のターゲット４基を備えた高周波マグ
ネトロンスパッタ装置を用いた。スパッタ条件は、すべ
てバックグランド圧力１×１０-7Ｔｏｒｒ以下、Ａｒ圧
力１０ｍＴｏｒｒ、高周波電力２００Ｗとした。次に、
スパッタ装置内に純酸素を導入し、酸素圧力２００Ｔｏ
ｒｒで１０分間保持して、Ｆｅ膜表面にＦｅＯx層７１
を形成した。酸素を排気してバックグランド圧力に到達
した後、２ｎｍ厚のＡｌ膜からなる導電層３４をスパッ
タ蒸着した［図７（ｂ）］。その際、Ｆｅ膜表面のＦｅ
Ｏxの酸素がＡｌ膜へ拡散し、この界面にＡｌ2Ｏ3層７
３が形成された。もう一度、スパッタ装置内に純酸素を
導入し、酸素圧力を２０ｍＴｏｒｒ〜２００Ｔｏｒｒの
範囲で１０分間保持して、Ａｌ導電層３４表面を酸化し
てトンネルバリア層７４を形成した。酸素を排気した
後、２０ｎｍ厚のＣｏＦｅ膜からなる第２の強磁性層３
６をスパッタ蒸着し、結合構成層を完成した［図７
（ｃ）］。本実施例では、トンネルバリア層７４とする
Ａｌ膜が完全に酸化された。
酸化したＳｉ基板３１上に５０ｎｍ厚のＡｌ膜からなる
第１の配線層３２、１０ｎｍ厚のＦｅ膜からなる第１の
強磁性層３３を連続してスパッタ蒸着した。この成膜に
は、４インチ直径のターゲット４基を備えた高周波マグ
ネトロンスパッタ装置を用いた。スパッタ条件は、すべ
てバックグランド圧力１×１０-7Ｔｏｒｒ以下、Ａｒ圧
力１０ｍＴｏｒｒ、高周波電力２００Ｗとした。次に、
スパッタ装置内に純酸素を導入し、酸素圧力２００Ｔｏ
ｒｒで１０分間保持して、Ｆｅ膜表面にＦｅＯx層７１
を形成した。酸素を排気してバックグランド圧力に到達
した後、２ｎｍ厚のＡｌ膜からなる導電層３４をスパッ
タ蒸着した［図７（ｂ）］。その際、Ｆｅ膜表面のＦｅ
Ｏxの酸素がＡｌ膜へ拡散し、この界面にＡｌ2Ｏ3層７
３が形成された。もう一度、スパッタ装置内に純酸素を
導入し、酸素圧力を２０ｍＴｏｒｒ〜２００Ｔｏｒｒの
範囲で１０分間保持して、Ａｌ導電層３４表面を酸化し
てトンネルバリア層７４を形成した。酸素を排気した
後、２０ｎｍ厚のＣｏＦｅ膜からなる第２の強磁性層３
６をスパッタ蒸着し、結合構成層を完成した［図７
（ｃ）］。本実施例では、トンネルバリア層７４とする
Ａｌ膜が完全に酸化された。
【００３１】次に、通常のフォトリソグラフィ技術とイ
オンミリング技術を用いて、接合構成層の全層を下部配
線形状に加工した［図７（ｄ）］。第２の強磁性層３６
上に接合寸法を規定するためのレジストパターン３７を
形成し、第１の強磁性層３３までイオンミリングした
［図７（ｅ）］。このレジストを残したまま３００ｎｍ
厚のＡｌ2Ｏ3膜からなる絶縁層３８を電子ビーム蒸着し
た後、レジストのリフトオフを行った［図７（ｆ）］。
次に、上部配線を形成するためのレジストパターン３９
を形成し［図７（ｇ）］、その後第２の強磁性層３６と
第２の配線層４０間の電気的な接触を得るために露出し
た試料表面の逆スパッタクリーニングを行った。引き続
き、２００ｎｍ厚のＡｌ膜からなる第２の配線層４０を
蒸着し、最後にレジストをリフトオフすることによって
上部配線を形成し、強磁性トンネル接合素子を完成した
［図７（ｈ）］。
オンミリング技術を用いて、接合構成層の全層を下部配
線形状に加工した［図７（ｄ）］。第２の強磁性層３６
上に接合寸法を規定するためのレジストパターン３７を
形成し、第１の強磁性層３３までイオンミリングした
［図７（ｅ）］。このレジストを残したまま３００ｎｍ
厚のＡｌ2Ｏ3膜からなる絶縁層３８を電子ビーム蒸着し
た後、レジストのリフトオフを行った［図７（ｆ）］。
次に、上部配線を形成するためのレジストパターン３９
を形成し［図７（ｇ）］、その後第２の強磁性層３６と
第２の配線層４０間の電気的な接触を得るために露出し
た試料表面の逆スパッタクリーニングを行った。引き続
き、２００ｎｍ厚のＡｌ膜からなる第２の配線層４０を
蒸着し、最後にレジストをリフトオフすることによって
上部配線を形成し、強磁性トンネル接合素子を完成した
［図７（ｈ）］。
【００３２】得られた磁気抵抗変化率は約１０％であ
り、接合面積（２×２μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係
無くほぼ同一の値が得られた。接合面積で規格化した抵
抗値は、トンネルバリア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒ
ｒでは５×１０-5Ωｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで
低下させることによって、さらに一桁以上小さな値が得
られた。これらの抵抗値は従来の方法で得られた最も小
さい抵抗値よりも二桁から三桁小さな値である。抵抗値
及び磁気抵抗変化率は共に電流密度１.５×１０3Ａ／ｃ
ｍ2まで全く変化が認められなかった。この条件での信
号出力電圧は約７.５ｍＶであった。この素子を再生磁
気ヘッドに用いた場合、２０Ｇｂ／ｉｎ2以上の記録密
度に対応できると考えられる。
り、接合面積（２×２μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係
無くほぼ同一の値が得られた。接合面積で規格化した抵
抗値は、トンネルバリア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒ
ｒでは５×１０-5Ωｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで
低下させることによって、さらに一桁以上小さな値が得
られた。これらの抵抗値は従来の方法で得られた最も小
さい抵抗値よりも二桁から三桁小さな値である。抵抗値
及び磁気抵抗変化率は共に電流密度１.５×１０3Ａ／ｃ
ｍ2まで全く変化が認められなかった。この条件での信
号出力電圧は約７.５ｍＶであった。この素子を再生磁
気ヘッドに用いた場合、２０Ｇｂ／ｉｎ2以上の記録密
度に対応できると考えられる。
【００３３】＜実施例５＞次に、本発明の第５の実施例
を説明する。
を説明する。
【００３４】実施例４の図７（ａ）の工程で導電層３４
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＭｇ膜を用
いた。その他の工程は実施例４と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約９％であり、接合面積（２×２
μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得
られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバリ
ア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは６×１０-5Ωｃ
ｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることによっ
て、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの抵抗
値は従来の方法で得られた最も小さい抵抗値よりも二桁
から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変化率は
共に、電流密度１.５×１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が
認められなかった。この条件での信号出力電圧は約８.
１ｍＶであった。
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＭｇ膜を用
いた。その他の工程は実施例４と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約９％であり、接合面積（２×２
μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が得
られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバリ
ア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは６×１０-5Ωｃ
ｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることによっ
て、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの抵抗
値は従来の方法で得られた最も小さい抵抗値よりも二桁
から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変化率は
共に、電流密度１.５×１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が
認められなかった。この条件での信号出力電圧は約８.
１ｍＶであった。
【００３５】＜実施例６＞次に、本発明の第６の実施例
を説明する。
を説明する。
【００３６】実施例４の図７（ａ）の工程で導電層３４
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＬａ膜を用
いた。その他の工程は実施例４と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約１２％であり、接合面積（２×
２μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が
得られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバ
リア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは４×１０-5Ω
ｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることによ
って、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの抵
抗値は従来の方法で得られた最も小さい抵抗値よりも二
桁から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変化率
は共に電流密度１.５×１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が
認められなかった。この条件での信号出力電圧は約７.
２ｍＶであった。
として２ｎｍのＡｌ膜の代わりに、同膜厚のＬａ膜を用
いた。その他の工程は実施例４と全く同じとした。得ら
れた磁気抵抗変化率は約１２％であり、接合面積（２×
２μｍ2〜４０×４０μｍ2）に関係無くほぼ同一の値が
得られた。接合面積で規格化した抵抗値は、トンネルバ
リア層形成時の酸素圧力２０Ｔｏｒｒでは４×１０-5Ω
ｃｍ2であり、２０ｍＴｏｒｒまで低下させることによ
って、さらに一桁以上小さな値が得られた。これらの抵
抗値は従来の方法で得られた最も小さい抵抗値よりも二
桁から三桁小さな値である。抵抗値及び磁気抵抗変化率
は共に電流密度１.５×１０3Ａ／ｃｍ2まで全く変化が
認められなかった。この条件での信号出力電圧は約７.
２ｍＶであった。
【００３７】本実施例では、導電層３４に用いるランタ
ノイドに属する金属としてＬａを用いたが、代わりに、
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｌｕなど同族の金属を用いてもほぼ同様な
結果が得られる。
ノイドに属する金属としてＬａを用いたが、代わりに、
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｌｕなど同族の金属を用いてもほぼ同様な
結果が得られる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、不純物ガスの影響を受
けない清浄な雰囲気で熱平衡状態を保ったまま酸化層の
成長が可能なので、高品質のトンネルバリア層を制御性
良く形成することができる。また、酸素圧力や基板温度
の制御等によって磁気ヘッドや磁気メモリなどのデバイ
ス応用に必要な低抵抗値及び高電流密度の素子を容易に
得ることができる。さらに、ウエハ内の素子特性の均一
性やロット間の再現性に優れた素子を製造できる。
けない清浄な雰囲気で熱平衡状態を保ったまま酸化層の
成長が可能なので、高品質のトンネルバリア層を制御性
良く形成することができる。また、酸素圧力や基板温度
の制御等によって磁気ヘッドや磁気メモリなどのデバイ
ス応用に必要な低抵抗値及び高電流密度の素子を容易に
得ることができる。さらに、ウエハ内の素子特性の均一
性やロット間の再現性に優れた素子を製造できる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施の形態を
説明する為の工程図である。
説明する為の工程図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２の実施の形態を
説明する為の工程図である。
説明する為の工程図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は実施例１を説明する為の工程
図である。
図である。
【図４】実施例１で作製した強磁性トンネル接合素子の
磁気抵抗曲線図である。
磁気抵抗曲線図である。
【図５】実施例１で作製した強磁性トンネル接合素子の
抵抗と接合面積の関係を示す図である。
抵抗と接合面積の関係を示す図である。
【図６】実施例１で作製した強磁性トンネル接合素子の
１０μｍ角接合における抵抗及び磁気抵抗変化率の電流
依存性を示す図である。
１０μｍ角接合における抵抗及び磁気抵抗変化率の電流
依存性を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｈ）は実施例４を説明する為の工程
図である。
図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は従来の強磁性トンネル接合素
子の製造方法を説明する為の工程図である。
子の製造方法を説明する為の工程図である。
１１ 第１の強磁性層
１２ 導電層
１３ 純酸素の自然酸化により形成したトンネルバリア
層 １４ 第２の強磁性層 ２１ 第１の強磁性層の表面酸化膜 ２２ 第１の強磁性層の還元領域 ２３ 導電層下部表面の酸化層 ２４ 純酸素の自然酸化により形成したトンネルバリア
層
層 １４ 第２の強磁性層 ２１ 第１の強磁性層の表面酸化膜 ２２ 第１の強磁性層の還元領域 ２３ 導電層下部表面の酸化層 ２４ 純酸素の自然酸化により形成したトンネルバリア
層
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−161232（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−21529（ＪＰ，Ａ)
Ｊａｇａｄｅｅｓｈ Ｓ． Ｍｏｏｄ
ｅｒａ ａｎｄ Ｌｉｓａ Ｒ．Ｋｉｎ
ｄｅｒ，”Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ
−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｆｅｒｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ；Ｓ
ｐｉｎ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｔｕｎｎ
ｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｗａ
ｇａｅｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎ ｔ
ｒｉｌａｙｅｒ ｊｕｎｃｔｉｏｎ
ｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，1996年，Ｖｏ
ｌ．79，Ｎｏ．８ Ｐｔ２Ａ，ｐ．4724
−4729
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 43/08 Z
G11B 5/39
H01F 41/20
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の強磁性層と第２の強磁性層の間に
トンネルバリア層を挟んだ構造よりなる強磁性トンネル
接合素子の製造方法であって、 該第１の強磁性層及び該第２の強磁性層は、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ又はそれら元素を含む合金であり、 該トンネルバリア層は、Ａｌ、Ｍｇ及びランタノイドに
属する金属のうちの何れかより選ばれた金属の少なくと
も表面を自然酸化したものであり、 接合面積で規格した前記構造の抵抗値が６×１０ -5 Ωｃ
ｍ 2 以下であり、 該第１の強磁性層、該トンネルバリア層、該第２の強磁
性層を不純物ガスにさらすことなく連続形成する工程か
らなり、該トンネルバリア層の形成工程が、真空中で金
属からなる導電層を成膜した後、不純物ガスを含まない
酸素ガスを導入し、該導電層表面を自然酸化して形成す
る工程からなることを特徴とする強磁性トンネル接合素
子の製造方法。 - 【請求項２】 第１の強磁性層と第２の強磁性層の間に
トンネルバリア層を挟んだ構造よりなる強磁性トンネル
接合素子の製造方法であって、 該第１の強磁性層及び該第２の強磁性層は、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ又はそれら元素を含む合金であり、 該トンネルバリア層は、Ａｌ、Ｍｇ及びランタノイドに
属する金属のうちの何れかより選ばれた金属の少なくと
も表面を自然酸化したものであり、 接合面積で規格した前記構造の抵抗値が６×１０ -5 Ωｃ
ｍ 2 以下であり、 第１の強磁性層を成膜した後、真空中に不純物ガスを含
まない酸素ガスを導入して該第１の強磁性層表面を酸化
させる工程と、真空中で金属からなる導電層を成膜した
後、該第１の強磁性層から酸素拡散することで導電層下
部に該トンネルバリア層としての酸化層を形成する工程
とを含むことを特徴とする強磁性トンネル接合素子の製
造方法。 - 【請求項３】 不純物ガスを含まない酸素ガスの酸素分
圧が、２０ｍＴｏｒｒ〜２００Ｔｏｒｒであることを特
徴とする請求項１又は２記載の強磁性トンネル接合素子
の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20929297A JP3459869B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 強磁性トンネル接合素子の製造方法 |
| US09/129,120 US6215696B1 (en) | 1997-08-04 | 1998-08-04 | Ferromagnetic tunnel junction device and method of forming the same |
| KR10-1998-0031683A KR100379982B1 (ko) | 1997-08-04 | 1998-08-04 | 강자성터널접합소자의제조방법 |
| US09/536,698 US6392281B1 (en) | 1997-08-04 | 2000-03-28 | Ferromagnetic tunnel junction device and method of forming the same |
Applications Claiming Priority (1)
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