JP4869140B2 - Tunnel magnetoresistive element manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル磁気抵抗効果素子の製造装置及び製造方法に関し、特に、実用性および安定性を高めるための技術に関する。 The present invention relates to a tunnel magnetoresistive effect element manufacturing apparatus and method, and more particularly to a technique for improving practicality and stability.
TMR(Tunnel Magnetic Resistor)磁気デバイスは、強磁性体層/絶縁体層/強磁性体層を基本構成とする、強磁性トンネル接合(Magnetic Tunnel Junction:以下MTJと記載)を用いるデバイスである。このようなデバイスとしては、例えば、磁気ランダムアクセスメモリ(Magnetic Random Access Memory:以下MRAMと記載)が挙げられる。 A TMR (Tunnel Magnetic Resistor) magnetic device is a device using a ferromagnetic tunnel junction (hereinafter referred to as MTJ) having a ferromagnetic layer / insulator layer / ferromagnetic layer as a basic configuration. An example of such a device is a magnetic random access memory (hereinafter referred to as MRAM).
MTJは、両強磁性体層の磁化の方向により、絶縁体層に流れるトンネル電流の値が異なる。通常は片方の強磁性体層の磁化方向を固定し(以下ピン層)、他方の磁化方向を自由に変化させて(以下フリー層)2つの強磁性層のなす角により絶縁膜を通過するトンネル電流を変化させ、その変化を電気抵抗の変化として読み取るものである。この特性を利用して、磁気センサや記録用磁気ヘッド(例えば、特許文献1)及び、MRAM(例えば、特許文献2)に応用する。 In MTJ, the value of the tunnel current flowing in the insulator layer differs depending on the magnetization direction of both ferromagnetic layers. Normally, a tunnel that passes through an insulating film at an angle formed by two ferromagnetic layers while fixing the magnetization direction of one ferromagnetic layer (hereinafter pinned layer) and changing the other magnetization direction freely (hereinafter free layer) The current is changed and the change is read as a change in electric resistance. Utilizing this characteristic, it is applied to a magnetic sensor, a magnetic head for recording (for example, Patent Document 1) and an MRAM (for example, Patent Document 2).
TMR磁気デバイスの製造におけるMTJの一般的な形成手法は、以下の通りである。まず、スパッタ成膜装置を用いてウエハ上にパーマロイやFe、Co、Niおよびそれらを含む強磁性材料からなるピン層を成膜する。次に絶縁体層を形成した上に前記した強磁性材料からなるフリー層を成膜し、強磁性材料からなるピン層/絶縁体層/強磁性材料からなるフリー層の膜構造を形成する。この内、絶縁体層は、アルミニウムやマグネシウムの金属膜を成膜した後に以下のいずれかの手法により酸化して形成する。 A general method for forming an MTJ in manufacturing a TMR magnetic device is as follows. First, a pinned layer made of permalloy, Fe, Co, Ni, and a ferromagnetic material containing them is formed on a wafer using a sputtering film forming apparatus. Next, a free layer made of the above-described ferromagnetic material is formed on the insulator layer, and a film structure of a pin layer made of a ferromagnetic material / insulator layer / free layer made of a ferromagnetic material is formed. Among them, the insulator layer is formed by forming an aluminum or magnesium metal film and oxidizing it by any of the following methods.
一つは、金属膜表面を酸素雰囲気に曝して自然酸化させる手法であるが、酸化速度が遅いという欠点がある。これに対して、積極的に酸素や窒素プラズマにより金属膜を酸化させる手法がある。また最近では、プラズマ中の荷電粒子が絶縁膜中にダメージを与えないよう酸素や窒素のラジカルで金属膜を酸化させる手法がある。 One is a method in which the metal film surface is exposed to an oxygen atmosphere and is naturally oxidized, but has a drawback that the oxidation rate is slow. On the other hand, there is a method of actively oxidizing the metal film with oxygen or nitrogen plasma. Recently, there is a technique of oxidizing a metal film with radicals of oxygen or nitrogen so that charged particles in plasma do not damage the insulating film.
TMR磁気デバイスにおいては、接合抵抗を小さくする必要性から、絶縁体層は1nm程度の非常に薄い膜厚で形成され、平滑でかつ所望の厚みに酸化されていることが求められる。TMRデバイスの電気特性は、この絶縁体層の酸化状態により強く影響を受けるため、充分に酸化されていれば高いMR(Magneto Resistive)比や磁気抵抗効果が得られる。 In the TMR magnetic device, since the junction resistance needs to be reduced, the insulator layer is required to be formed with a very thin film thickness of about 1 nm, and to be smooth and oxidized to a desired thickness. Since the electrical characteristics of the TMR device are strongly influenced by the oxidation state of the insulator layer, a high MR (Magneto Resistive) ratio and magnetoresistance effect can be obtained if it is sufficiently oxidized.
しかしながら、絶縁体層となるアルミやマグネシウムの金属薄膜を所望の酸化状態に、すなわち所望の酸化厚みと酸化度で形成するには薄膜がゆえに制御性、再現性に問題があった。酸化状態を知るためには、成膜装置からモニタ用基板を取り出し、MTJの電気的磁気的特性を計測して判断する他はなかった。 However, there is a problem in controllability and reproducibility because a thin film is required to form an aluminum or magnesium metal thin film as an insulator layer in a desired oxidation state, that is, with a desired oxidation thickness and degree of oxidation. In order to know the oxidation state, the monitor substrate was taken out from the film forming apparatus, and the electrical and magnetic characteristics of the MTJ were measured and judged.
この問題を解決する手段として、特許文献3には、絶縁体層の表面を光学的に把握する方法が開示されている。特許文献3の図2においては、基板40の表面をプラズマ56により酸化してトンネル絶縁膜を作製する処理チャンバ51と、基板40の表面状態を光学的に評価するための赤外光の光源60と、反射型赤外分光光度計の検出器と、検出器からの出力信号を解析する制御解析システムと、その解析信号に基づいて酸化を制御する酸化制御システムを備えるように構成される。
As means for solving this problem,
以上の構成において酸化の工程では、光源からの光をトンネル絶縁膜となる金属膜に照射し、その反射光を反射型赤外分光光度計で検出する。反射光は金属膜の表面状態により変化するため、検出器の信号をモニタすることにより酸化状態を制御・管理できる。 In the above-described configuration, in the oxidation step, the metal film serving as the tunnel insulating film is irradiated with light from the light source, and the reflected light is detected by a reflective infrared spectrophotometer. Since the reflected light changes depending on the surface state of the metal film, the oxidation state can be controlled and managed by monitoring the detector signal.
しかしながら、特許文献3で用いられる赤外光の光源と反射型赤外分光光度計は、精密分析機器であることから処理チャンバに比べて大きく、量産ラインでの操作性も悪いため実用的でなかった。又、特許文献3の図2の赤外光の入射窓57と受光窓58は、長期間使用していると表面が汚れて透過率が低下するため、安定して酸化状態を検知することが難しかった。従って、製造されるトンネル磁気抵抗効果素子の特性がばらつくという問題点があった。
However, the infrared light source and the reflective infrared spectrophotometer used in
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、製造における特性ばらつきを低減できるトンネル磁気抵抗効果素子の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a tunnel magnetoresistive element manufacturing apparatus and method that can reduce variations in characteristics in manufacturing.
本発明に係るトンネル磁気抵抗効果素子の製造方法は、表面に第1の強磁性体膜および金属膜が順に形成された基板を用意する工程と、前記金属膜へ酸化処理または窒化処理を施すことにより所定の厚みを有する絶縁体膜を形成する絶縁体膜形成工程と、前記絶縁体膜上に第2の強磁性体膜を形成する工程とを備え、前記絶縁体膜形成工程は、前記所定の厚みを前記金属膜における高周波信号の伝送特性を求めることにより検知する厚み検知工程を有する。 The method of manufacturing a tunnel magnetoresistive effect element according to the present invention includes a step of preparing a substrate having a first ferromagnetic film and a metal film sequentially formed on a surface, and subjecting the metal film to an oxidation process or a nitridation process. An insulator film forming step of forming an insulator film having a predetermined thickness and a step of forming a second ferromagnetic film on the insulator film, the insulator film forming step including the predetermined step A thickness detecting step of detecting the thickness of the metal film by obtaining a transmission characteristic of a high frequency signal in the metal film.
本発明に係るトンネル磁気抵抗効果素子の製造装置および製造方法は、金属膜から形成される絶縁膜の厚みを、前記金属膜における高周波信号の伝送特性を求めることにより検知するので、製造における特性ばらつきを低減できる。 The tunnel magnetoresistive element manufacturing apparatus and method according to the present invention detects the thickness of an insulating film formed from a metal film by determining the transmission characteristics of a high-frequency signal in the metal film. Can be reduced.
以下、本発明の各実施の形態について、図1〜7を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係るトンネル磁気抵抗効果素子(TMRデバイス)の製造装置の一部である金属膜の酸化処理装置の概略構成を示す断面図である。また、図2〜3は、図1の金属膜の酸化処理装置の詳細な構成を示す断面図である。また、図4〜5は、それぞれ、図1の金属膜の酸化処理装置のシミュレーションに用いたモデルの構成を示す斜視図および断面図であり、図6〜7は、上記のシミュレーション結果を示すグラフである。
<
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a metal film oxidation treatment apparatus which is a part of a tunnel magnetoresistive element (TMR device) manufacturing apparatus according to
本実施の形態では、トンネル磁気抵抗効果素子の絶縁体膜を作製する工程における金属膜の酸化状態の検出手法について説明する。なお、上記の絶縁体膜は、金属膜の酸化に限らず、金属膜の窒化により形成されてもよい。 In the present embodiment, a method for detecting the oxidation state of the metal film in the step of forming the insulator film of the tunnel magnetoresistive effect element will be described. The insulator film is not limited to the oxidation of the metal film, but may be formed by nitriding the metal film.
図1において、ステージ2に載置されたシリコン基板からなるウエハ3は、酸化処理室1(絶縁体膜形成室)において、真空封止され金属膜の酸化処理を施される。排気口4は、酸化処理室1を、図示しない真空ポンプで真空排気する。
In FIG. 1, a
ラジカル発生器8は、ラジカルを発生する空間であるラジカル発生室5と、ラジカル発生室5へガスを供給するためのガス供給口6と、ラジカル発生室5においてラジカルを発生させるためのRF電源7とを含んでいる。
The
ラジカル発生器8において発生したラジカルは、矢印に示されるように、導入管9により酸化処理室1へ導かれ、ウエハ3上へ供給される。
The radicals generated in the
成膜装置13は、ウエハ3上に、第1の強磁性体膜と、酸化処理により絶縁体膜となる金属膜とを順に成膜するための装置であり、酸化処理室1に隣接するように配置されている。酸化処理室1・成膜装置13間においては、ゲートシャッター12を介してウエハ3の搬送が行われる。
The
また、ステージ2とRF電源7とは、酸化処理室1の外部において、高周波信号の伝送特性を測定するためのネットワークアナライザ14と酸化状態モニタ手段15とを介して接続されている。このステージ2、ネットワークアナライザ14、および酸化状態モニタ手段15は、後述するように、酸化処理室1における酸化処理により形成される絶縁体膜の厚みを検知するための厚み検知手段として機能するものである。
Further, the
以下では、図1を参照して、TMRデバイスの製造における絶縁体膜の形成手法について説明する。 In the following, with reference to FIG. 1, a method for forming an insulator film in the manufacture of a TMR device will be described.
まず、成膜装置13において、ウエハ3上に、強磁性体膜と金属膜とが積層される。
First, in the
次に、ウエハ3は、ゲートシャッター12を介して酸化処理室1へ搬送され、ステージ2に載置される。
Next, the
次に、ラジカル発生器8により発生したラジカルがウエハ3表面へ供給され金属膜が酸化されることにより、ウエハ3上へ、酸化膜からなる絶縁体膜が形成される。ガス供給口6によりラジカル発生室5へ供給されるガスとしては、酸素ガス等を用いる(なお、酸化処理ではなく窒化処理を行う場合には、窒素ガス等を用いる。
Next, radicals generated by the
次に、所望の絶縁体膜が形成されたウエハ3は、ゲートシャッター12および成膜装置13を介して、次の工程に係る処理室へ搬送される。
Next, the
以下では、図2〜3を参照して、TMRデバイスの製造における酸化状態の検知手法について説明する。 Below, with reference to FIGS. 2-3, the detection method of the oxidation state in manufacture of a TMR device is demonstrated.
図2を参照して、ステージ2は、ウエハ3を載置されるウエハ載置部23とウエハ3を上部から押さえるためのウエハ押さえ20とを備えている。ウエハ押さえ20は、石英やセラミクスなどの絶縁材料で構成され、ウエハ3表面の周辺部を押さえるためにリング形状になっている。ウエハ押さえ20の一部はウエハ搭置部23の内部に挿入されており、図示しない駆動手段によりウエハ搭置部23に対し上下方向に駆動可能である。
Referring to FIG. 2, the
ウエハ押さえ20において、ウエハ3表面の周辺部と接触する面の一部には、電気的導通に優れた一対(2箇所)の接触指21,22が配置されている。接触指21,22は、それぞれ、高周波ケーブル24,25を介して、ネットワークアナライザ14の計測端子へ接続される。
In the
図1を参照して、ネットワークアナライザ14で計測された高周波伝送特性は、酸化状態モニタ手段15でモニタされる。そして、所望の酸化状態に達したと判断された場合には、RF電源7が停止され、酸化処理工程(絶縁膜形成工程)が終了する。
Referring to FIG. 1, the high frequency transmission characteristic measured by
図3を参照して、ウエハ3においては、シリコン基板本体35上に、下地酸化膜34、ピン層となる強磁性体膜33、および金属膜31が、この順に成膜されてなる。
Referring to FIG. 3, in
下地酸化膜34は、ウエハ3周辺部を除きシリコン基板本体35上に数百nm程度の膜厚で形成される。
The
強磁性体膜33の材料は、特に限定されるものではなく、パーマロイに代表されるNi−Fe合金、強磁性を示すFe、Co、Niおよびそれらを含む強磁性材料を使用することができる。強磁性体膜33は、これらの材料を数十nm程度の膜厚で積層して形成される。
The material of the
一方、金属膜31は、酸化または窒化によりトンネルバリアすなわち絶縁体膜となる1nm程度の極薄膜を形成するものであり、アルミニウム、マグネシウム、希土類元素またはこれらの元素を含む合金を使用することができる。なお、通常、MTJのピン層のシリコン基板本体35側には下部電極層を形成するが、図3では省略している。
On the other hand, the
上記の膜構造で絶縁体膜が形成されると、その上にフリー層となる第2の強磁性体膜(図示しない)を成膜することにより、MTJが形成される。 When the insulator film is formed with the above-described film structure, an MTJ is formed by forming a second ferromagnetic film (not shown) serving as a free layer thereon.
また、図3を参照して、ウエハ押さえ20において、接触指21,22は、金、銀、銅などの良導電材料で構成され、それぞれ、金属膜31に接触するシグナル端211,221とシリコン基板本体35表面に接触するアース端212,222とを有している。
Referring to FIG. 3, in
シグナル端211は高周波ケーブル24のS端子を、アース端212は高周波ケーブル24のG端子を、シグナル端221は高周波ケーブル25のS端子を、アース端222は高周波ケーブル25のG端子を、それぞれ介して、ネットワークアナライザ14へ接続されている。
The
これにより、シリコン基板本体35をアースグラウンドとして、接触指21のシグナル端211と接触指22のシグナル端221との間における高周波伝送特性を簡易に計測できる。
Thereby, the high frequency transmission characteristic between the
以下、図3を参照して、金属膜31の酸化状態の検知手法について説明する。
Hereinafter, a method for detecting the oxidation state of the
成膜装置13において、ピン層となる強磁性体膜33の上に金属膜31が成膜されたウエハ3は、酸化処理室1へ搬送されステージ2に載置される。そして、ウエハ3は、ウエハ押さえ20によりステージ2に固定された状態で、金属膜31への酸化処理を施される。
In the
金属膜31における酸化状態を検知するためには、まず、酸化が行われていない最初の状態すなわちラジカルが供給されていない状態で、ウエハ3の電気的な高周波特性をネットワークアナライザ14により測定する。この測定は、ネットワークアナライザ14の2ポート透過法で行い、接触指21,22間の伝送特性を計測する。この場合、下地酸化膜34は、強磁性体膜33および金属膜31に比べて膜厚が十分に厚いので、電気的な絶縁体となる。そのため、ネットワークアナライザ14は、強磁性体膜33および金属膜31を合成した部分の高周波信号の伝送特性が計測されることになる。
In order to detect the oxidation state in the
次に、ラジカルが供給されて酸化が始まると、金属膜31において、表面から徐々に酸化が進み酸化層32が絶縁体膜(酸化膜)として形成される。このとき、ウエハ3周辺部における金属膜31は、ウエハ押さえ20により覆われているので、酸化されることはない。よって、接触指21のシグナル端211と接触指22のシグナル端221とは、ウエハ3周辺部において、金属膜31表面と電気的導通を保つ。
Next, when radicals are supplied and oxidation starts, oxidation proceeds gradually from the surface of the
このような状態で、金属膜31表面が酸化された状態における高周波信号の伝送特性を、前述の手法により計測する。この計測は、酸化処理を施している期間において、連続的あるいは断続的に行うことにより、酸化処理時間に対応した伝送特性の変化が得られる。
In such a state, the transmission characteristic of the high frequency signal in a state where the surface of the
以上の手法を検証するために、以下に示すシミュレーションにより、金属膜31表面の酸化状態と高周波の伝送特性との関係を計算した。図4は、シミュレーションに用いたモデルの構成を示す斜視図であり、図5は、図4のA−A’断面図である。絶縁体膜としての下地酸化膜34上に、強磁性体膜33としてのNiを40nm積層した上に金属膜31としてのアルミニウムを2nm積層した構造とした。また、強磁性体膜33および金属膜31の大きさは、いずれも、高周波信号の入力端の幅Wを400nm、長さLを1mmとした。なお、図4〜5においては、高周波信号の伝送方向が矢印で示されている。
In order to verify the above method, the relationship between the oxidation state of the surface of the
図6は、上記のシミュレーション結果を示すグラフである。図6において、横軸は周波数を、縦軸は高周波信号の伝送特性を示すSパラメータ[1,2]を、それぞれ表しており、金属膜31の酸化状態に対応する酸化層32の厚みに応じた3条件におけるシミュレーション結果が示されている。すなわち、金属膜31が全く酸化しておらずアルミニウムのままの状態(酸化層32が0nmの場合)が実線で、金属膜31が表面から半分まで酸化された状態(酸化層32が1nmの場合)が波線で、金属膜31が全て酸化され絶縁体膜になった場合(酸化層32が2nmの場合)が一点鎖線で、それぞれ示されている。なお、図6においては、周波数が20MHzから100MHzまでに対応する伝送特性が示されており、Sパラメータ[1,2]=1.0は伝送損失がないことを表している。
FIG. 6 is a graph showing the simulation result. In FIG. 6, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the S parameter [1, 2] indicating the transmission characteristic of the high-frequency signal, depending on the thickness of the
図6のシミュレーション結果に示されるように、周波数が20MHz付近ではいずれの酸化条件においても伝送損失が少ないが、周波数が高くなるに従って、Sパラメータ[1,2]が低下し伝送損失が大きくなった。また、この伝送特性は、酸化層32の厚みに依存して低下し、金属膜31全てが酸化層32になった場合すなわち酸化層32が2nmの場合には、周波数100MHzに対応する損失が1.0−0.4=0.6程度となった。周波数が高い領域で伝送損失が大きくなるのは、強磁性体膜33と金属膜31とで構成される伝送路に誘導成分と容量成分が存在することに起因すると考えられる。
As shown in the simulation results of FIG. 6, the transmission loss is small under any oxidation condition near the frequency of 20 MHz, but the S parameter [1,2] decreases and the transmission loss increases as the frequency increases. . Further, this transmission characteristic is lowered depending on the thickness of the
図7は、上記のシミュレーション結果において、周波数を100MHzに固定し、横軸に酸化層32の厚みを、縦軸にSパラメータ[1,2]を、それぞれ表したものである。図7に示されるように、酸化層32の厚みが大きくなるに従って、Sパラメータ[1,2]が低下する。以上のことから、強磁性体膜33と金属膜31とで構成されるTMRデバイスの伝送特性は、金属膜31の表面が酸化される深さすなわち酸化状態に対応して変化することが分かる。
FIG. 7 shows the simulation result, with the frequency fixed at 100 MHz, the thickness of the
よって、図2に示されるように、TMRデバイス作製における金属膜31の酸化処理工程では、ステージ2上のウエハ押さえ20に設けられた接触指21,22から高周波の伝送特性を計測すれば、金属膜31の酸化の進展に対応した情報が得られる。従って、酸化処理工程の期間に酸化状態モニタ手段15により、図7に示される伝送特性の変化をリアルタイムにモニタし、所定の酸化膜厚すなわち酸化の終了時点を決定すれば、RF電源7を停止させて酸化処理工程を終了することができる。
Therefore, as shown in FIG. 2, in the oxidation treatment process of the
このように、本実施の形態においては、金属膜31へ酸化処理または窒化処理を施すことにより形成される酸化層32の厚みを、高周波信号の伝送特性を求めることにより検知する。従って、赤外光の光源や反射型赤外分光光度計等の精密分析機器を用いる特許文献3等に比較して、製造されるTMR磁気デバイスの特性ばらつきを低減できる。よって、TMR磁気デバイスの製造における歩留まりを高めることができる。
Thus, in the present embodiment, the thickness of the
また、高周波信号として周波数が20〜100MHzの信号を用いることにより、上記の効果を顕著とすることができる。 Moreover, said effect can be made remarkable by using a signal with a frequency of 20-100 MHz as a high frequency signal.
なお、上述においては、ウエハ押さえ20においてウエハ3表面の周辺部と接触する面に、接触指21,22を一対(2箇所)のみ設ける場合について説明したが、2箇所に限らず、複数箇所に設けてもよい。これにより、酸化の進展に関してより多くの情報を得ることができるので、TMR磁気デバイスの製造における特性ばらつきをさらに低減できる。
In the above description, the case where only one pair (two locations) of the
また、上述においては、高周波信号の伝送特性としてSパラメータを用いた場合について説明したが、Sパラメータに限らず、インピーダンスやQ値などを用いてもよい。 In the above description, the case where the S parameter is used as the transmission characteristic of the high-frequency signal has been described.
1 酸化処理室、2 ステージ、3 ウエハ、4 排気口、5 ラジカル発生室、6 ガス供給口、7 RF電源、8 ラジカル発生器、9 導入管 、12 ゲートシャッター、13 成膜装置、14 ネットワークアナライザ、15 酸化状態モニタ手段、20 ウエハ押さえ、21,22 接触指、23 ウエハ載置部、24,25 高周波ケーブル、31 金属膜、32 酸化層、33 強磁性体膜、34 下地酸化膜、35 シリコン基板本体、211,221 シグナル端、212,222 アース端。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記金属膜へ酸化処理または窒化処理を施すことにより所定の厚みを有する絶縁体膜を形成する絶縁体膜形成工程と、
前記絶縁体膜上に第2の強磁性体膜を形成する工程と
を備え、
前記絶縁体膜形成工程は、前記所定の厚みを前記金属膜における高周波信号の伝送特性を求めることにより検知する厚み検知工程を有する
トンネル磁気抵抗効果素子の製造方法。 Preparing a substrate on the surface of which a first ferromagnetic film and a metal film are sequentially formed;
An insulator film forming step of forming an insulator film having a predetermined thickness by subjecting the metal film to oxidation treatment or nitriding treatment;
Forming a second ferromagnetic film on the insulator film,
The method of manufacturing a tunnel magnetoresistive effect element, wherein the insulator film forming step includes a thickness detecting step of detecting the predetermined thickness by obtaining a transmission characteristic of a high frequency signal in the metal film.
前記厚み検知工程は、前記高周波信号として、周波数が20〜100MHzの信号を用いる
トンネル磁気抵抗効果素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the tunnel magnetoresistive effect element according to claim 1,
The thickness detection step is a method of manufacturing a tunnel magnetoresistive element using a signal having a frequency of 20 to 100 MHz as the high frequency signal.
前記ステージが室内に配設され、前記金属膜へ酸化処理または窒化処理を施すことにより所定の厚みを有する絶縁体膜を形成する絶縁体膜形成室と、
前記所定の厚みを前記ステージ上に載置された前記基板の前記金属膜における高周波信号の伝送特性を求めることにより検知する厚み検知手段と
を備えるトンネル磁気抵抗効果素子の製造装置。 A stage on which a substrate on which a first ferromagnetic film and a metal film are sequentially formed is placed;
An insulator film forming chamber in which the stage is disposed in a room and an insulator film having a predetermined thickness is formed by performing an oxidation process or a nitriding process on the metal film;
An apparatus for manufacturing a tunnel magnetoresistive effect element, comprising: thickness detecting means for detecting the predetermined thickness by obtaining a transmission characteristic of a high frequency signal in the metal film of the substrate placed on the stage.
前記厚み検知手段は、前記高周波信号として、周波数が20〜100MHzの信号を用いる
トンネル磁気抵抗効果素子の製造装置。 It is a manufacturing apparatus of the tunnel magnetoresistive effect element according to claim 3,
The said thickness detection means is a manufacturing apparatus of the tunnel magnetoresistive effect element which uses a signal with a frequency of 20-100 MHz as said high frequency signal.
前記厚み検知手段は、前記基板表面の所定の箇所と電気的に接触する導電体を有する
トンネル磁気抵抗効果素子の製造装置。 A tunnel magnetoresistive effect element manufacturing apparatus according to claim 3 or 4,
The apparatus for manufacturing a tunnel magnetoresistive effect element, wherein the thickness detecting means includes a conductor that is in electrical contact with a predetermined portion of the substrate surface.
前記厚み検知手段は、前記導電体で前記基板を押さえる基板押さえ手段をさらに有する
トンネル磁気抵抗効果素子の製造装置。 A tunnel magnetoresistive element manufacturing apparatus according to claim 5,
The apparatus for manufacturing a tunnel magnetoresistive effect element, wherein the thickness detection means further includes substrate pressing means for pressing the substrate with the conductor.
前記所定の箇所は、前記基板表面において複数設けられる
トンネル磁気抵抗効果素子の製造装置。 A tunnel magnetoresistive effect element manufacturing apparatus according to claim 5 or 6,
An apparatus for manufacturing a tunnel magnetoresistive effect element, wherein a plurality of the predetermined locations are provided on the substrate surface.
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