JP6084335B1 - 磁気抵抗素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係るTMR素子10の概略的な断面図である。図1はTMR素子10の断面を模式的に表しており、図1に示される各層の厚さや幅は実際の構成とは異なる。図1に示すTMR素子10の構成は一例であり、TMR素子10の機能を実現できる限り、任意の層の追加や変更等が行われてよい。
図5は、本実施例に係るプロセスタイムチャートを示す図である。図5のプロセスタイムチャートは、加熱酸化チャンバ130内の圧力、成膜パワー、Arガス流量、酸素ガス流量および基板1の温度の各項目について、図3の各ステップにおける変化を示す。図5のプロセスタイムチャートに付されている数字は、各項目の値を示す。図5のプロセスタイムチャートは各項目の変化を模式的に表しているため、ステップ間で不連続に変化しているが、実際には各項目は連続的に変化(例えば漸増又は漸減)してよい。
図7は、本実施例に係るプロセスタイムチャートを示す図である。図7のプロセスタイムチャートの示す内容は、図5と同様である。本実施例において、トンネルバリア層5は第1の金属酸化物層5aのみを有し、第1の金属酸化物層5aの元となる第1の金属層5a’としてMgを使用する。すなわち、第2の金属酸化物層5bを成膜しない。加熱酸化チャンバ130による基板1の加熱温度を200℃(473K)とした。
図8は、本実施例に係るプロセスタイムチャートを示す図である。図8のプロセスタイムチャートの示す内容は、図5と同様である。本実施例において、トンネルバリア層5は第1の金属酸化物層5aと第2の金属酸化物層5bとを有し、第1および第2の金属酸化物層5a、5bの元となる第1および第2の金属層5a’、5b’としてMgを使用する。加熱酸化チャンバ130による基板1の加熱温度を200℃(473K)とした。
Claims (6)
- 第1の強磁性層が形成された基板を用意する工程と、
第1のチャンバ内において前記第1の強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の強磁性層を形成する工程と、
を含み、
前記トンネルバリア層を形成する工程は、
前記第1の強磁性層上に金属層を成膜する工程と、
前記金属層を酸化する工程と、
前記第2の強磁性層を形成する工程よりも前であって、前記金属層を酸化する工程の後に、前記第1のチャンバ内を、所定温度に保ったまま前記金属層が気化する圧力に減圧する工程と、
を有することを特徴とする磁気抵抗素子の製造方法。 - 前記金属層を成膜する工程および前記金属層を酸化する工程は、前記所定温度で行われることを特徴とする請求項1に記載の磁気抵抗素子の製造方法。
- 前記第2の強磁性層を形成する工程は、前記第1のチャンバとは異なる第2のチャンバ内において行われ、
前記トンネルバリア層を形成する工程の後であって前記第2の強磁性層を形成する工程の前に、前記基板は前記第1のチャンバから前記第2のチャンバにトランスファーチャンバを介して搬送され、
前記金属層が気化する圧力は、前記トランスファーチャンバ内の圧力と同じであることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気抵抗素子の製造方法。 - 前記金属層は第1および第2の金属層からなり、
前記第1および第2の金属層のうち少なくとも一方は、マグネシウムを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子の製造方法。 - 前記金属層を成膜する工程および前記金属層を酸化する工程は、前記金属層が気化しない圧力で行われることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子の製造方法。
- 前記金属層が気化しない圧力は、前記金属層の蒸気圧より大きい圧力であり、
前記金属層が気化する圧力は、前記金属層の蒸気圧以下の圧力であることを特徴とする請求項5に記載の磁気抵抗素子の製造方法。
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