JPH11134620A - 強磁性トンネル接合素子センサ及びその製造方法 - Google Patents
強磁性トンネル接合素子センサ及びその製造方法Info
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- JPH11134620A JPH11134620A JP9298567A JP29856797A JPH11134620A JP H11134620 A JPH11134620 A JP H11134620A JP 9298567 A JP9298567 A JP 9298567A JP 29856797 A JP29856797 A JP 29856797A JP H11134620 A JPH11134620 A JP H11134620A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁界測定時のノイズの小さい強磁性トンネル
接合素子センサを実現する。 【解決手段】 基板１１上に形成された下電極１２、下
地層１３の上に、適当な大きさ形状にパターン化された
第１の反強磁性層１４、フリー磁性層１５を積層し、ト
ンネルバリア層層１６、固定磁性層１７、第２の反強磁
性層１８の５層構造が積層された構造である。第２の反
強磁性層の上には上電極１９が設けられている。
接合素子センサを実現する。 【解決手段】 基板１１上に形成された下電極１２、下
地層１３の上に、適当な大きさ形状にパターン化された
第１の反強磁性層１４、フリー磁性層１５を積層し、ト
ンネルバリア層層１６、固定磁性層１７、第２の反強磁
性層１８の５層構造が積層された構造である。第２の反
強磁性層の上には上電極１９が設けられている。
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し
た場合、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。従って、両磁性層に磁界感
度の差もしくは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。
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し
た場合、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。従って、両磁性層に磁界感
度の差もしくは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、「１９９７年８月、ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジックス、８１巻、３７４１〜３７
４６頁（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ， ｖｏｌ．８１， ３７４１〜３７４６，
１９９７）」がある。この技術を図面を用いて説明す
る。図５に示すように、Ｓｉ基板５４上にＰｔ（２０ｎ
ｍ）の下電極５５、ＮｉＦｅ（４ｎｍ）の下地層５６、
ＦｅＭｎ（１０ｎｍ）の反強磁性層５７、ＮｉＦｅ（８
ｎｍ）の固定磁性層５８を成膜し、続いて１．０〜３．
０ｎｍ厚のＡｌ層を成膜する。このＡｌ層表面を酸素グ
ロー放電に曝すことによって、Ａｌ2 Ｏ3 からなるトン
ネルバリア層５９を形成する。最後に、このトンネルバ
リア層５９を介しＣｏ（８ｎｍ）のフリー磁性層６０、
Ｐｔ（２０ｎｍ）の上電極６１を成膜して強磁性トンネ
ル接合素子を完成させる。この方法では、磁気抵抗変化
率として最大２１％という大きな値が得られている。
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、「１９９７年８月、ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジックス、８１巻、３７４１〜３７
４６頁（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ， ｖｏｌ．８１， ３７４１〜３７４６，
１９９７）」がある。この技術を図面を用いて説明す
る。図５に示すように、Ｓｉ基板５４上にＰｔ（２０ｎ
ｍ）の下電極５５、ＮｉＦｅ（４ｎｍ）の下地層５６、
ＦｅＭｎ（１０ｎｍ）の反強磁性層５７、ＮｉＦｅ（８
ｎｍ）の固定磁性層５８を成膜し、続いて１．０〜３．
０ｎｍ厚のＡｌ層を成膜する。このＡｌ層表面を酸素グ
ロー放電に曝すことによって、Ａｌ2 Ｏ3 からなるトン
ネルバリア層５９を形成する。最後に、このトンネルバ
リア層５９を介しＣｏ（８ｎｍ）のフリー磁性層６０、
Ｐｔ（２０ｎｍ）の上電極６１を成膜して強磁性トンネ
ル接合素子を完成させる。この方法では、磁気抵抗変化
率として最大２１％という大きな値が得られている。
【０００４】強磁性トンネル接合素子を磁気ヘッドや磁
気メモリなどのデバイスに適用するためには、トンネル
バリア層を挟んだ強磁性層の、一方の強磁性層の磁化方
向は外部磁界により容易に反転し（フリー磁性層）、残
りの強磁性層の磁化方向は容易には反転しない（固定磁
性層）ようにする必要がある。このため、磁性材料とし
てはＮｉＦｅ等の軟磁性材料を用い、反強磁性層により
固定磁性層の磁化方向を固定する方法が一般的に採られ
ている。図５に示した従来例では、下部電極のＮｉＦｅ
からなる固定磁性層をＦｅＭｎ反強磁性層により固定し
ている。
気メモリなどのデバイスに適用するためには、トンネル
バリア層を挟んだ強磁性層の、一方の強磁性層の磁化方
向は外部磁界により容易に反転し（フリー磁性層）、残
りの強磁性層の磁化方向は容易には反転しない（固定磁
性層）ようにする必要がある。このため、磁性材料とし
てはＮｉＦｅ等の軟磁性材料を用い、反強磁性層により
固定磁性層の磁化方向を固定する方法が一般的に採られ
ている。図５に示した従来例では、下部電極のＮｉＦｅ
からなる固定磁性層をＦｅＭｎ反強磁性層により固定し
ている。
【０００５】その他の例として、「特開平５−６３２５
４」、「特開平６−２４４４７７」、「特開平８−７０
１４８」、「特開平８−７０１４９」、「特開平８−３
１６５４８」及び「１９９７年、日本応用磁気学会誌、
２１巻、４９３〜４９６頁」などの報告がある。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Ａｌ2 Ｏ3 を成長させる方法が
提案されている。
４」、「特開平６−２４４４７７」、「特開平８−７０
１４８」、「特開平８−７０１４９」、「特開平８−３
１６５４８」及び「１９９７年、日本応用磁気学会誌、
２１巻、４９３〜４９６頁」などの報告がある。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Ａｌ2 Ｏ3 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】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（ＭＲ
ＡＭ）に強磁性トンネル接合素子を応用する場合、素子
寸法は数μｍ以下になる。これは、高密度に対応するた
めに、記録面積を小さくする必要があるためである。こ
の場合、磁性層の端部から磁区が発生するため外部磁界
の測定時に磁区が移動し、再生ノイズが発生する。
置における再生用磁気ヘッドや高密度磁気メモリ（ＭＲ
ＡＭ）に強磁性トンネル接合素子を応用する場合、素子
寸法は数μｍ以下になる。これは、高密度に対応するた
めに、記録面積を小さくする必要があるためである。こ
の場合、磁性層の端部から磁区が発生するため外部磁界
の測定時に磁区が移動し、再生ノイズが発生する。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、磁界測定時のノイズの小さい強磁性ト
ンネル接合素子センサを提供することを目的とする。
なされたもので、磁界測定時のノイズの小さい強磁性ト
ンネル接合素子センサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の強磁性トンネル
接合素子センサは、順に積層された第一の反強磁性層、
フリー磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層、第二の
反強磁性層を有し、前記フリー磁性層は全面が前記第一
の反強磁性層と密着しており、前記第一の反強磁性層の
交換結合磁界により前記フリー磁性層の磁気異方性がト
ラック幅方向に向き、前記第二の反強磁性層の交換結合
磁界により固定磁性層の磁気異方性がＭＲ高さ方向に向
くことを特徴とする。
接合素子センサは、順に積層された第一の反強磁性層、
フリー磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層、第二の
反強磁性層を有し、前記フリー磁性層は全面が前記第一
の反強磁性層と密着しており、前記第一の反強磁性層の
交換結合磁界により前記フリー磁性層の磁気異方性がト
ラック幅方向に向き、前記第二の反強磁性層の交換結合
磁界により固定磁性層の磁気異方性がＭＲ高さ方向に向
くことを特徴とする。
【０００９】本発明において、ＭＲ高さ方向とは積層構
造の面と平行方向であって測定する外部磁界の方向をい
い、トラック幅方向とは、積層構造面と平行方向であっ
て外部磁界と垂直方向を言う。
造の面と平行方向であって測定する外部磁界の方向をい
い、トラック幅方向とは、積層構造面と平行方向であっ
て外部磁界と垂直方向を言う。
【００１０】このような強磁性トンネル接合素子センサ
を製造するには、順に積層された第一の反強磁性層、フ
リー磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層、第二の反
強磁性層を積層する工程と、磁界をＭＲ高さ方向に印可
しながら、第二の反強磁性層のブロッキング温度ＴB2以
上の温度で熱処理する工程と、磁界をトラック幅方向に
印可し、第一の反強磁性層のブロッキング温度ＴB1以上
の温度で熱処理する工程を含む製造方法によって製造す
ることができる。
を製造するには、順に積層された第一の反強磁性層、フ
リー磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層、第二の反
強磁性層を積層する工程と、磁界をＭＲ高さ方向に印可
しながら、第二の反強磁性層のブロッキング温度ＴB2以
上の温度で熱処理する工程と、磁界をトラック幅方向に
印可し、第一の反強磁性層のブロッキング温度ＴB1以上
の温度で熱処理する工程を含む製造方法によって製造す
ることができる。
【００１１】ここでブロッキング温度とは交換結合磁界
が発生する上限の温度である。
が発生する上限の温度である。
【００１２】磁界測定時のノイズの発生を抑制するため
には、外部磁界によりフリー磁性層の磁化方向を連続的
に変化させる必要がある。このためにはフリー磁性層を
単磁区化し、磁気異方性方向を測定対象である外部磁界
に対して直交させることが有効である。これは、磁気抵
抗効果センサーのノイズは、外部磁界により磁化方向を
変化させるフリー磁性層の磁気異方性方向と相関がある
ためである。つまり、異方性方向がＭＲ高さ方向の場
合、異方性方向と外部磁界方向は平行であり、磁化方向
の動きは不連続な磁区移動モードでありヒステリシスを
発生する。異方性方向がトラック幅方向の場合、異方性
方向と外部磁界方向は直交し、磁化方向の動きは連続的
な磁化回転モードであり、ヒステリシスを発生しない。
には、外部磁界によりフリー磁性層の磁化方向を連続的
に変化させる必要がある。このためにはフリー磁性層を
単磁区化し、磁気異方性方向を測定対象である外部磁界
に対して直交させることが有効である。これは、磁気抵
抗効果センサーのノイズは、外部磁界により磁化方向を
変化させるフリー磁性層の磁気異方性方向と相関がある
ためである。つまり、異方性方向がＭＲ高さ方向の場
合、異方性方向と外部磁界方向は平行であり、磁化方向
の動きは不連続な磁区移動モードでありヒステリシスを
発生する。異方性方向がトラック幅方向の場合、異方性
方向と外部磁界方向は直交し、磁化方向の動きは連続的
な磁化回転モードであり、ヒステリシスを発生しない。
【００１３】そこで本発明では、第一の反強磁性層をフ
リー磁性層の全面に接触させることで、フリー磁性層に
成膜中の磁界により誘起させる誘導磁気異方性より大き
な交換結合磁界をフリー磁性層に直接作用させることに
より、フリー磁性層を単磁区化し、磁気異方性方向を測
定対象である外部磁界に対して直交させることが出来
る。このとき、ＭＲ高さ方向に外部磁界が印可されたと
き、フリー磁性層の磁化変化は磁化回転モードであり、
低ノイズで磁界を測定することができる。
リー磁性層の全面に接触させることで、フリー磁性層に
成膜中の磁界により誘起させる誘導磁気異方性より大き
な交換結合磁界をフリー磁性層に直接作用させることに
より、フリー磁性層を単磁区化し、磁気異方性方向を測
定対象である外部磁界に対して直交させることが出来
る。このとき、ＭＲ高さ方向に外部磁界が印可されたと
き、フリー磁性層の磁化変化は磁化回転モードであり、
低ノイズで磁界を測定することができる。
【００１４】固定層の異方性方向を回転させず所期の方
向に向けたまま、フリー磁性層の異方性方向をそれと直
交させるためには、固定層の熱処理温度よりも５０℃以
下の温度でフリー磁性層の異方性を回転させる必要があ
る。フリー磁性層のブロッキング温度ＴB1を固定層の磁
界中熱処理よりも５０℃低くすることで、磁界をトラッ
ク幅方向に印可し、反強磁性層のブロッキング温度ＴB1
の直上で熱処理する工程により、固定層の異方性方向を
所期の方向に向けたまま、フリー磁性層の異方性方向を
それと直交させることができる。
向に向けたまま、フリー磁性層の異方性方向をそれと直
交させるためには、固定層の熱処理温度よりも５０℃以
下の温度でフリー磁性層の異方性を回転させる必要があ
る。フリー磁性層のブロッキング温度ＴB1を固定層の磁
界中熱処理よりも５０℃低くすることで、磁界をトラッ
ク幅方向に印可し、反強磁性層のブロッキング温度ＴB1
の直上で熱処理する工程により、固定層の異方性方向を
所期の方向に向けたまま、フリー磁性層の異方性方向を
それと直交させることができる。
【００１５】磁気抵抗効果センサーの代表的な応用例で
ある磁気ディスクでは動作温度は１００℃程度になるた
め、動作安定性を得るためにはＴB1＞１５０℃である必
要がある。
ある磁気ディスクでは動作温度は１００℃程度になるた
め、動作安定性を得るためにはＴB1＞１５０℃である必
要がある。
【００１６】また、この反強磁性層の発生する交換結合
磁界をＨｅｘ１は、フリー磁性層の誘導磁気異方性より
も十分大きい必要があるため、Ｈｅｘ１＞２０Ｏｅが望
ましい。
磁界をＨｅｘ１は、フリー磁性層の誘導磁気異方性より
も十分大きい必要があるため、Ｈｅｘ１＞２０Ｏｅが望
ましい。
【００１７】交換結合磁界の大きさは磁界センサの感度
を決めるため、その制御が重要になる。反強磁性層と強
磁性層間に薄い非磁性金属からなる界面制御層を積層す
ることで、交換結合磁界は容易に制御できる。そこで本
発明では、順に積層された第一の反強磁性層、界面制御
層、フリー磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層、第
二の反強磁性層を有し、前記フリー磁性層が前記界面制
御層を介して全面で前記第一の反強磁性層と密着してお
り、前記第一の反強磁性層の交換結合磁界により前記フ
リー磁性層の磁気異方性がトラック幅方向に向き、前記
第二の反強磁性層の交換結合磁界により固定磁性層の磁
気異方性がＭＲ高さ方向に向くことを特徴とする。
を決めるため、その制御が重要になる。反強磁性層と強
磁性層間に薄い非磁性金属からなる界面制御層を積層す
ることで、交換結合磁界は容易に制御できる。そこで本
発明では、順に積層された第一の反強磁性層、界面制御
層、フリー磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層、第
二の反強磁性層を有し、前記フリー磁性層が前記界面制
御層を介して全面で前記第一の反強磁性層と密着してお
り、前記第一の反強磁性層の交換結合磁界により前記フ
リー磁性層の磁気異方性がトラック幅方向に向き、前記
第二の反強磁性層の交換結合磁界により固定磁性層の磁
気異方性がＭＲ高さ方向に向くことを特徴とする。
【００１８】また、界面制御層の厚さｔを、１ｎｍ≦ｔ
≦１０ｎｍの範囲にすることで、交換結合磁界は磁界セ
ンタに適した値をとる。
≦１０ｎｍの範囲にすることで、交換結合磁界は磁界セ
ンタに適した値をとる。
【００１９】さらに、前記第一の反強磁性層をバイアス
強磁性層としても、交換結合磁界をフリー磁性層に作用
することができ、同様の効果を有する。この場合、バイ
アス強磁性層の保磁力以上の磁界をトラック幅方向に印
可する工程により、フリー磁性層に作用する磁気異方性
はヒステリシスの少ないトラック幅方向となる。
強磁性層としても、交換結合磁界をフリー磁性層に作用
することができ、同様の効果を有する。この場合、バイ
アス強磁性層の保磁力以上の磁界をトラック幅方向に印
可する工程により、フリー磁性層に作用する磁気異方性
はヒステリシスの少ないトラック幅方向となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施形態を図１に
示す。この強磁性トンネル接合素子センサは、基板１１
上に形成された下電極１２、下地層１３の上に、適当な
大きさ形状にパターン化された第１の反強磁性層１４、
フリー磁性層１５を積層し、トンネルバリア層１６、固
定磁性層１７、第２の反強磁性層１８が積層された構造
である。第２の反強磁性層の上には上電極１９が設けら
れている。
示す。この強磁性トンネル接合素子センサは、基板１１
上に形成された下電極１２、下地層１３の上に、適当な
大きさ形状にパターン化された第１の反強磁性層１４、
フリー磁性層１５を積層し、トンネルバリア層１６、固
定磁性層１７、第２の反強磁性層１８が積層された構造
である。第２の反強磁性層の上には上電極１９が設けら
れている。
【００２１】この強磁性トンネル接合素子センサのトラ
ック幅方向はＸ方向であり、ＭＲ高さ方向はＹ方向であ
る。外部磁界はＹ方向である。
ック幅方向はＸ方向であり、ＭＲ高さ方向はＹ方向であ
る。外部磁界はＹ方向である。
【００２２】下地層１３には、Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ、
Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，
Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕ、Ｐｂからなる群より選ばれる金属、
これらの金属からなる合金、またはこれらの金属または
合金から構成される二層膜を用いることができる。
Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，
Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕ、Ｐｂからなる群より選ばれる金属、
これらの金属からなる合金、またはこれらの金属または
合金から構成される二層膜を用いることができる。
【００２３】第１、第２の反強磁性層は、Ｆｅ−Ｍｎ
（鉄−マンガン）合金、Ｎｉ−Ｍｎ（ニッケル−マンガ
ン）合金、Ｐｔ−Ｍｎ（白金−マンガン）合金、Ｉｒ−
Ｍｎ（イリジウム−マンガン）合金、Ｒｕ−Ｍｎ（ルテ
ニウム−マンガン）合金、Ｒｈ−Ｍｎ合金、Ｃｒ−Ａｌ
（クロム−アルミ）合金のいずれかを用いるか、もしく
はこれらの金属（合金）の二種類以上からなる合金を用
いることができる。それらは二層膜として用いても良
い。
（鉄−マンガン）合金、Ｎｉ−Ｍｎ（ニッケル−マンガ
ン）合金、Ｐｔ−Ｍｎ（白金−マンガン）合金、Ｉｒ−
Ｍｎ（イリジウム−マンガン）合金、Ｒｕ−Ｍｎ（ルテ
ニウム−マンガン）合金、Ｒｈ−Ｍｎ合金、Ｃｒ−Ａｌ
（クロム−アルミ）合金のいずれかを用いるか、もしく
はこれらの金属（合金）の二種類以上からなる合金を用
いることができる。それらは二層膜として用いても良
い。
【００２４】フリー磁性層と固定磁性層の材料として
は、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選ばれた金
属、またはこれらの金属を含む合金を用いることができ
る。例えば、ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＣｏ，ＣｏＺｒ系材
料，ＦｅＣｏＢ，センダスト，窒化鉄系材料，ＦｅＣｏ
等を用いることができる。フリー磁性層と固定磁性層の
材料は同一であっても異なっていてもよい。
は、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群より選ばれた金
属、またはこれらの金属を含む合金を用いることができ
る。例えば、ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＣｏ，ＣｏＺｒ系材
料，ＦｅＣｏＢ，センダスト，窒化鉄系材料，ＦｅＣｏ
等を用いることができる。フリー磁性層と固定磁性層の
材料は同一であっても異なっていてもよい。
【００２５】フリー磁性層および固定磁性層には、ＭＲ
比を高めるために、非磁性層に隣接する面に１ｎｍ程度
の薄いＣｏ膜、ＣｏＦｅ膜を設けても良い。
比を高めるために、非磁性層に隣接する面に１ｎｍ程度
の薄いＣｏ膜、ＣｏＦｅ膜を設けても良い。
【００２６】トンネルバリア層は、Ａｌ、Ｍｇおよび、
ランタノイドに属する金属の酸化膜を用いることができ
る。
ランタノイドに属する金属の酸化膜を用いることができ
る。
【００２７】電極層は、Ａｌ，Ｐｔ等を用いることがで
きる。
きる。
【００２８】次に、本発明の第二の実施形態を図２に示
す。この強磁性トンネル接合素子センサは、基板１１上
に形成された下電極１２、下地層１３の上に、適当な大
きさ形状にパターン化された第１の反強磁性層１４、界
面制御層２１，フリー磁性層１５を積層し、トンネルバ
リア層１６、固定磁性層１７、第２の反強磁性層１８が
積層された構造である。第２の反強磁性層の上には上電
極１９が設けられている。
す。この強磁性トンネル接合素子センサは、基板１１上
に形成された下電極１２、下地層１３の上に、適当な大
きさ形状にパターン化された第１の反強磁性層１４、界
面制御層２１，フリー磁性層１５を積層し、トンネルバ
リア層１６、固定磁性層１７、第２の反強磁性層１８が
積層された構造である。第２の反強磁性層の上には上電
極１９が設けられている。
【００２９】界面制御層として、Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，
Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａ
ｕ、Ｐｂ、Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅ
ｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ、Ｅｒからなる群より選ば
れる金属、これらの金属を含む合金を用いることができ
る。
ｒ、Ｍｎ、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，
Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａ
ｕ、Ｐｂ、Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅ
ｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ、Ｅｒからなる群より選ば
れる金属、これらの金属を含む合金を用いることができ
る。
【００３０】本発明の第三の実施形態を図３に示す。こ
の強磁性トンネル接合素子センサは、基板１１上に形成
された下電極１２、下地層１３の上に、適当な大きさ形
状にパターン化されたバイアス強磁性層３１、フリー磁
性層１５を積層し、トンネルバリア層１６、固定磁性層
１７、第２の反強磁性層１８が積層された構造である。
第２の反強磁性層の上には上電極１９がもうけられてい
る。
の強磁性トンネル接合素子センサは、基板１１上に形成
された下電極１２、下地層１３の上に、適当な大きさ形
状にパターン化されたバイアス強磁性層３１、フリー磁
性層１５を積層し、トンネルバリア層１６、固定磁性層
１７、第２の反強磁性層１８が積層された構造である。
第２の反強磁性層の上には上電極１９がもうけられてい
る。
【００３１】バイアス強磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ，Ｃｏ
Ｐｔ等の強磁性層を用いることができる。
Ｐｔ等の強磁性層を用いることができる。
【００３２】
【実施例】以下に実施例を示して本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
【００３３】（実施例１）図４（ａ）に示すよう、まず
表面を熱酸化したＳｉ基板４１上に５０ｎｍ厚のＡｌ膜
からなる下電極４２、５ｎｍ厚のＴａの下地層４３を形
成した。
表面を熱酸化したＳｉ基板４１上に５０ｎｍ厚のＡｌ膜
からなる下電極４２、５ｎｍ厚のＴａの下地層４３を形
成した。
【００３４】次に、第一の反強磁性層４４としてＦｅ−
Ｍｎ（５ｎｍ）、フリー磁性層４５としてＮｉＦｅ（１
０ｎｍ）、２ｎｍ厚のＡｌ膜からなる導電層４６を連続
してスパッタ成膜する。このときの成膜方法として、ｄ
ｃマグネトロンスパッタ法により、スパッタガスはＡｒ
とし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワーは３５Ｗでおこな
った。次に、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導電層表面を酸化してトンネルバリア層
４７を形成する。酸素を排気してバックグランド圧力に
到達した後、固定磁性層４８としてＣｏＦｅ（１０ｎ
ｍ）および第二の反強磁性層４９としてＮｉＭｎ（３０
ｎｍ）を順次積層した。このときの成膜方法として、ｄ
ｃマグネトロンスパッタ法により、スパッタガスはＡｒ
とし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワーは３５Ｗでおこな
った。
Ｍｎ（５ｎｍ）、フリー磁性層４５としてＮｉＦｅ（１
０ｎｍ）、２ｎｍ厚のＡｌ膜からなる導電層４６を連続
してスパッタ成膜する。このときの成膜方法として、ｄ
ｃマグネトロンスパッタ法により、スパッタガスはＡｒ
とし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワーは３５Ｗでおこな
った。次に、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導電層表面を酸化してトンネルバリア層
４７を形成する。酸素を排気してバックグランド圧力に
到達した後、固定磁性層４８としてＣｏＦｅ（１０ｎ
ｍ）および第二の反強磁性層４９としてＮｉＭｎ（３０
ｎｍ）を順次積層した。このときの成膜方法として、ｄ
ｃマグネトロンスパッタ法により、スパッタガスはＡｒ
とし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワーは３５Ｗでおこな
った。
【００３５】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４（ｂ））。第二の反強磁性層４９
上に接合寸法を規定するためのレジストパターン５０を
形成し、第一の反強磁性層４４までイオンミリングする
（図４（ｃ））。このレジストを残したまま３００ｎｍ
厚のＡｌ2 Ｏ3 膜からなる絶縁層５１を電子ビーム蒸着
した後、レジストのリフトオフを行う（図４（ｄ））。
次に、上部配線を形成するためのレジストパターン５２
を形成した後（図４（ｅ））、第２の反強磁性層４９と
上部配線５３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う。引き続き、２
００ｎｍ厚のＡｌ膜からなる上部配線層を蒸着し、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５３
を形成し、強磁性トンネル接合素子を完成させる（図４
（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４（ｂ））。第二の反強磁性層４９
上に接合寸法を規定するためのレジストパターン５０を
形成し、第一の反強磁性層４４までイオンミリングする
（図４（ｃ））。このレジストを残したまま３００ｎｍ
厚のＡｌ2 Ｏ3 膜からなる絶縁層５１を電子ビーム蒸着
した後、レジストのリフトオフを行う（図４（ｄ））。
次に、上部配線を形成するためのレジストパターン５２
を形成した後（図４（ｅ））、第２の反強磁性層４９と
上部配線５３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う。引き続き、２
００ｎｍ厚のＡｌ膜からなる上部配線層を蒸着し、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５３
を形成し、強磁性トンネル接合素子を完成させる（図４
（ｆ））。
【００３６】次に、固定磁性層の着磁工程として２７０
℃、磁界はＭＲ高さ方向に３ＫＯｅで５時間磁界中熱処
理した。次にフリー磁性層の着磁工程として１５０℃
で、磁界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処
理した。
℃、磁界はＭＲ高さ方向に３ＫＯｅで５時間磁界中熱処
理した。次にフリー磁性層の着磁工程として１５０℃
で、磁界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処
理した。
【００３７】この強磁性トンネル接合素子センサを用い
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られてい
る。
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られてい
る。
【００３８】なお、フリー磁性層の着磁工程を行わない
場合、ヒステリシスが大きなＭＲ曲線になり、磁界セン
サーとしての応用は出来ない。
場合、ヒステリシスが大きなＭＲ曲線になり、磁界セン
サーとしての応用は出来ない。
【００３９】（比較例１）第１の反強磁性層がない以外
は実施例１と同様にして、従来の強磁性トンネル接合素
子センサを作製した。外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−
Ｈ曲線）を調べたところ、大きなヒステリシスが観察さ
れ、磁界センサとしての応用は不可能である。
は実施例１と同様にして、従来の強磁性トンネル接合素
子センサを作製した。外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−
Ｈ曲線）を調べたところ、大きなヒステリシスが観察さ
れ、磁界センサとしての応用は不可能である。
【００４０】（実施例２）実施例１において、第一の反
強磁性層としてＩｒＭｎを１５ｎｍ用い、それ以外は実
施例１と同様にした。ＩｒＭｎの成膜には、合金ターゲ
ットを用いたｒｆスパッタ法を用いた。スパッタガスは
Ａｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー１００Ｗでお
こなった。フリー磁性層の着磁工程として２５０℃で、
磁界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処理し
た。それ以外の工程は実施例１と同様にして強磁性トン
ネル接合素子センサを作製した。
強磁性層としてＩｒＭｎを１５ｎｍ用い、それ以外は実
施例１と同様にした。ＩｒＭｎの成膜には、合金ターゲ
ットを用いたｒｆスパッタ法を用いた。スパッタガスは
Ａｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー１００Ｗでお
こなった。フリー磁性層の着磁工程として２５０℃で、
磁界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処理し
た。それ以外の工程は実施例１と同様にして強磁性トン
ネル接合素子センサを作製した。
【００４１】この強磁性トンネル接合素子センサを用い
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
【００４２】（実施例３）実施例１において、第一の反
強磁性層としてＲｈＭｎを５ｎｍ用い、それ以外は実施
例１と同様にした。ＲｈＭｎの成膜には、合金ターゲッ
トを用いたｒｆスパッタ法を用いた。スパッタガスはＡ
ｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー１００Ｗでおこ
なった。フリー磁性層の着磁工程として２００℃で、磁
界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処理し
た。それ以外の工程は実施例１と同様にして強磁性トン
ネル接合素子センサを作製した。
強磁性層としてＲｈＭｎを５ｎｍ用い、それ以外は実施
例１と同様にした。ＲｈＭｎの成膜には、合金ターゲッ
トを用いたｒｆスパッタ法を用いた。スパッタガスはＡ
ｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー１００Ｗでおこ
なった。フリー磁性層の着磁工程として２００℃で、磁
界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処理し
た。それ以外の工程は実施例１と同様にして強磁性トン
ネル接合素子センサを作製した。
【００４３】この強磁性トンネル接合素子センサを用い
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
【００４４】（実施例４）実施例１において、第一の反
強磁性層としてＣｒ−Ａｌを２０ｎｍ用い、それ以外は
実施例１と同様にした。Ｃｒ−Ａｌの成膜には、合金タ
ーゲットを用いたｒｆスパッタ法を用いた。スパッタガ
スはＡｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー１００Ｗ
でおこなった。フリー磁性層の着磁工程として２２０℃
で、磁界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処
理した。それ以外の工程は実施例１と同様にして強磁性
トンネル接合素子センサを作製した。
強磁性層としてＣｒ−Ａｌを２０ｎｍ用い、それ以外は
実施例１と同様にした。Ｃｒ−Ａｌの成膜には、合金タ
ーゲットを用いたｒｆスパッタ法を用いた。スパッタガ
スはＡｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー１００Ｗ
でおこなった。フリー磁性層の着磁工程として２２０℃
で、磁界はトラック幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処
理した。それ以外の工程は実施例１と同様にして強磁性
トンネル接合素子センサを作製した。
【００４５】この強磁性トンネル接合素子センサを用い
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
【００４６】（実施例５）実施例１において、第一の反
強磁性層としてＦｅＭｎを１０ｎｍ、フリー磁性層の間
に界面制御層としてＣｕを１．５ｎｍを用い、それ以外
は実施例１と同様にした。Ｃｕの成膜には、ｄｃマグネ
トロンスパッタ法を用いた。スパッタガスはＡｒとし、
ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー７Ｗでおこなった。フリ
ー磁性層の着磁工程として１５０℃で、磁界はトラック
幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処理した。それ以外の
工程は実施例１と同様にして強磁性トンネル接合素子セ
ンサを作製した。
強磁性層としてＦｅＭｎを１０ｎｍ、フリー磁性層の間
に界面制御層としてＣｕを１．５ｎｍを用い、それ以外
は実施例１と同様にした。Ｃｕの成膜には、ｄｃマグネ
トロンスパッタ法を用いた。スパッタガスはＡｒとし、
ガス圧０．３Ｐａ、投入パワー７Ｗでおこなった。フリ
ー磁性層の着磁工程として１５０℃で、磁界はトラック
幅方向に５０Ｏｅで１分磁界中熱処理した。それ以外の
工程は実施例１と同様にして強磁性トンネル接合素子セ
ンサを作製した。
【００４７】この強磁性トンネル接合素子センサを用い
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
【００４８】界面制御層としてＣｕの代わりにＡｌ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒ
ｕ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，
Ａｕ、Ｐｂ、Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅ
ｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ、Ｅｒのいずれかを用いた
場合も同様の効果が得られた。
ｉ，Ｖ，Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒ
ｕ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，
Ａｕ、Ｐｂ、Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅ
ｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ、Ｅｒのいずれかを用いた
場合も同様の効果が得られた。
【００４９】（実施例６）実施例１において、第一の反
強磁性層の代わりにバイアス強磁性層としてＣｏＣｒＰ
ｔを１０ｎｍ、フリー磁性層の間に界面制御層としてＡ
ｇを１．５ｎｍを用い、それ以外は実施例１と同様にし
た。Ａｇの成膜には、ｄｃマグネトロンスパッタ法を用
いた。スパッタガスはＡｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投
入パワー１０Ｗでおこなった。フリー磁性層の着磁工程
として３０℃で、磁界はトラック幅方向に３ＫＯｅで１
分磁界中処理した。それ以外の工程は実施例１と同様に
して強磁性トンネル接合素子センサを作製した。
強磁性層の代わりにバイアス強磁性層としてＣｏＣｒＰ
ｔを１０ｎｍ、フリー磁性層の間に界面制御層としてＡ
ｇを１．５ｎｍを用い、それ以外は実施例１と同様にし
た。Ａｇの成膜には、ｄｃマグネトロンスパッタ法を用
いた。スパッタガスはＡｒとし、ガス圧０．３Ｐａ、投
入パワー１０Ｗでおこなった。フリー磁性層の着磁工程
として３０℃で、磁界はトラック幅方向に３ＫＯｅで１
分磁界中処理した。それ以外の工程は実施例１と同様に
して強磁性トンネル接合素子センサを作製した。
【００５０】この強磁性トンネル接合素子センサを用い
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
て、外部磁界と抵抗変化の関係（Ｒ−Ｈ曲線）を調べた
ところ、ヒステリシスのない正常なＭＲ曲線が得られ
た。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、磁界測定時のノイズの
小さい強磁性トンネル接合素子センサを実現することが
できる。
小さい強磁性トンネル接合素子センサを実現することが
できる。
【図１】本発明の強磁性トンネル接合素子センサの第１
の実施の形態であって、その構成を示す説明図である。
の実施の形態であって、その構成を示す説明図である。
【図２】本発明の強磁性トンネル接合素子センサの第２
の実施の形態であって、その構成を示す説明図である。
の実施の形態であって、その構成を示す説明図である。
【図３】本発明の強磁性トンネル接合素子センサの第３
の実施の形態であって、その構成を示す説明図である。
の実施の形態であって、その構成を示す説明図である。
【図４】本発明の強磁性トンネル接合素子センサの製造
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図５】従来の強磁性トンネル接合素子センサであっ
て、その構成を示す図である。
て、その構成を示す図である。
１１ 基板 １２ 下電極 １３ 下地層 １４ 第１の反強磁性層 １５ フリー磁性層 １６ トンネルバリア層 １７ 固定磁性層 ２１ 界面制御層 ３１ バイヤス強磁性層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松寺 久雄 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 石綿 延行 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 上條 敦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内
Claims (14)
- 【請求項１】第一の反強磁性層、フリー磁性層、トンネ
ルバリア層、固定磁性層、第二の反強磁性層が順次積層
され、第一の反強磁性層の交換結合磁界によりフリー磁
性層の磁気異方性がトラック幅方向に向き、第二の反強
磁性層の交換結合磁界により固定磁性層の磁気異方性が
ＭＲ高さ方向に向くことを特徴とする強磁性トンネル接
合素子センサ。 - 【請求項２】第一の反強磁性層、界面制御層、フリー磁
性層、トンネルバリア層、固定磁性層、第二の反強磁性
層が順次積層され、界面制御層を介した第一の反強磁性
層の交換結合磁界によりフリー磁性層の磁気異方性がト
ラック幅方向に向き、第二の反強磁性層の交換結合磁界
により固定磁性層の磁気異方性がＭＲ高さ方向に向くこ
とを特徴とする強磁性トンネル接合素子センサ。 - 【請求項３】バイアス強磁性層、界面制御層、フリー磁
性層、トンネルバリア層、固定磁性層、反強磁性層が順
次積層され、界面制御層を介したバイアス強磁性層の交
換結合磁界によりフリー磁性層の磁気異方性がトラック
幅方向に向き、反強磁性層の交換結合磁界により固定磁
性層の磁気異方性がＭＲ高さ方向に向くことを特徴とす
る強磁性トンネル接合素子センサ。 - 【請求項４】第一の反強磁性層の交換結合磁界を発生す
る上限の温度（ブロッキング温度）をＴB1、第二の反強
磁性層の交換結合磁界を発生するブロッキング温度をＴ
B2とすると、 ＴB1＞１５０℃ ＴB2− ＴB1＞５０℃ である請求項１又は２記載の強磁性トンネル接合素子セ
ンサ。 - 【請求項５】第一の反強磁性層の発生する交換結合磁界
をＨｅｘ１、第二の反強磁性層の発生する交換結合磁界
をＨｅｘ２とすると、 Ｈｅｘ１＞２０Ｏｅ Ｈｅｘ２＞２００Ｏｅ 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
ンネル接合素子センサ。 - 【請求項６】反強磁性層が、Ｆｅ−Ｍｎ（鉄−マンガ
ン）合金、Ｎｉ−Ｍｎ（ニッケル−マンガン）合金、Ｐ
ｔ−Ｍｎ（白金−マンガン）合金、Ｉｒ−Ｍｎ（イリジ
ウム−マンガン）合金、Ｒｕ−Ｍｎ（ルテニウム−マン
ガン）合金、Ｒｈ−Ｍｎ合金、Ｃｒ−Ａｌ（クロム−ア
ルミ）合金のいずれか、もしくは、これらの金属（合
金）を二種類以上含む合金、またはそれらの二層膜から
構成されることを特徴とする請求項１，２又は３記載の
強磁性トンネル接合素子センサ。 - 【請求項７】界面制御層がＡｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ、
Ｐｄ、Ａｇ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕ、Ｐ
ｂ、Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇ
ｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ、Ｅｒ、もしくはその合金から構
成されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の強
磁性トンネル接合素子センサ。 - 【請求項８】界面制御層の厚さｔが、１ｎｍ≦ｔ≦１０
ｎｍの範囲であることを特徴とする、請求項２又は３記
載の強磁性トンネル接合素子センサ。 - 【請求項９】強磁性層はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉまたはそれら
の元素を含む合金であることを特徴とする請求項１，２
又は３記載の強磁性トンネル接合素子センサ。 - 【請求項１０】請求項１から９のいずれかに記載の強磁
性トンネル接合素子センサの製造方法において、フリー
磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層を真空中で連続
形成する工程と、金属または半導体からなる導電層を成
膜した後、真空中に酸素を導入し、この導電層表面を自
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１１】請求項１から９のいずれかに記載の強磁
性トンネル接合素子センサの製造方法において、フリー
磁性層、トンネルバリア層、固定磁性層を真空中で連続
形成する工程と、前記フリー磁性層を成膜した後、真空
中に酸素を導入してこのフリー磁性層表面を酸化する工
程と、金属または半導体からなる導電層を成膜した後、
真空中に酸素を導入し、この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センサの製造方法。 - 【請求項１２】導電層がＡｌ、Ｍｇ、ランタノイドに属
する金属であることを特徴とする請求項１０又は１１記
載の強磁性トンネル接合素子センサの製造方法。 - 【請求項１３】請求項１，２記載の強磁性トンネル接合
素子センサの製造方法において、磁界をトラック幅方向
に印可し、第一の反強磁性層のブロッキング温度ＴB1以
上で熱処理する工程を含むことを特徴とする強磁性トン
ネル接合素子センサの製造方法。 - 【請求項１４】請求項３記載の強磁性トンネル接合素子
センサの製造方法において、バイアス強磁性層の保磁力
以上の磁界をトラック幅方向に印可する工程を含むこと
を特徴とする強磁性トンネル接合素子センサの製造方
法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990803 |