[發明專利]磁阻元件及其制造方法、用于該制造方法的存儲介質

無效

• 申請號: 200980132854.2
• 申請日: 2009-08-12
• 公開（公告）號: CN102132434A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 栗林正樹;大衛·朱利安托·賈亞普拉維拉
• 申請（專利權）人: 佳能安內華股份有限公司
• 主分類號: H01L43/10
• 分類號: H01L43/10;C23C14/34;H01F10/32;H01F41/18;H01L21/8246;H01L27/105;H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及在磁盤驅動裝置的再生磁頭(magnetic?reproducing?head)、磁隨機存取存儲器的存儲元件和磁性傳感器中使用的磁阻元件，優選隧道磁阻元件(特別是自旋閥型隧道磁阻元件)。此外，本發明涉及磁阻元件的制造方法和用于該制造方法的存儲介質。

背景技術

專利文獻1至4、非專利文獻1至5中記載了使用由單晶或多晶構成的結晶性氧化鎂膜作為隧道阻礙膜的TMR(隧道磁阻：Tunneling?Magneto?Resistance)效應元件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-318465號公報

專利文獻2：國際公開第2005/088745號小冊子

專利文獻3：日本特開2006-80116號公報

專利文獻4：美國專利申請公開第2006/0056115號說明書

非專利文獻

非專利文獻1：D.D.Djayaprawira等著“Applied?Physics?Letters”，86，092502(2005)

非專利文獻2：C.L.Platt等著“J.Appl.Phys.”81(8)，1997年4月15日

非專利文獻3：W.H.Butler等著“The?American?Physical?Society”(Physical?Review?Vol.63，054416)2001年1月8日

非專利文獻4：湯淺新治等著“Japanese?Journal?of?Applied?Physics”第43卷，第48號，第588-590頁，2004年4月2日發行

非專利文獻5：S.P.Parkin等著“2004Nature?Publishing?Group”Letters，第862-887頁，2004年10月31日發行

發明內容

發明要解決的問題

本發明的課題是提供一種與現有技術相比進一步得到改善的具有高MR比的磁阻元件及其制造方法和用于該制造方法的存儲介質。

用于解決問題的方案

本發明的第一主題為磁阻元件，其特征在于，具有：襯底；位于所述襯底側的結晶性第一強磁性材料層；位于所述結晶性第一強磁性材料層上的、具有含B原子和Mg原子的金屬氧化物的晶體結構的隧道阻礙層；以及位于所述隧道阻礙層上的結晶性第二強磁性材料層。

在本發明的磁阻元件中，作為優選的實施方式包括下述的結構。

在所述隧道阻礙層中，B原子在所述金屬氧化物中的含量為30原子％(atomic％)以下。

所述隧道阻礙層還構成為如下層疊膜：具有含B原子和Mg原子的合金層或者由Mg原子構成的金屬層，在該合金層或者金屬層的兩側具有含B原子和Mg原子的金屬氧化物的結晶層。

在所述結晶性第一強磁性材料層與所述隧道阻礙層之間具有由Mg原子構成的金屬層或含Mg原子的合金層。

所述含Mg原子的合金層是含Mg原子和B原子的合金層。

在所述結晶性第二強磁性材料層與所述隧道阻礙層之間具有由Mg原子構成的金屬層或者含Mg原子的合金層。

所述合金層是含Mg原子和B原子的合金層。

所述第一強磁性材料層、所述隧道阻礙層、所述第二強磁性材料層分別具有由柱狀晶的集合體形成的多晶結構。

本發明的第二主題是磁阻元件的制造方法，其特征在于，具有如下步驟：第一步驟，使用濺射法形成無定形結構的第一強磁性材料層的膜；第二步驟，使用濺射法在所述第一強磁性材料層上形成含B原子和Mg原子的金屬氧化物的結晶層的膜；第三步驟，使用濺射法，在所述金屬氧化物的結晶層上形成無定形結構的第二強磁性材料層的膜；以及第四步驟，將所述第一強磁性材料層和所述第二強磁性材料層的無定形結構轉換為晶體結構。

在本發明的磁阻元件的制造方法中，作為優選的實施方式包括下述的結構。

所述第四步驟是退火步驟。

所述第二步驟是如下的步驟：通過使用由含B原子和Mg原子的金屬氧化物構成的靶進行濺射，來形成含B原子和Mg原子的金屬氧化物的結晶層的膜。

所述第二步驟是如下的步驟：通過使用由含B原子和Mg原子的合金構成的靶和氧化性氣體進行反應性濺射，來形成含B原子和Mg原子的金屬氧化物的結晶層的膜。