[發明專利]磁阻效應元件

在審

• 申請號: 202011422090.5
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112993148A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 犬伏和海;中田勝之;市川心人
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/10
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;徐飛躍

本發明提供能夠降低磁致伸縮的磁阻效應元件。該磁阻效應元件包括第一鐵磁性層、第二鐵磁性層、位于所述第一鐵磁性層與所述第二鐵磁性層之間的非磁性層，所述第一鐵磁性層和所述第二鐵磁性層中的至少一者包括具有結晶區域和非晶區域的霍伊斯勒合金層。

技術領域

本發明涉及磁阻效應元件。

背景技術

磁阻效應元件是層疊方向上的電阻值會因磁阻效應而變化的元件。磁阻效應元件具有2個鐵磁性層和被它們夾著的非磁性層。在非磁性層中使用導體的磁阻效應元件被稱為巨磁阻(GMR)元件，在非磁性層中使用絕緣層(隧道勢壘層、勢壘層)的磁阻效應元件被稱為隧道磁阻(TMR)元件。磁阻效應元件能夠應用于磁傳感器、高頻零件、磁頭及非易失性隨機存取存儲器(MRAM)等多種用途。

專利文獻1中記載了具有霍伊斯勒合金層和Co系非晶金屬層的磁讀出頭。專利文獻1中記載了Co系非晶金屬層降低磁阻效應元件中產生的磁致伸縮，且記載了通過霍伊斯勒合金層和Co系非晶金屬層磁耦合，能夠實現高的MR比。磁致伸縮是磁讀出頭的噪聲的原因。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-146650號公報。

發明內容

發明所要解決的問題

但是，專利文獻1中記載的磁讀出頭由磁化自由層為霍伊斯勒合金層和Co系非晶金屬層之類的不同的2層的層疊體構成。當層疊不同的層時，在這些層的界面中產生原子擴散等。例如，當從其它層中向霍伊斯勒合金擴散硼等時，霍伊斯勒合金的自旋極化率降低，磁阻效應元件的MR比降低。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠降低磁致伸縮的磁阻效應元件。

用于解決問題的技術手段

本發明為了解決上述問題，提供以下的技術手段。

(1)第一方式的磁阻效應元件包括第一鐵磁性層、第二鐵磁性層、位于所述第一鐵磁性層與所述第二鐵磁性層之間的非磁性層，所述第一鐵磁性層和所述第二鐵磁性層中的至少一者包括具有結晶區域和非晶區域的霍伊斯勒合金層。

(2)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，所述霍伊斯勒合金層的所述結晶區域和所述非晶區域混在一起。

(3)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，在所述霍伊斯勒合金層中的與所述非磁性層相接的第一界面，所述結晶區域的比例比所述非晶區域的比例多。

(4)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，所述霍伊斯勒合金層中的與所述非磁性層相接的第一界面由所述結晶區域構成。

(5)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，所述第一鐵磁性層為磁化固定層，所述第二鐵磁性層為磁化自由層，所述第二鐵磁性層具有所述霍伊斯勒合金層。

(6)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，所述第一鐵磁性層為磁化固定層，所述第二鐵磁性層為磁化自由層，所述第一鐵磁性層和所述第二鐵磁性層均具有所述霍伊斯勒合金層，與所述第二鐵磁性層中的所述霍伊斯勒合金層相比，所述第一鐵磁性層中的所述霍伊斯勒合金層的所述結晶區域的比例多。

(7)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，還包括基板，所述第一鐵磁性層位于比所述第二鐵磁性層靠近所述基板的位置。

(8)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，所述結晶區域由多個晶粒構成，所述多個晶粒中的至少一個晶粒的晶軸的方向與其它晶粒的晶軸的方向不同。

(9)在上述方式的磁阻效應元件中，也可以是，所述霍伊斯勒合金層中的與所述非磁性層相接的第一界面的所述結晶區域的比例，比與所述第一界面相反一側的第二界面的所述結晶區域的比例多。