[發明專利]面內磁化膜、面內磁化膜多層結構、硬偏置層、磁阻效應元件和濺射靶

在審

• 申請號: 202180031695.8
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN115461882A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 櫛引了輔;金光譚;鐮田知成
• 申請（專利權）人: 田中貴金屬工業株式會社
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;G11B5/31;G11B5/39;H01F10/16;H01F10/32;H01L29/82;C23C14/34
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 滿鳳;金龍河

1.一種面內磁化膜，其是作為磁阻效應元件的硬偏置層使用的面內磁化膜，其特征在于，

含有金屬Co、金屬Pt和氧化物，厚度為20nm以上且80nm以下，

相對于該面內磁化膜的金屬成分的合計，含有45原子％以上且80原子％以下的金屬Co，含有20原子％以上且55原子％以下的金屬Pt，

相對于該面內磁化膜的整體，含有3體積％以上且25體積％以下的所述氧化物，

該面內磁化膜的磁性晶粒的面內方向的平均粒徑為15nm以上且30nm以下。

2.如權利要求1所述的面內磁化膜，其特征在于，具有由CoPt合金晶粒和所述氧化物的晶界構成的顆粒結構。

3.如權利要求1或2所述的面內磁化膜，其特征在于，所述氧化物包含Ti、Si、W、B、Mo、Ta、Nb的氧化物中的至少一種。

4.如權利要求1～3中任一項所述的面內磁化膜，其特征在于，所述面內磁化膜含有相對于金屬成分的合計為0.5原子％以上且3.5原子％以下的硼。

5.一種面內磁化膜多層結構，其是作為磁阻效應元件的硬偏置層使用的面內磁化膜多層結構，其特征在于，

具有兩個以上面內磁化膜和晶體結構為六方最密堆積結構的非磁性中間層，

所述非磁性中間層配置在所述面內磁化膜彼此之間，并且，夾著所述非磁性中間層相鄰的所述面內磁化膜彼此進行了鐵磁性耦合，

所述面內磁化膜含有金屬Co、金屬Pt和氧化物，相對于該面內磁化膜的金屬成分的合計，含有45原子％以上且80原子％以下的金屬Co，含有20原子％以上且55原子％以下的金屬Pt，相對于該面內磁化膜的整體，含有3體積％以上且25體積％以下的所述氧化物，

該面內磁化膜的磁性晶粒的面內方向的平均粒徑為15nm以上且30nm以下，

所述兩個以上面內磁化膜的合計厚度為20nm以上。

6.一種面內磁化膜多層結構，其是作為磁阻效應元件的硬偏置層使用的面內磁化膜多層結構，其特征在于，

具有兩個以上面內磁化膜和非磁性中間層，

所述非磁性中間層配置在所述面內磁化膜彼此之間，并且，夾著所述非磁性中間層相鄰的所述面內磁化膜彼此進行了鐵磁性耦合，

所述面內磁化膜含有金屬Co、金屬Pt和氧化物，相對于該面內磁化膜的金屬成分的合計，含有45原子％以上且80原子％以下的金屬Co，含有20原子％以上且55原子％以下的金屬Pt，相對于該面內磁化膜的整體，含有3體積％以上且25體積％以下的所述氧化物，

該面內磁化膜的磁性晶粒的面內方向的平均粒徑為15nm以上且30nm以下，

所述面內磁化膜多層結構的矯頑力為2.00kOe以上且每單位面積的剩磁為2.00memu/cm²以上。

7.如權利要求5或6所述的面內磁化膜多層結構，其特征在于，所述非磁性中間層由Ru或Ru合金構成。

8.如權利要求5～7中任一項所述的面內磁化膜多層結構，其特征在于，所述面內磁化膜具有由CoPt合金晶粒和所述氧化物的晶界構成的顆粒結構。

9.如權利要求5～8中任一項所述的面內磁化膜多層結構，其特征在于，所述氧化物包含Ti、Si、W、B、Mo、Ta、Nb的氧化物中的至少一種。

10.如權利要求5～9中任一項所述的面內磁化膜多層結構，其特征在于，所述面內磁化膜的每1層的厚度為5nm以上且30nm以下。

11.一種硬偏置層，其特征在于，具有權利要求1～4中任一項所述的面內磁化膜或權利要求5～10中任一項所述的面內磁化膜多層結構。

12.一種磁阻效應元件，其特征在于，具有權利要求11所述的硬偏置層。

13.一種濺射靶，其在通過室溫成膜形成作為磁阻效應元件的硬偏置層的至少一部分使用的面內磁化膜時使用，其特征在于，

含有金屬Co、金屬Pt和氧化物，

相對于該濺射靶的金屬成分的合計，含有50原子％以上且85原子％以下的金屬Co，含有15原子％以上且50原子％以下的金屬Pt，

相對于該濺射靶的整體，含有3體積％以上且25體積％以下的所述氧化物，

要形成的所述面內磁化膜的矯頑力為2.00kOe以上且每單位面積的剩磁為2.00memu/cm²以上。