[发明专利]磁阻元件及其制造方法、用于该制造方法的存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及在磁盘驱动装置的再生磁头(magnetic reproducing head)、磁随机存取存储器的存储元件和磁性传感器中使用的磁阻元件，优选隧道磁阻元件(特别是自旋阀型隧道磁阻元件)。此外，本发明涉及磁阻元件的制造方法和用于该制造方法的存储介质。

背景技术

专利文献1至4、非专利文献1至5中记载了使用由单晶或多晶构成的结晶性氧化镁膜作为隧道阻碍膜的TMR(隧道磁阻：Tunneling Magneto Resistance)效应元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-318465号公报

专利文献2：国际公开第2005/088745号小册子

专利文献3：日本特开2006-80116号公报

专利文献4：美国专利申请公开第2006/0056115号说明书

非专利文献

非专利文献1：D.D.Djayaprawira等著“Applied Physics Letters”，86，092502(2005)

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

非专利文献3：W.H.Butler等著“The American Physical Society”(Physical Review Vol.63，054416)2001年1月8日

非专利文献4：汤浅新治等著“Japanese Journal of Applied Physics”第43卷，第48号，第588-590页，2004年4月2日发行

非专利文献5：S.P.Parkin等著“2004Nature Publishing Group”Letters，第862-887页，2004年10月31日发行

发明内容

发明要解决的问题

本发明的课题是提供一种与现有技术相比进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该制造方法的存储介质。

用于解决问题的方案

本发明的第一主题为磁阻元件，其特征在于，具有：衬底；位于所述衬底侧的结晶性第一强磁性材料层；位于所述结晶性第一强磁性材料层上的、具有含B原子和Mg原子的金属氧化物的晶体结构的隧道阻碍层；以及位于所述隧道阻碍层上的结晶性第二强磁性材料层。

在本发明的磁阻元件中，作为优选的实施方式包括下述的结构。

在所述隧道阻碍层中，B原子在所述金属氧化物中的含量为30原子％(atomic％)以下。

所述隧道阻碍层还构成为如下层叠膜：具有含B原子和Mg原子的合金层或者由Mg原子构成的金属层，在该合金层或者金属层的两侧具有含B原子和Mg原子的金属氧化物的结晶层。

在所述结晶性第一强磁性材料层与所述隧道阻碍层之间具有由Mg原子构成的金属层或含Mg原子的合金层。

所述含Mg原子的合金层是含Mg原子和B原子的合金层。

在所述结晶性第二强磁性材料层与所述隧道阻碍层之间具有由Mg原子构成的金属层或者含Mg原子的合金层。

所述合金层是含Mg原子和B原子的合金层。

所述第一强磁性材料层、所述隧道阻碍层、所述第二强磁性材料层分别具有由柱状晶的集合体形成的多晶结构。

本发明的第二主题是磁阻元件的制造方法，其特征在于，具有如下步骤：第一步骤，使用溅射法形成无定形结构的第一强磁性材料层的膜；第二步骤，使用溅射法在所述第一强磁性材料层上形成含B原子和Mg原子的金属氧化物的结晶层的膜；第三步骤，使用溅射法，在所述金属氧化物的结晶层上形成无定形结构的第二强磁性材料层的膜；以及第四步骤，将所述第一强磁性材料层和所述第二强磁性材料层的无定形结构转换为晶体结构。

在本发明的磁阻元件的制造方法中，作为优选的实施方式包括下述的结构。

所述第四步骤是退火步骤。

所述第二步骤是如下的步骤：通过使用由含B原子和Mg原子的金属氧化物构成的靶进行溅射，来形成含B原子和Mg原子的金属氧化物的结晶层的膜。

所述第二步骤是如下的步骤：通过使用由含B原子和Mg原子的合金构成的靶和氧化性气体进行反应性溅射，来形成含B原子和Mg原子的金属氧化物的结晶层的膜。