[发明专利]隧道磁阻元件的制造方法

说明书

使具有足够厚度的B吸收层与MTJ的上侧CoFeB层邻接并经过磁化退火而实现了期望的TMR比后，高精度地去除该B吸收层。在去除经过了层叠工序以及磁场中热处理工序后的MTJ的上侧CoFeB层(31)的上层(51‑53、61)的干法蚀刻工序中，应用干法蚀刻装置以及识别由该干法蚀刻装置蚀刻的被蚀刻面的材料的分析装置，将蚀刻的结束设为由分析装置检测出所述CoFeB层的正上方B吸收层(51)暴露前的最终层(61、52或者53)减少至规定的水平或者所述正上方B吸收层增加至规定的水平的终点检测时。预先确定好分析装置的终点检测时之后的干法蚀刻装置的过蚀刻量，在层叠工序中，使从所述规定的水平到所述CoFeB层的上表面为止以仅与该过蚀刻量相当的层厚层叠所述正上方B吸收层。

技术领域

本发明涉及隧道磁阻元件的制造方法。

背景技术

隧道磁阻元件(TMR(Tunnel Magneto Resistive，隧道磁阻)元件)具有磁化朝向被固定的固定磁性层、受到来自外部的磁场的影响而磁化朝向发生变化的自由磁性层以及被配置于固定磁性层与自由磁性层之间的绝缘层，形成磁隧道结(MTJ(Magnetic TunnelJunction，磁隧道结))。根据固定磁性层的磁化朝向与自由磁性层的磁化朝向的角度差通过隧道效应使绝缘层的电阻变化。作为利用了该隧道磁阻元件的物品，能够列举出磁存储器、磁头、磁传感器等。

在使用了TMR原理的磁传感器中，将MTJ部分(CoFeB/MgO/CoFeB)的层叠构造磁化退火从而能够实现巨大的TMR比。此时，重要的是使由吸收CoFeB层的扩散B的材料形成的B吸收层(Ti、MgO等)以足够的厚度邻接。

在专利文献1所记载的发明中，在MRAM(磁性随机存取存储器)中在MTJ外侧配置MgO层。

在专利文献2所记载的发明中，在磁头或者存储器中与CoFeB层相接地配置Ti层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5816867号公报

专利文献2：日本特开2008-85208号公报

专利文献3：日本特开平9-25168号公报

专利文献4：日本特开2001-68759号公报

专利文献5：日本特开2004-128026号公报

专利文献6：日本特开2012-221549号公报

专利文献7：日本特开2013-48124号公报

专利文献8：日本特开2013-105825号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如上述那样，在使用了TMR原理的磁传感器中，在将MTJ部分(CoFeB/MgO/CoFeB)的层叠构造磁化退火从而实现巨大的TMR比时，重要的是使B吸收层(Ti、MgO等)以足够的厚度与CoFeB层邻接。

进而，在磁化退火后，在作为磁传感器动作的情况下，需要使与作为固定磁性层的CoFeB相反的一侧的CoFeB层与软磁性材料耦合从而成为自由磁性层。

然而，在充分吸收B的扩散的材料进入了CoFeB层与软磁性层之间的状态下，无法实现巨大TMR比。

在专利文献1所记载的发明中，虽然在记录层、固定层的与隧道势垒侧相反的一侧配置有导电性氧化物，但是是存储器而不是传感器，在固定磁性侧、自由磁性侧中的任意侧都被配置而未被去除，未构成高精度地去除B吸收层的技术。