磁阻效应元件的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种具有低RA但高MR比的磁阻效应元件的制造方法以及制造设备。通过在成膜成所述MgO层的室内设置的构件（第一成膜室21内部的成膜室内壁37、遮护板36的内壁、隔板22和遮挡体等）的表面上附着有对氧和水等氧化性气体的吸气效果大的物质的成膜室内，成膜成所述MgO层，来制造在第一强磁性层和第二强磁性层之间具有MgO（氧化镁）层的磁阻效应元件。吸气效果大的物质为氧气吸附能的值为145kcal/mol以上的物质即可，特别优选作为构成所述磁阻效应元件的物质的Ta（钽）。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请是申请号为200780007233. 2、申请日为2007年2月26日、专利技术名称为“以及制造设备”的中国专利技术专利申请的分案申请。技术区域本专利技术涉及用于MRAM (磁性随机存储器，magnetic random access memory)和磁头的传感器等的。
技术介绍
磁阻效应元件用于MRAM (磁性随机存储器，magnetic random access memory)和磁头的传感器中。具有第一强磁性层/绝缘体层/第二强磁性层的基本结构的磁阻效应元件，通过利用第一强磁性层和第二强磁性层的磁化方向为同向平行时电阻低、为反向平行时电阻高的性质，先固定一个强磁性层的磁化方向，另一个强磁性层的磁化方向根据外部磁场而变化，从而根据电阻的变化，可以检测出外部磁场的方向。为了得到高的检测灵敏度，要求作为磁化方向为同向平行时和反向平行时的电阻的变化量的指标的MR比(磁阻t匕,Magnetoresistance ratio)要高。作为得到高MR比的结构,专利技术人已经公开了使用派射成膜的氧化镁(以下记为MgO，但并非化学计量比为I :1)作为磁阻效应元件的绝缘体层的磁阻效应元件(例如，参照非专利文献I以及专利文献I)。非专利文献I :APPLIED PHYSICS LETTERS 86,092502 (2005)专利文献I :特愿 2004-259280 为了 MRAM的高密度化和磁头的高分辨率化，要求元件尺寸更小。元件尺寸小时，为了能够良好地工作，必须充分降低磁化方向为同向平行时的I μ m2的电阻(以下，称为RA)。通过使绝缘体层的MgO膜的厚度变薄，可以降低磁阻效应元件的RA。但是，MgO膜的厚度变薄时，MR比大幅度降低，其结果，存在难以同时实现低RA和高MR比的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有低RA但高MR比的以及制造设备。本专利技术提供了一种，该制造方法为具有第一强磁性层、位于该第一强磁性层上的MgO层和位于该MgO层上的第二强磁性层的，其特征在于，溅射含有对氧化性气体的吸气效果比MgO大的、且在构成所述磁阻效应元件的物质中吸气效果最大的物质的靶，在成膜室的构件上附着该物质；在所述吸气效果最大的物质附着在所述成膜室的构件的最表面的状态下，在所述成膜室中，在所述MgO靶上施加高频率电力通过溅射法形成所述MgO层。优选地，在成膜所述MgO的成膜室内，仅所述吸气效果最大的物质与所述MgO层成膜。另外，本专利技术还提供了一种，该制造方法为具有第一强磁性层、位于该第一强磁性层上的MgO层和位于该MgO层上的第二强磁性层的，其特征在于，溅射含有Ta的靶，在成膜室的构件上附着Ta ；在所Ta附着在所述成膜室的构件的最表面的状态下，在所述成膜室中，在所述MgO靶上施加高频率电力通过溅射法形成所述MgO层。优选地，在成膜所述MgO的成膜室内，仅所述Ta与所述MgO层成膜。另外，本专利技术的，该磁阻效应元件在第一强磁性层和第二强磁性层之间具有MgO层，其特征在于，该方法依次包括形成第一强磁性层的工序、形成MgO层的工序以及形成第二强磁性层的工序；所述形成MgO层的工序在具有构件的成膜室内进行，该构件的表面附着有对氧化性气体的吸气效果比MgO大的物质。 另外，本专利技术的，其特征在于，在形成所述MgO层的成膜室内，设置有一个以上的对氧化性气体的吸气效果比MgO大的物质的成膜装置；所述对氧化性气体的吸气效果比MgO大的物质通过一个以上的所述成膜装置附着到所述构件上。另外，本专利技术的，其特征在于，所述对氧化性气体的吸气效果比MgO大的物质含有一种以上的形成构成所述磁阻效应元件的物质的元素。另外，本专利技术的，该磁阻效应元件在第一强磁性层和第二强磁性层之间具有MgO层，其特征在于，该方法依次包括形成第一强磁性层的工序、形成MgO层的工序以及形成第二强磁性层的工序；所述形成MgO层的工序在具有构件的成膜室内进行，该构件的表面附着有对氧化性气体的吸气效果比构成第一强磁性层的物质大的物质。另外，本专利技术的，其特征在于，在形成所述MgO层的成膜室内，设置有一个以上的对氧化性气体的吸气效果比构成第一强磁性层的物质大的物质的成膜装置；所述对氧化性气体的吸气效果比构成第一强磁性层的物质大的物质通过所述成膜装置附着到所述构件上。另外，本专利技术的，其特征在于，所述对氧化性气体的吸气效果比构成第一强磁性层的物质大的物质含有一种以上的形成构成所述磁阻效应元件的物质的元素。另外，本专利技术的，该磁阻效应元件在第一强磁性层和第二强磁性层之间具有MgO层，其特征在于，该方法依次包括形成第一强磁性层的工序、形成MgO层的工序以及形成第二强磁性层的工序；所述形成MgO层的工序在具有构件的成膜室内进行，该构件的表面附着有在构成所述磁阻效应元件的物质中对氧化性气体的吸气效果最大的物质。另外，本专利技术的，该磁阻效应元件在第一强磁性层和第二强磁性层之间具有MgO层，其特征在于，该方法依次包括形成第一强磁性层的工序、形成MgO层的工序以及形成第二强磁性层的工序；所述形成MgO层的工序在具有构件的成膜室内进行，该构件的表面附着有氧气吸附能的值为145kcal/mol以上的物质。另外，本专利技术的，该磁阻效应元件在第一强磁性层和第二强磁性层之间具有MgO层，其特征在于，该方法依次包括形成第一强磁性层的工序、形成MgO层的工序以及形成第二强磁性层的工序；所述形成MgO层的工序在具有构件的成膜室内进行，该构件的表面附着有含有Ta (钽)、Ti (钛)、Mg (镁)、Zr (锆)、Nb (铌)、Mo (钥)、W(钨)、Cr (铬)、Mn (锰)、Hf (铪)、V (钒)、B (硼)、Si (硅)、A1 (铝)或Ge (锗)中的一种以上的金属或半导体。另外，本专利技术的，其特征在于，所述形成MgO层的工序通过溅射法成膜成所述MgO层。另外，本专利技术的，该方法包括使用通过真空管将包括第一成膜室的多个成膜室与输送室连接、能不破坏真空地在所述多个成膜室之间输送基板的设备，其特征在于，该方法包括将对氧化性气体的吸气效果比MgO大的物质附着在所述第一成膜室内的构件表面的第一工序；进行所述第一工序后，在所述第一成膜室内在所述基板上成膜成MgO层的第三工序；在所述第一成膜室以外的所述成膜室内，进行从第一工序的下一工序开始至所述第三工序之前的工序的第二工序；按照所述第一工序、所述第二工序、所述第三工序的顺序来连续地进行这些工序。另外，本专利技术的，该方法包括通过真空管将包括第一成膜室的多个成膜室与输送室连接、能不破坏真空地在所述多个成膜室之间输送基板的设备，其特征在于，该方法包括将氧气吸附能的值为145kcal/mol以上的物质附着在所述第一成膜室内的构件表面的第一工序；进行所述第一工序后，在所述第一成膜室内在所述基板上成膜成MgO层的第三工序；在所述第一成膜室以外的所述成膜室内，进行从所述第一工序的下一工序开始至所述第三工序之前的工序的第二工序；按照所述第一工序、所述第二工序、所述第三工序的顺序来连续地进行这些工序。另外，本专利技术的，该方法包括使用通过真空管将包括第一成膜室的多个成膜室与输送室连接、能不破坏真空地在所述多个成膜室之间输送基板的设备，其特征在于，该方法包括将含有Ta、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W、C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁阻效应元件的制造方法，该制造方法为具有第一强磁性层、位于该第一强磁性层上的MgO层和位于该MgO层上的第二强磁性层的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，溅射含有对氧化性气体的吸气效果比MgO大的、且在构成所述磁阻效应元件的物质中吸气效果最大的物质的靶，在成膜室的构件上附着该物质；在所述吸气效果最大的物质附着在所述成膜室的构件的最表面的状态下，在所述成膜室中，在所述MgO靶上施加高频率电力通过溅射法形成所述MgO层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永峰佳纪，恒川孝二，D·D·贾亚普拉维拉，前原大树，
申请(专利权)人：佳能安内华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：