专利名称：磁阻效应元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及在磁阻(日文磁気抵抗)效应膜的膜面垂直方向通电的构造的磁阻效应元件的制造方法。
背景技术：
近年来，硬盘驱动器(HDD)被迅速地小型化、高密度化，预计今后将更加高密度化。为了实现HDD的高密度化，有必要缩窄记录轨道宽度而提高轨道的密度，当轨道宽度变窄时，所记录的磁化的大小即记录信号就变小。因此，提高再生介质信号的磁头的再生灵敏度是必须的课题。
最近，利用了巨磁电阻效应(GMRGiant Magneto-Resisitanc effect)的具有高灵敏度的自旋阀膜的GMR头得到采用。自旋阀(スピンバルブ)膜是如下所示的多层膜具有在2层强磁性层之间夹着非磁性间隔层的夹层结构，一侧的强磁性层的磁化方向以反铁磁性层等固定(称为固定层(ピン ))，另一侧的强磁性层的磁化方向因外部磁场而发生变化(称为自由层)。在自旋阀膜中，通过使2层强磁性层的磁化方向的相对角度发生变化而可得到大的磁阻效应。
现有的自旋阀膜的GMR磁头是与膜面平行地通电的CIP(Current In Plane)构造(CIP-GMR元件)。相反，具有与膜面垂直地通SENSE电流的CPP(Current Perpendicular toPlane)构造的GMR元件(CPP-GMR元件)因比CIP-GMR元件具有大的GMR效应而引人注目。但是，在固定层/非磁性间隔层/自由层是由金属构成的金属CPP-GMR元件中，在与膜面垂直方向通电时，因元件电阻小，因此即使是巨磁电阻效应所能得到的电阻变化量也变小。为了实现CPP-GMR元件的电阻变化量的增大，提出了采用在膜面垂直方向含有电流通道(CCPCurrent-Confined-Path)的氧化物层(NOLNano Oxide Layer)作为非磁性间隔层的CPP-GMR元件。(如参照专利文献1)。下面将这样的元件称为CCP-CPP元件。在CCP-CPP元件中，通过电流狭窄效果可以增大元件电阻及电阻变化量。
专利文献1日本特开2002-208744公报
发明内容
形成CCP-CPP元件的间隔层的一个方法如下所述对包含氧化能不同的大于等于2种金属元素的合金层实施氧化处理，以难以氧化的金属元素形成电流通道(パス)，将易于氧化的金属元素变换为绝缘层。
通过本发明者们的研究，以上述方法制作了CCP-GMR元件时，与金属CPP元件比较可得到以下的改善效果。在此，作为金属CPP元件，制作了具有如下构造的元件下电极/Ta[5nm]/Ru[2nm]/Pt50Mn50[15nm]/Co90Fe10[4nm]/Ru
/Co90Fe10[4nm]/Cu[5nm]/Co90Fe10[1nm]/Ni83Fe17[3.5nm]/Cu[1nm]/Ta[5nm]/上电极。另外，为了进行由PtMn将固定层固定的规则化热处理，在磁场中进行270℃、10个小时的热处理。另一方面，取代所述CPP元件的Cu间隔层，制作了具有作为间隔层使Al90Cu10
进行自然氧化而形成的NOL的CCP-CPP元件。评价金属CPP元件的元件特性时，发现面积电阻RA为100mΩμm2，面积电阻变换量ΔRA为0.50mΩμm2及MR变化率为0.5％。如前所述，在金属CPP元件中，因元件电阻小，因此即使是巨磁电阻效应所能得到的电阻变化量也变小。相反，CPP-CPP元件的元件特性如下面积电阻RA为350mΩμm2，面积电阻变换量ΔRA为5.6mΩμm2及MR变化率为1.5％，与金属CPP元件对比，实现了合适的面积电阻RA，提高了电阻变换量ΔRA。
不过，为了从200～500Gbpsi的高记录密度的介质检测出微弱的信号，对采用所述的方法所制造的CCP-CPP元件来说，难以同时改善面积电阻RA及MR变化率这两个元件特性。通过本发明者们的研究，终于知道了元件特性不充分的原因是绝缘层中的电流通道的纯度低的缘故。
本发明的目的在于提供一种可以制造具有合适的面积电阻RA和高的MR变化率的磁阻效应元件的方法。
本发明实施形态的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，该磁阻效应元件包括磁化固定层；磁化自由层；包含绝缘层和贯通所述绝缘层的电流通道的间隔层，在形成所述间隔层时，使形成所述电流通道的第1非磁性金属层成膜，使变换为所述绝缘层的第2金属层在所述第1非磁性金属层上成膜，进行2个阶段的氧化工序、氮化工序或氮氧化工序，其中，使第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，使第1氮化工序的氮化气体分压小于等于第2氮化工序的氮化气体分压的1/10，使第1氮氧化工序的氮氧化气体分压小于等于第2氮氧化工序的氮氧化气体分压的1/10，在所述第1氧化工序或氮化工序或氮氧化工序中对所述第2金属层照射稀有气体的离子束或RF等离子。
采用本发明，可以制造具有合适的面积电阻RA和高的MR变化率的磁阻效应元件。
图1是本发明的实施形态的CCP-CPP元件剖视图。
图2是概略地说明本发明的实施形态的CCP-CPP元件的制造方法的剖视图。
图3是实施例1的CCP-CPP元件的立体图。
图4是表示关于实施例2所制造的CCP-CPP元件其RA和MR变化率之间关系的示图。
图5是实施例2的CCP-CPP元件的立体图、电流通道的放大立体图及CCP-CPP元件的等价电路图。
图6是本发明的实施形态的磁头的剖视图。
图7是本发明的实施形态的磁头的剖视图。
图8是本发明的实施形态的磁性记录再生装置的立体图。
图9是本发明的实施形态的磁头万向架组件的立体图。
具体实施例方式
图1示出本发明实施形态的磁阻效应元件(CCP-CPP元件)的剖视图。图1中的磁阻效应元件具有在基板上所形成的下电极11、衬底层12、锁住层13、固定层14、金属层15、间隔层16、金属层17、自由层18、盖层19及上电极20。间隔层16(CCP-NOL)包括绝缘层22和贯通绝缘层的电流通道21。
参照图2(A)～图2(D)对本发明的实施形态的磁阻效应元件(CCP-CPP)的制造方法进行说明。在此，以形成在由Al2O3形成的绝缘层中包含由铜形成的电流通道的非磁性间隔层的情况为例来说明。
在基板上进行了下电极、衬底层及锁住层(ピニング)的成膜后，如图2(A)所示，进行固定(ピン)层14的成膜。在固定层14上进行用于形成电流通道21的第1非磁性金属层m1(例如Cu)的成膜。在第1非磁性金属层上进行变换为绝缘层的第2金属层m2(比如AlCu或Al)的成膜。
如图2(B)、图2(C)所示，第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，依次进行2个阶段的氧化工序。将Al或AlCu成膜作为第2金属层，通过2个阶段的氧化工序形成Al2O3组成的绝缘层时，最好如后所述使第1氧化工序的氧化气体分压为1×10-8～1×10-6Torr，第2氧化工序的氧化气体分压大于等于1×10-5Torr。
首先，如图2(B)所示，供给氧化气体(比如O2)而使腔室内的氧化气体分压为1×10-8～1×10-6Torr，进行对所述第2金属层照射稀有气体(比如Ar)的离子束或RF等离子的第1氧化工序。通过该第1氧化工序，第2金属层m2中的Al变换为以AlOx(在此，x＝0.5～1.2)所表示的不完全氧化层o1，同时第1非磁性金属层m1的Cu被吸入不完全氧化层o1中。
接着，如图2(C)所示，供给氧气而使腔室内的氧气分压大于等于1×10-5Torr，从而进行第2氧化工序。通过该第2氧化工序，将不完全氧化层o1变换为Al2O3组成的绝缘层22，同时形成贯通绝缘层22的电流通道21，从而形成间隔层16。
如图2(D)所示，在间隔层16上进行Cu等的金属层17成膜，在其上进行自由层18成膜。另外，间隔层16上的金属层17具有防止在其上所成膜的自由层受到氧化的影响的功能，但并不是非设置不可的。
通过采用本发明的实施形态的方法，可以提高贯通间隔层的绝缘层的电流通道的纯度，可以制造具有合适的面积电阻RA和高的MR变化率的磁电阻元件。
在本发明的实施形态中，在形成在由Al2O3形成的绝缘层中含有由Cu形成的电流通道的间隔层时，如图2(B)、图2(C)所示，进行2个阶段的氧化工序，使其中第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10。在形成在由Al2O3形成的绝缘层中含有由Cu形成的电流通道的间隔层时，在使第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10这样的范围中，最好是第1氧化工序的氧化气体分压为1×10-8～1×10-6Torr，第2氧化工序的氧化气体分压大于等于1×10-5Torr。该2个阶段的氧化工序为了分别获得不同的效果而改变氧化气体分压，是本发明方法的最重要的工序。下面分别地详细说明2个阶段的氧化处理。
图2(B)所示的第1氧化工序是供给氧化气体(比如O2)而使腔室内的氧化气体分压为1×10-8～1×10-6Torr，对所述第2金属层进行照射稀有气体(比如Ar)的离子束或RF等离子的工序，其具有如下效果第2金属层中的Al变换为以AlOx(在此，x＝0.5～1.2)所表示的不完全氧化层o1，同时第1非磁性金属层m1(Cu)被吸入不完全氧化层o1中。
将第1氧化工序在1×10-8～1×10-6Torr的氧化气体分压下进行有两个目的。首先一个目的是通过将Al变换为AlOx来防止吸入的金属Cu和金属AL之间的混合。在Cu侵入金属(Al)中的情况和侵入氧化物(AlOx)中的情况时，相互扩散的动作有很大的不同。即，在Cu侵入金属中时，容易形成合金。因此AlOx层中吸入的Cu电流通道内的Al不纯物的量比Al层中吸入的Cu电流通道要少。
第2个目是通过照射离子束或RF等离子，提高Cu的吸入效率。在高于1×10-6Torr的氧化气体分压下进行离子束的照射或RF等离子照射时，向AlOx层的离子束的照射被氧化气体阻隔而不充分，因此不能给予引起Cu的吸入所需的充足的能量辅助。因此，最好第1氧化工序的氧化气体分压小于等于1×10-6Torr。基于以上的理由，第1氧化工序中的氧化气体分压最好为1×10-8～1×10-6Torr。
第1氧化工序中的氧化气体分压可以基于不向腔室内供给Ar等气体而供给规定流量的氧化气体时的腔室内真空度的变化来计算。比如，腔室内没有供给气体时的达到真空度为1×10-7Torr，供给某一流量的氧化气体时的真空度为5×10-7Torr时，氧化气体供给所产生的真空度的增加份额4×10-7Torr为那时的氧化气体供给量的氧化气体分压的设计值。在此，即使不进行氧化气体的供给，因腔室内存在有作为残留气体的氧化气体，因此氧化气体分压的实际值比通过所述方法计算所得到的设计值高出残留氧化气体分压大小。为了排除自这样的设计值的偏离，对氧化气体分压进行精密地控制，腔室内的达到真空度最好为1×10-7Torr或以下。在实际的第1氧化工序中，采用了离子束用的Ar气和电子放射源用的Ar气，因此与只供给氧化气体时的真空度不同，通过上述那样的计算可预先计算得到供给规定的氧化气体时的氧化气体分压。
又，为了知道第1氧化工序的氧化气体分压，也可以采用质量气体分析计。质量气体分析计也称为残留气体分析计和滤质器(マスフイルタ)等，可以在2种以上的气体被混合的状态中，测定表示各自气体的压力即分压。质量气体分析计具有离子源、分析部及检出部三个要素，通过离子源将腔室内存在的分子电离而进行离子化，在分析部采用电场和磁场仅使具有特定的质量电荷比的离子通过，由检出部进行捕集这样的原理来测定分压。由于分析部的形式的不同，质量气体分析计有磁场偏向型、回旋高频质谱仪、四重极型等。其中四重极型质量气体分析计因为不采用磁场因而具有小型化这样的优点而广泛普及。采用所述这样的质量气体分析计可以同时区分和监测稀有气体(比如Ar气)分压和氧化气体分压，因此可以监测实际的过程来控制氧化气体分压。
例如可以列举O2等作为在第1氧化工序所采用的氧化气体。又，也可以采用氧化气体(比如O2)和稀有气体(比如Ar气)的混合气体来替代氧化气体。虽在第1氧化工序中，要求1×10-8～1×10-6Torr这样微小的氧化气体分压的控制，但在氧化气体供给方面采用一般的质量流控制器时，可控制的气体流量很大，即使采用可控制范围下限的流量也难以进行所述那样的氧化气体分压的控制。此时，通过采用混合气体，即使以一般的质量流控制器的可控制的气体流量，也可以进行如上所述那样的微小的氧化气体分压的控制。
第1氧化工序的处理时间以15秒～180秒左右为佳，从可控性等的观点来看，最好大于等于30秒。处理时间过长的话，CCP-CPP元件的生产率就下降，因此不好，从这些观点看来，处理时间最好是30秒～180秒。
第1氧化工序中，对间隔层16的变换为绝缘层22的第2金属层m2照射稀有气体的离子束。作为稀有气体可以列举出Ar、Kr、He、Xe等。通过采用质量大的Kr、Xe等，有时可以发现产生良好的效果。从制造成本方面看来，最好是Ar。
第1氧化工序的离子束的照射条件最好如下设定加速电压V+为30～130V，离子束电流Ib为20～200mA，为了保持离子束电流恒定，利用离子源激励等离子的RF功率为10～300W。这些条件与进行离子束蚀刻时的条件相比显著变弱。这是在第1氧化工序发生显著的蚀刻时，第2金属层就有可能消失的缘故。
作为第2氧化工序，如图2(C)所示一样，供给氧化气体(比如O2)使腔室内的氧化气体分压大于等于1×10-5Torr，将不完全氧化物AlOx变换为由完全氧化物Al2O3组成的绝缘层22。在第1氧化工序中，想要引起Cu的吸入，因为不能设定为高于1×10-6的氧化气体分压，不能使Al变换为完全氧化物Al2O3。不完全的氧化膜AlOx作为绝缘层的功能并不充分，因此CCP构造所产生的向Cu电流通道的电流狭窄效果就弱化。因此，以形成完全氧化物Al2O3为目的的第2氧化工序是必要的。又，在第2氧化工序中，利用Al易于氧化而Cu难以氧化这样的性质，可以形成绝缘层Al2O3和电流通道Cu。
作为第2氧化工序的处理方法，可以列举出自然氧化(Natural Oxidation)和照射稀有气体的离子束的同时供给氧化气体的氧化。最好是后者。后者的方法被称为IAO(Ion-beamAssisted Oxidation)，可通过离子束的能量辅助效果，在氧化作用的同时还产生还原作用。即，由于难以氧化的Cu被还原、促进易于氧化的Al的氧化，因而可以形成更高纯度的Cu电流通道。通过提高电流通道的纯度，可以提高CCP-CPP元件的MR变化率。
第2氧化工序的处理时间以15秒～180秒左右为佳，从可控性的观点来看，最好大于等于30秒。处理时间过长的话，CCP-CPP元件的生产率就下降，因此不好，从这些观点看来，处理时间最好是30秒～180秒。
在第2氧化工序中进行IAO时，最好将照射条件如下设定稀有气体的离子束或RF等离子的加速电压V+为40～200V，离子束电流Ib为30～200mA，为了保持离子束电流恒定，利用离子源激励等离子的RF功率为20～400W左右。
第2氧化工序的氧化气体暴露量(氧化气体分压和处理时间的乘积)的最佳范围，在IAO的情况时为1000～5000L(1L＝1×10-6Torr×sec)，在自然氧化的情况时为3000～30000L。IAO情况下的氧化气体分压，与第1氧化工序的情况同样，可基于向腔室内不供给Ar等的气体而供给规定流量的氧化气体时的腔室内的真空度的变化进行计算。比如，在不向腔室内供给气体时的达到真空度为1×10-7Torr，供给某一流量的氧化气体时的真空度为5×10-5Torr时，由于供给氧化气体所产生真空度的增加值4.99×10-5Torr就成为那时氧化气体供给量的氧化气体分压的设计值。氧化气体暴露量通过氧化气体分压和处理时间可方便地进行调整。将处理时间设为100sec时最佳氧化气体供给量的范围在IAO的情况下为1×10-5Torr～5×10-5Torr，在自然氧化的情况下为3×10-5Torr～3×10-4Torr。但为了形成完全氧化物Al2O3，因为氧化气体分压一定要大于等于1×10-5Torr，故处理时间过长就不能实现合适的氧化气体暴露量。同时从所述的可控性和生产率的观点看来，处理时间最好为30秒～100秒左右。
至此所述的2个阶段的氧化工序中，即使采用氮化气体或氮氧化气体替代氧化气体来进行2个阶段的氮化工序或2个阶段的氮氧化工序，也可以得到提高贯通间隔层的绝缘层的电流通道的纯度的效果。
进行第1氮化工序来替代第1氧化工序时，作为氮化气体，比如可列举出N2等。又，也可采用氮化气体(比如N2)和稀有气体(比如Ar)的混合气体来替代氮化气体。进行第1氮氧化工序来替代第1氧化工序时，作为氮氧化气体，比如可列举出O2和N2的混合气体等。又，也可以采用采用氮氧化气体(比如O2和N2的混合气体)和稀有气体(比如Ar)的混合气体来替代氮氧化气体。
进行第2氮化工序来替代第2氧化工序时，作为氮化气体，比如可列举出N2等。进行第2氮氧化工序来替代第2氧化工序时，作为氮氧化气体，比如可列举出O2和N2的混合气体等。
实施例1在本实施例中，制作了具有图3所示的层叠构造的磁阻效应元件。
下电极11衬底层12Ta[5nm]/Ru[2nm]锁住层13Pt50Mn50[15nm]固定层14Co90Fel0[3.6nm]/Ru
/{(Fe50Co50[1nm]/Cu
)×2/Fe50Co50[1nm]}金属层15Cu
间隔层16Al2O3绝缘层22及Cu电流通道21(Al90Cu10[1nm]成膜后第1氧化工序/第2氧化工序)金属层17Cu
自由层l8Co90Fel0[1nm]/Ni83Fe17[3.5nm]盖层19Cu[1nm]/Ta[5nm]
上电极20在基板上形成与自旋阀膜垂直方向通电用的下电极11。在该下电极11上，将Ta[5nm]/Ru[2nm]成膜作为衬底层12。Ta是缓和下电极的皲裂的缓冲层。Ru是对Ta层上所成膜的自旋阀膜的结晶配向及结晶粒径进行控制的籽晶层。也可以采用Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mo、W和它们的合金材料替代Ta作为缓冲层。缓冲层的膜厚最好是3～5nm。缓冲层过薄，就失去缓冲效果。另一方面，缓冲层过厚，就引起在垂直方向通电时的串联电阻增大，因而不是很好。作为籽晶层最好使用具有hcp结构或fcc结构的材料。采用Ru作为籽晶层，可将在其上所成膜的自旋阀膜的结晶配向形成为fcc(111)配向，PtMn的结晶配向形成为bct(110)配向，bcc结构的结晶配向形成为bcc(110)配向。又，通过设有籽晶层，可将在其上所成膜的自旋阀膜的结晶粒径控制为10～40nm，元件即使变小，也不会导致元件间的金属通道的占有率的差异，可实现合适的RA和高MR。籽晶层的膜厚最好是2～6nm。籽晶层的厚度过薄，就失去结晶配向的控制效果。籽晶层的厚度过厚，就引起在垂直方向通电流时的串联电阻增大，因而不是很好。
在衬底层12之上将Pt50Mn50[15nm]成膜作为锁住层13。锁住层13具有将在其上所成膜的固定层14的磁化方向固定的作用。锁住层的膜厚过薄就不能发挥固定功能，因而不是很好，过厚，从窄间隙化的观点看来就不是很好。采用Pt50Mn50作为锁住层时，Pt50Mn50的膜厚较好为8～20nm左右，10～15nm更好。作为锁住层采用的反铁磁性材料，PtMn之外可列举PdPtMn、IrMn。IrMn以比PtMn和PdPtMn薄的膜厚发挥固定功能，因而从窄间隙化的观点看最好。采用IrMn作为锁住层时，IrMn的膜厚较好为4～12nm，5～10nm更好。
在锁住层上将固定层14成膜。在本实施例中，采用包含下部固定层14a(Co90Fe10[3.6nm])、磁性结合中间层14b(Ru
)、上部固定层14c{(Fe50Co50[1nm]/Cu
)×2/Fe50Co50[1nm]}的合成固定层作为固定层14。下部固定层14a与锁住层13进行交换磁性结合，具有单向异向性。下部固定层14a和上部固定层14c通过磁性结合中间层14b以磁化方向互为相反且平行的状态进行磁性结合。
下部固定层14a的磁气膜厚即饱和磁化Bs×膜厚t(Bs·t乘积)最好设计为基本与上部固定层14c相等。在本实施例中，上部固定层14c为(Fe50Co50[1nm]/Cu
)×2/Fe50Co50[1nm]，FeCo的饱和磁化约为2.2T，因此磁气膜厚为2.2T×3nm＝6.6Tnm。关于下部固定层14a，Co90Fe10的饱和磁化约为1.8T，因此具有与上述相等的磁气膜厚的下部固定层14a的膜厚t就是6.6Tnm/1.8T＝3.66nm。在本实施例中，采用了膜厚3.6nm的Co90Fe10。从锁住层(PtMn)所产生的单向异向性磁场强度及隔着Ru的下部固定层和上部固定层之间的反铁磁性结合磁场强度这样的观点看来，下部固定层所采用的磁性层的膜厚最好为2～5nm左右。膜厚过薄，MR变化率变小。膜厚过厚，难以得到对设备动作必要且充分的单向异向性磁场。
在下部固定层14a方面，可以采用诸如CoxFe100-x合金(x＝0～100％)、NixFe100-x合金(x＝0～100％)、或在它们中添加了非磁性元素的合金。
磁性结合中间层(Ru)14b具有在上下磁性层产生反铁磁性结合且具有形成合成固定构造的的功能。Ru层14b的膜厚最好为0.8～1nm。只要是在上下磁性层产生充分的反铁磁性结合的材料，也可采用Ru之外的材料。
上部固定层14c{(Fe50Co50[1nm]/Cu
)×2/Fe50Co50[1nm]}构成自旋(スピン)依存散射单元的一部分。特别是，位于与间隔层之间的界面的磁性材料在有助于自旋依存界面散射方面很重要。在本实施例中采用具有bcc构造的Fe50Co50。
在与间隔层之间的界面采用具有bcc构造的磁性材料时，自旋依存界面散射效果增大，因此可实现大的MR变化率。作为具有bcc构造的FeCo系合金可列举出FexCo100-x(x＝30～100％)和在FexCo100-x中加入了添加元素的合金。自旋阀膜所采用的金属材料多是fcc构造或fct构造，因此可以是仅上部固定层具有bcc构造。因此，若上部固定层的膜厚过薄，就难以稳定地保持bcc构造，不能得到高MR变化率，因而不是很好。作为上部固定层(间隔层和Ru之间的固定层)发挥作用的磁性材料的膜厚最好为2nm或以上。为了得到ピン固定磁场，最好是5nm或以下。又，固定层由具有易于实现高MR变化率的bcc构造的磁性层形成时，为了更加稳定地保持bcc构造，具有bcc构造的层的膜厚最好为2nm以上。为了在得到大的ピン固定磁场的同时保持bcc构造的稳定性，具有bcc构造的固定层的膜厚范围最好为2.5nm～4nm左右。又，还可列举出在相图上能更稳定地得到bcc构造的组成范围内的Fe75Co25～Fe85Co15等好的材料。在上部固定层方面，也可采用fcc构造的CoFe合金或具有hcp构造的钴合金来替代具有bcc构造的磁性材料。都可采用Co、Fe、Ni等单体金属、或包含它们之中任一个元素的合金材料。将上部固定层的磁性材料从利于得到大的MR变化率方面进行排列，顺序如下具有bcc构造的合金材料、含有50％以上的钴成分的钴合金、含有50％以上的Ni成分的镍合金。
在本实施例中，采用将磁性层(FeCo层)和非磁性层(极薄的Cu层)相互层叠而成的构造作为上部固定层。在具有这样构造的上部固定层中，可提高称为总体散射效应的自旋依存散射效应。CCP-CPP元件中，在间隔层附近电流变小，因此间隔层界面附近的电阻的影响变的非常大。此时，因为界面散射效应的影响比总体散射效应更大，故位于与间隔层之间界面的材料的选择就具有重要的意义。尽管如此，采用总体散射效应大的材料是有效的。磁性层间的Cu层的膜厚较好是0.1～1nm，更好为0.2～0.5nm。Cu层的膜厚过薄，提高总体散射效应的效果就弱化。Cu层的膜厚过厚，总体散射效应减少，且隔着非磁性的Cu层的上下磁性层的磁性结合就变弱，固定层的特性是不充分的，因而不是很好。也可以采用Hf、Zr、Ti等替代Cu来作为磁性层间的非磁性层的材料。另一方面，FeCo等的磁性层的膜厚为0.5～2nm，1～1.5nm更好。
也可采用将FeCo和Cu合金化而成的上部固定层来替代将FeCo层和Cu层交互层叠的上部固定部。可列举出诸如(FexCo100-x)100-yCuy(x＝30～100％、y＝3～15％左右)作为这样的FeCoCu合金，也可采用这之外的成分范围。作为FeCo中的添加元素，也可采用Hf、Zr、Ti等其他元素来替代Cu。上部固定层方面也可采用Co、Fe、Ni或它们的合金材料构成的单层膜。比如也可采用Co90Fe10单层作为最简单构造的上部固定层。也可将添加元素加入这样的材料中。
将Cu在固定层14上作为间隔层16的电流通道21的供给源的第1非磁性金属层成膜后，将AlCu层作为间隔层16的变换为绝缘层的第2金属层成膜。接着，第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，以此进行2个阶段氧化工序。在形成Al2O3的绝缘层中含有Cu的电流通道的间隔层时，即使第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10这样的范围中，第1氧化工序的氧化气体分压也最好为1×10-8～1×10-6Torr，第2氧化工序的氧化气体分压最好为大于等于1×10-5Torr的范围。
首先，如下进行第1氧化工序供给氧化气体，在1×10-8～1×10-6Torr的氧化气体分压下，对所述第2金属层照射稀有气体(比如Ar)的离子束或RF等离子。在本实施例的第1氧化工序中，采用氧作为氧化气体，腔室内的氧气分压为1×10-7Torr。通过该处理，AlCu内的Al变换为不完全氧化的AlOx。在第1氧化工序中，以如下的条件照射Ar离子加速电压30～130V、离子束电流20～200mA、照射时间30～180秒。在本实施例中，在上述条件中选择了加速电压40～70V、离子束电流30～80mA、照射时间60～150秒的范围。通过照射离子束，第1非磁性金属层Cu被不完全氧化的AlOx吸引而进入，进入AlOx中的Cu就成为电流通道。另外，通过将Al变换为AlOx，可以抑制金属Cu与金属Al之间的相互扩散，可以抑制Cu电流通道中的Al不纯物的量。
而且，为了使不完全氧化的AlOx变换为完全的绝缘层Al2O3，在大于等于1×10-5Torr的氧化气体分压下进行第2氧化工序。在本实施例中，氧化气体分压为1×10-5Torr。又，在本实施例中，在第2氧化工序中，进行了对不完全氧化的AlOx照射稀有气体(比如Ar)的离子束或RF等离子的工序。又，在该IAO工序中，以如下的条件照射Ar离子加速电压40～200V、离子束电流30～200mA、照射时间15～300秒。在本实施例中，在上述条件中选择了加速电压50～100V、离子束电流40～100mA、照射时间30～180秒的范围。第2氧化工序的IAO工序是在高于第1氧化工序的氧气分压下进行的，因此为了得到离子束所产生的能量辅助效果，比第l氧化工序强的离子束条件是必要的。在该工序中，由于离子束的能量辅助所产生的氧化还原反应，可将氧气从电流通道的Cu侧向绝缘层的Al侧移动。
将成为电流通道的第1非磁性金属层Cu的膜厚与AlCu的膜厚相对应进行调整。在将AlCu的厚度增厚时，为了保持电流通道的占有率，必须增加进入AlCu中的Cu的量。若Cu的膜厚小于适宜范围，电流通道的占有率就降低，而面积电阻就会高于适当值。另一方面，若Cu的膜厚大于适宜范围时，由CCP-NOL变狭窄的电流在到达磁性层期间就在Cu中扩展，导致MR变化率的降低而不是很好。
第1非磁性金属层最好是难以氧化且比电阻低的材料。也可采用Au、Ag等来替代Cu。
采用AlCu作为第2金属层时，在第1氧化工序中不仅吸引第1非磁性金属层的Cu，AlCu中的Cu也从Al分离而成为电流通道。在本实施例中，采用Al90Cu10作为第2金属层，也可采用不含Cu的纯Al。采用纯Al时，仅通过吸入Cu形成电流通道。
第2金属层的材料不限于用于形成Al2O3的Al合金，也可以是Hf、Zr、Ti、Mg、Ta、Mo、W、Nb、Si等及以它们为主要成分的合金。又，第2金属层的材料不限于非磁性体，也可是磁性体。又，从第2金属层所变换的绝缘层不限于氧化物，也可是氮化物和氮氧化物。不管采用何种材料作为第2金属层时，成膜时的膜厚最好是0.5～2nm，变换为氧化物、氮化物或氮氧化物时的膜厚最好为0.8～3.5nm左右。
在间隔层16上使Cu
成膜作为金属层17。该金属层17具有作为阻隔层的功能，以使在其上所成膜的自由层与间隔层16的氧化物接触却不被氧化。另外，自由层的氧化也可通过退火条件的最佳化等而避免，因而间隔层16上的金属层17不是非设置不可的。这样，间隔层16下的金属层15是电流通道的供给源因而是必须的，间隔层16上的金属层17并不是必须的。考虑到制造上的容限，最好形成间隔层16上的金属层17。作为金属层17的材料，除Cu之外，还可采用Au、Ag、Ru等。但是，金属层17的材料最好与间隔层16的电流通道的材料相同。采用与电流通道不同的材料作为金属层17时，导致界面电阻的增大，而如果两者材料相同就不会产生界面电阻的增大。金属层17的膜厚为0～1nm，最好为0.1～0.5nm。金属层17过厚，则因间隔层16所狭窄的电流在金属层17中扩展，电流狭窄效果就不充分，导致MR的变化率降低。
金属层17上，将Co90Fe10[1nm]/Ni83Fe17[3.5nm]成膜作为自由层18。为了得到高的MR变化率，位于与间隔层之间的界面的自由层18的磁性材料的选择就很重要。此时，在与间隔层之间的界面上最好设有比NiFe合金更好的CoFe合金。在本实施例中，CoFe合金中采用了尤其软磁性特性稳定的Co90Fe10。采用Co90Fe10附近的CoFe合金时，膜厚最好为0.5～4nm。采用其他成分(比如与固定层相关联地说明的成分)的CoFe合金时，膜厚最好为0.5～2nm。比如，为了提高自旋依存界面散射效应，对自由层也采用具有与固定层同样的bcc构造的Fe50Co50(或FexCo100-x(x＝45～85))时，为了维持自由层的软磁性，不能使用过厚的膜厚，因此最佳的膜厚范围为0.5～1nm。采用不含有Co的Fe时，软磁性特性比较良好，因此膜厚可为0.5～4nm左右。CoFe层上所设的NiFe层是软磁性特性最稳定的材料。CoFe合金的软磁性特性不是那样稳定，但可通过在其上设有NiFe合金来补足软磁性特性，可得到大的MR变化率。NiFe合金的成分最好为NixFe100-x(x＝78～85％左右)。在本实施例中采用了比通常采用的NiFe合金的成分Ni81Fe19中Ni更多的成分的合金(比如Ni83Fe17)。这是因为在具有CPP构造的间隔层上形成自由层时，为了实现零磁致伸缩的Ni成分有些许偏差的缘故。NiFe层的膜厚最好为2～5nm。不采用NiFe层时，也可采用将1～2nm的CoFe层或将Fe层和0.1～0.8nm程度的极薄Cu层多个层交互层叠而成的自由层。
在自由层18上层叠Cu[1nm]/Ru[10nm]作为盖层19。盖层19具有保护自旋阀膜的功能。Cu层的膜厚最好为0.5～10nm。也可不设有Cu层而直接在自由层18上设有0.5～10nm的厚度的Ru层。也可在Cu层上设有其他金属层替代Ru层。盖层的结构并不特别限定，只要可发挥盖层效果，也可采用其他的材料。在盖层19上形成有向自旋阀膜垂直通电用的上电极20。
评价了本实施例的CCP-CPP元件的特性，其中RA＝500mΩμm2，ΔRA＝45mΩμm2及MR变化率＝9％。可实现这样高的MR变化率是由于通过进行所述的2个阶段的氧化工序，实现了提高Cu电流通道的纯度的缘故。
实施例2在本实施例中，采用各种方法来制造CCP-CPP元件，对这些CCP-CPP元件特性的比较结果进行说明。已制作的磁阻效应元件具有以下的层叠构造。
下电极11衬底层12Ta[5nm]/Ru[2nm]锁住层13Pt50Mn50[15nm]固定层14Co90Fe10[4nm]/Ru
/Co90Fe10[4nm]金属层15Cu
间隔层16Al2O3绝缘层22及Cu电流通道21(Al90Cu10
成膜后第1氧化工序/第2氧化工序)
金属层17Cu
自由层18Co90Fe10[1nmn]/Ni83Fe17[3.5nm]盖层19Cu[1nm]/Ta[5nm]在本实施例中，将作为第2金属层使用的AlCu的膜厚在0.5nm～1nm的范围内变化而制作了CCP-CPP元件。通过改变AlCu的膜厚可使CCP-NOL的电流通道的占有率变化，因此可实现各种面积电阻RA。又，在本实施例中以比较CCP-CPP元件的特性因制造方法所产生的差异为目的，故固定层形成为比实施例1更单纯的Co90Fe10[4nm]/Ru
/Co90Fe10[4nm]。
在本实施例中，形成CCP-NOL时，第1非磁性金属层及第2金属层成膜后，使第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，依次进行2个阶段的氧化工序，在第1氧化工序中对第2金属层照射稀有气体离子束或RF等离子。在实施例2中，将第1氧化工序的氧化气体分压取以下3个水准制作了CCP-CPP元件。
实施例2(A)第1氧化工序的氧化气体分压 1×10-8Torr实施例2(B)第1氧化工序的氧化气体分压 1×10-7Torr实施例2(C)第1氧化工序的氧化气体分压 1×10-6Torr实施例2(A)、(B)、(C)全部将第2氧化工序的氧化气体分压形成为1×10-5Torr。实施例2(A)、(B)、(C)中，在第2氧化工序中，进行了对不完全氧化的AlOx照射稀有气体(比如Ar)的离子束或RF等离子的IAO工序。
作为用于与实施例2的CCP-CPP元件比较的对比例，在形成CCP-NOL时，第1非磁性金属层及第2金属层成膜后，用以下2个方法进行氧化工序，制作了CCP-CPP元件。
对比例1使第1氧化工序的氧化气体分压高于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，依次进行2个阶段的氧化工序，在第1氧化工序中对第2金属层照射稀有气体离子束或RF等离子。第1氧化工序的氧化气体分压为5×10-6Torr，第2氧化工序的氧化气体分压为1×10-5Torr。在第2氧化工序中，进行了对不完全氧化的AlOx照射稀有气体(比如Ar)的离子束或RF等离子的IAO工序。
对比例2使氧化气体分压为恒定的1×10-5Torr，进行1个阶段的氧化工序。对比例2中，在1个阶段的氧化工序中进行对第2金属层照射稀有气体(比如Ar)的离子束或RF等离子的IAO工序。
图4中表示采用所述各制造方法所制造的CCP-CPP元件的RA和MR之间的关系。
在实施例2(A)、(B)、(C)、对比例1、对比例2中，通过变化AlCu的膜厚，实现了100～1500mΩμm2的面积电阻。在比较CCP-CPP元件的特性方面，对具有同等的面积电阻的元件间的MR进行比较是有效的。将面积电阻为500mΩμm2的各CCP-CPP元件间的MR变化率进行对比如下实施例2(A)5.5％实施例2(B)5.0％实施例2(C)5.1％对比例12.5％对比例22.4％。
显示出实施例2(A)、(B)、(C)的MR变化率大致相等，比对比例1及对比例2的MR变化率高的值。即如实施例2(A)、(B)、(C)这样采用第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10这样的范围，在改变了氧化气体分压的2个阶段的氧化工序时可实现高的MR变化率。
对实施例2(A)、(B)、(C)可实现比对比例1及对比例2高的MR变化率的原因进行研究。在此，利用Valet和Fert(T.Valet和A.Fert，Phys.Rev.B48，7099(1993))所提出的模型(以下称为Valet-Fert模型)进行分析。为了研究本实施例的实验结果，有必要使Valet-Fert模型符合CCP-CPP元件。在扩张Valet-Fert模型时，进行如下假定。即因为在CCP-CPP元件缩窄间隔层的电流通道，故假定间隔层和固定层或自由层之间的界面的面积与电流通道的面积比率D[％]相互依存。又，CCP-CPP元件的总电阻中间隔层的电阻比例增大，因此自旋依存散射中的界面散射效应比总体散射效应的影响大。因此，在此为了计算方便，忽略总体散射效应。
图5(A)表示本实施例的CCP-CPP元件的立体图，图5(B)表示电流通道的放大图，图5(C)表示本实施例的CCP-CPP元件的等价电路图。
图5(C)中，RAupper是自由层18上的盖层19、上电极的面积电阻，RAfree是自由层18的面积电阻，RApinned是夹在有助于GMR效应的Ru和CCP-NOL间的上部固定层14c的面积电阻，RAlower是上部固定层14c下面的Ru14b、下部固定层14a、锁住层13、衬底层12、下电极的面积电阻。又，如图5(C)所示，CCP-NOL的Cu电流通道的电阻是通过Cu电流通道的比电阻ρCu和膜厚tCu的乘积除以电流通道的面积比率D，所求出的ρCutCu/(D/100)。电流通道与自由层18或上部固定层14c(与电流通道之间的界面都是CoFe)之间的界面电阻是通过对RACoFe/Cu考虑界面散射系数γ，且除以电流通道的面积比率D，所求出的RACoFe/Cu/(1-γ2)/(D/100)。
以上模型的CCP-NOL的RAccp由式(1)表示，ΔRAinterface由式(2)表示。
RAccp={2RACoFe/Cu/(1-γ2)+ρCutCu}(D/100)[mΩμm2]---(1)]]>ΔRAinterface=(ΔRApinned/spacer+ΔRAfree/spacer)(D/100)]]>=(4γRACoFe/Cu2/(ρCutCu+2RACoFe/Cu))(D/100)[mΩμm2]---(2)]]>基于这些模型，计算了CCP-CPP自旋阀膜的RA和MR变化率之间的关系。首先，除RAccp之外剩余部分的RA值为100mΩμm2。该值采用了从对金属CPP元件的实验所求出的RA值。RACoFe/Cu基于文献值作为0.2mΩμm2。采用从断面TEM观察结果得到的CCP-NOL的膜厚1.5nm作为tCu，从对金属CPP元件的实验所求出的0.62作为γ。
比较电流通道Cu的比电阻时，发现实施例2(A)、(B)、(C)的电流通道Cu的比电阻大致相等，存在低于对比例1及对比例2的Cu的比电阻这样的倾向。原因在于实施例2(A)、(B)、(C)中，进行改变了氧化气体分压的2个阶段的氧化工序，通过以1×10-8Torr～1×10-6Torr范围内的氧化分压进行的第1氧化工序，引起Cu的吸入现象，可形成纯度高的Cu电流通道。在对比例2中，进行了以恒定的1×10-5Torr的氧化气体分压进行1个阶段的氧化工序，因此不发生实施例2中的第1氧化工序所发生的Cu的吸入现象。在对比例2中虽不发生Cu的吸入，但采用了AlCu作为第2金属层，因此产生一些相分离现象，形成从Al分离的Cu的电流通道，与发生Cu的吸入现象的情况相比Al和Cu的分离极差。在对比例1中，进行改变了氧化气体分压的2个阶段的氧化工序，第1氧化工序的氧化气体分压过高，离子束的照射被氧化气体阻隔而变的不充分，因此不能给予引起Cu的吸入那样程度的充分的能量辅助。因此，和对比例2一样，与引起Cu的吸入现象的情况相比，Al和Cu的分离极差。
如上所述，使第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，依次进行2个阶段的氧化工序，通过在第1氧化工序中对第2金属层照射稀有气体离子束或RF等离子，可以形成纯度高的Cu电流通道，可制作具有高的MR变化率的CCP-CPP元件。
下面，对本发明的实施形态的磁阻效应元件(CCP-CPP元件)的应用进行说明。
图6及图7表示的是将本发明的实施形态的磁阻效应元件装入磁头的状态。图6是在与磁记录介质(未图示)相对的介质对置面大致平行的方向切断磁阻效应元件的剖视图。图7是将该磁阻效应元件在与介质对置面ABS垂直的方向切断后的剖视图。
图6及图7所示的磁头具有所谓的硬对接(HARD ABUTTED)构造。磁阻效应膜10是所述的CCP-CPP膜。在磁阻效应膜10的上下分别设有下电极11和上电极20。图6中，在磁阻效应膜10的两侧面上层叠设有偏磁场付加膜41和绝缘膜42。如图7所示，在磁阻效应膜10的介质对置面设有保护膜43。
相对于磁阻效应膜10的SENSE电流如箭头A所示通过在其上下所配置的电极11、20在与膜面大致垂直的方向通电。又，通过设在左右的一对偏磁场付加膜41、41，对磁阻效应膜10付加偏磁场。通过该偏磁场，通过控制磁阻效应膜10的自由层的磁各向异性而进行单磁区化，而使该磁区构造稳定，可抑制伴随磁壁移动的巴克豪森效应(Barkhausen)噪音。
采用本发明，提高了磁阻效应膜的MR变化率，因此在应用到磁头时可进行高灵敏度的再生。
图6及图7所示的磁头装入记录再生一体型的磁头组件内，可搭载到磁记录再生装置上。
图8是表示这样的磁记录再生装置的大致机构的主要部分的立体图。即，本发明的磁记录再生装置150是采用了旋转式致动器的形式的装置。在该图中，磁盘200安装在主轴152上，通过未图示的电动机沿箭头A方向驱动旋转，该电动机响应来自未图示的驱动装置控制部的控制信号。本发明的磁记录再生装置150也可配置有多个磁盘200。
对存储在磁盘200上的信息进行记录再生的磁头滑触头153安装在吊架154的顶端。磁头滑触头153将包含如上所述的任意实施形态的磁阻效应元件的磁头搭载在其顶端附近。
磁盘200旋转时，磁头滑触头153的介质对置面(ABS)离开磁盘200的表面规定的上浮量来保持。或也可是滑触头与磁盘200接触的所谓的“接触运转型”。
吊架154与驱动臂155的一端连接。驱动臂155的另一端上设有线性电动机156中的一种即音圈电动机156。音圈电动机156具有缠绕在线圈骨架部上的未图示的驱动线圈、以夹着该线圈相对配置的永久磁铁及对置轭铁组成的磁回路。
驱动臂155由设在枢轴157的上下2处的未图示的滚珠轴承保持，由音圈电动机156驱动可自如地旋转滑动。
图9是从磁盘侧看到的驱动臂155前面的磁头万向架组件的放大立体图。即，组件160具有驱动臂155，驱动臂155的一端与吊架154连接。在吊架154的顶端安装有具备磁头的磁头滑触头153，该磁头含有所述的任一实施形态的磁阻效应元件。吊架154具有信号写入和读取用的导线164，该导线164和被装入磁头滑触头153的磁头的各电极电连接。图中的165是组件160的电极盘(パツド)。
采用本发明，通过具有包含所述本发明的实施形态的磁阻效应元件的磁头，可以比以往更高记录密度将磁性记录在磁盘200上的信息可靠地读取。
以上参照具体实施例对本发明的实施形态进行了说明。不过，本发明并不限定于这些具体实施例。比如，本专业的技术人员从所公知的范围对磁阻效应膜的具体构造、电极、偏磁付加膜、绝缘膜等的形状和材质进行适当的选择，同样地实施本发明，也可得到同样的效果。
比如，将磁阻效应元件适用于再生头之际，通过在元件的上下付与磁屏蔽，可规定检测分辨率。
又，本发明不仅适用于长度磁记录方式，而且也同样适用于垂直磁记录方式的磁头或磁记录再生装置，可得到同样的效果。
并且，本发明的磁记录再生装置也可是固定设置有特定的纪录介质即所谓固定式的装置，另一方面，也可是可替换记录介质即所谓的“可拆卸”方式的装置。
另外，基于本发明的实施形态，本专业的技术人员进行适当的设计变更而可实施的所有磁阻效应元件、磁头、磁记录再生装置同样属于本发明的范围。
权利要求
1.一种磁阻效应元件的制造方法，该磁阻效应元件包括磁化固定层；磁化自由层；包含绝缘层和贯通所述绝缘层的电流通道的间隔层，其特征在于，在形成所述间隔层时，使形成所述电流通道的第1非磁性金属层成膜，使变换为所述绝缘层的第2金属层在所述第1非磁性金属层上成膜，依次进行氧化工序，其中使第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，或依次进行氮化工序，其中使第1氮化工序的氮化气体分压小于等于第2氮化工序的氮化气体分压的1/10，或依次进行氮氧化工序，其中使第1氮氧化工序的氮氧化气体分压小于等于第2氮氧化工序的氮氧化气体的1/10，在所述第1氧化工序、所述第1氮化工序或所述第1氮氧化工序中，对所述第2金属层照射稀有气体的离子束或RF等离子。
2.如权利要求1所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，所述第1氧化工序的氧化气体分压、所述第1氮化工序的氮化气体分压、或所述第1氮氧化工序的氮氧化气体分压为1×10-8～1×10-6Torr，所述第2氧化工序的氧化气体分压、所述第2氮化工序的氮化气体分压、或所述第2氮氧化工序的氮氧化气体分压大于等于1×10-5Torr。
3.如权利要求1所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，所述第1氧化工序的氧化气体分压为所述第2氧化工序的氧化气体分压的1/1000～1/10、或所述第1氮化工序的氮化气体分压为所述第2氮化工序的氮化气体分压的1/1000～1/10、或所述第1氮氧化工序的氮氧化气体分压为所述第2氮氧化工序的氮氧化气体分压的1/1000～1/10。
4.如权利要求1所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，在所述间隔层上还形成有非磁性金属层。
5.如权利要求1所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，所述第1氧化工序、所述第1氮化工序、或所述第1氮氧化工序，将所述稀有气体的离子束或RF等离子的加速电压设定为30V以上且130V以下来进行。
6.如权利要求1所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，所述第2氧化工序、所述第2氮化工序、或所述第2氮氧化工序，边对所述第2金属层的氧化物、氮化物、或氮氧化物照射稀有气体的离子束或RF等离子边进行。
7.如权利要求5所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，所述第2氧化工序、所述第2氮化工序、或所述第2氮氧化工序，将所述稀有气体的离子束或RF等离子的加速电压设定为50V以上且100V以下来进行。
8.如权利要求1所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，所述第1非磁性金属层包含从由Cu、Au及Ag构成的组中所选择的至少一种元素。
9.如权利要求1所述的磁阻效应元件的制造方法，其特征在于，所述绝缘层由包含从由Al、Si、Hf、、Mg、Ti、Ta、Mo、W、Nb、Cr及Zr构成的组中所选择的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物形成。
全文摘要
一种磁阻效应元件的制造方法，该磁阻效应元件包括磁化方向实质上被固定在一个方向的磁化固定层；磁化方向相对外部磁场发生变化的磁化自由层；间隔层，该间隔层包含设在所述磁化固定层和所述磁化自由层之间的绝缘层和贯通所述绝缘层的电流通道，其特征在于，在形成所述间隔层时，使形成所述电流通道的第1非磁性金属层成膜，将变换为所述绝缘层的第2金属层在所述第1非磁性金属层上成膜，第1氧化工序的氧化气体分压小于等于第2氧化工序的氧化气体分压的1/10，依次进行2个阶段的氧化工序，在所述第1氧化工序中对所述第2金属层照射稀有气体的离子束或RF等离子。采用本方法，可以制造具有合适的面积电阻RA和高的MR变化率的磁阻效应元件。
文档编号H01L43/08GK1953061SQ200610137368
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月20日 优先权日2005年10月21日
发明者藤庆彦, 福泽英明, 汤浅裕美, 岩崎仁志 申请人:株式会社东芝