隧道结结构及其制造方法和磁敏传感器的制作方法

专利名称：隧道结结构及其制造方法和磁敏传感器的制作方法
本申请以1997年10月1日申请的日本专利申请平9-268998为基础，这里引入其整个内容作为参考。
本发明涉及一种隧道结结构、其制造方法及具有隧道结结构的磁敏传感器。
在依次层叠有金属层、绝缘层和金属层的层叠结构中，如果绝缘层的厚度足够薄(几埃至几十埃)，在金属层两边加电压时，产生隧道电流。这种结称为隧道结。一般情况下用金属氧化物膜作绝缘膜。例如，通过自然氧化、等离子氧化、热氧化等过程氧化铝层的表面层，从而形成氧化铝薄膜。通过控制氧化条件，氧化铝薄膜的厚度可以制作成几埃至几十埃。
两边具有由铁磁性材料构成的金属层的隧道结称为铁磁性隧道结。铁磁性隧道结的隧穿几率(隧道电阻)取决于两边的磁性层的磁化状态。因此，如果磁性层的磁化状态因加了外磁场而发生变化，则可以控制隧道电阻。换言之，可以根据隧道电阻的变化检测到外加磁场的变化。
隧道电阻R由以下方程给出R=Rs+(1/2)ΔR(1-cosθ)…(1)其中θ为两边磁性层的磁化方向间的夹角。Rs为角θ等于0°时即两边磁性层的磁化方向彼此平行时的隧道电阻。ΔR为两磁性层的磁化方向彼此平行时与反向平行时的隧道电阻间的差值。
从方程(1)可知，隧道电阻R在两磁性层的磁化方向彼此平行时变为最小，而在两磁性层的磁化方向反向平行时变得最大。这是铁磁性材料中的电子自旋极化造成的。一般情况下，电子取上旋态或下旋态。上旋态的电子称为上旋电子，下旋态的电子称为下旋电子。
非磁性材料中，上旋电子的数量一般等于下旋电子的数量。因此，非磁性材料作为一个整体没有磁化。相反，铁磁性材料中，上旋电子与下旋电子的数量不同，因此，铁磁性材料作为一个整体存在着向上或向下的磁化。
众所周知，每个电子因隧穿现象运动，但同时保持其自旋态。这种情况下，只有在目标磁性层中存在着对应于电子自旋态的空能级时电子才会发生隧穿，因此在不存在这种空能级时电子不会发生隧穿。
隧道电阻的变化率ΔR/Rs可以由电子源的极化因子和目标空能级的极化因子的乘积导出，如下所示ΔR/Rs=2P1P2(1-P1P2)…(2)其中P1是电子源中电子的自旋极化因子，P2是隧道目标磁性层的空能级的自旋极化因子。P1和P2表示为P1,P2=2(Nup-Ndown)/(Nup+Ndown)其中Nup为上旋电子数或上旋电子的能级数，Ndown为下旋电子数或下旋电子的能级数。
极化因子P1和P2随铁磁性材料的类型而不同，一些材料取接近50％的极化因子。这种情况下，可得到比各向异性磁阻效应和巨磁阻效应的电阻变化率大百分之几十的电阻变化率。
一般用金属氧化物作铁磁性隧道结结构的绝缘膜。这种金属氧化物按以下方法形成，淀积金属层，并通过自然氧化、等离子氧化、热氧化等过程氧化其表面。然而，该绝缘膜形成方法可能只氧化金属层的表面，而在最深区域中留下非氧化金属层。
在后高温工艺中，非氧化金属层可能会与磁性层反应形成固溶体。这种情况下，形成了磁性层/固溶体层/绝缘层/磁性层的四层结构，或磁性层/固溶体层/金属层/绝缘层/磁性层的五层结构。由于固溶体是非磁性的，所以固溶体中的电子未自旋极化。因此，磁性层间的电子隧穿的极化因子在固溶体时减小，使得由方程(2)给出的电阻变化率降低。
本发明的目的是提供一种具有大电阻变化率的隧道结结构，能够抑制在隧道结的磁性层和绝缘层间的界面形成非磁性层，并提供其制造方法，及利用这种隧道结结构的磁敏传感器。
本发明的另一目的是提供一种具有良好电气特性的隧道结结构，能够抑制隧道结的金属层和绝缘层间的相互作用。
根据本发明的一个方案，提供一种隧道结结构，包括形成于支撑衬底上的第一磁性层；设置于第一磁性层上的隧道绝缘层，该隧道绝缘层含作为其组分的金属元素；设置于隧道绝缘层上的第二磁性层；及设置于第一磁性层和隧道绝缘层间的防止扩散层，该层由能够抑制第一磁性层中的金属原子和隧道绝缘层中的金属原子相互扩散的的材料构成，其中隧道绝缘层和防止扩散层每层都有允许隧道电流在第一和第二磁性层之间流动的厚度。
根据本发明的第二方案，提供一种制造隧道结结构的方法，包括以下步骤在基底衬底表面上淀积第一磁性层；氧化或氮化第一磁性层的表面形成防止扩散层，其厚度足够使电子通过其隧穿；在防止扩散层表面上淀积金属层，该金属层由可以通过氧化或氮化变为绝缘材料的金属构成；通过至少氧化或氮化金属层的表面层，形成隧道绝缘层；及在隧道绝缘层表面上形成第二磁性层。
由于设置了防止扩散层，所以可以抑制第一磁性层的金属原子和隧道绝缘层中的金属原子的相互扩散，并且可以防止两种原子形成固溶体。如果在磁性层和隧道绝缘层间形成固溶体，则在磁性层之间隧穿的电子的自旋极化因子降低。由于可以防止形成固溶体，所以可以防止电子自旋极化率降低，可以实现较大的隧道电阻变化率。
根据本发明的再一方案，提供一种隧道结结构，具有依次层叠的第一金属层、隧道绝缘层和第二金属层，该隧道结结构包括设置于至少第一和第二金属层之一与隧道绝缘层间的防止扩散层，该防止扩散层防止至少第一和第二金属层之一的金属原子与构成隧道绝缘层的原子相互扩散。
由于可以防止金属层的金属原子与隧道绝缘层的金属原子相互扩散，所以甚至在高温下也可以实现期望的电气特性。
根据本发明的又一方案，提供一种磁敏传感器，包括形成于支撑衬底上的第一磁性层；设置于第一磁性层上的隧道绝缘层，隧道绝缘层含有作为其组分的金属元素；设置于隧道绝缘层上的第二磁性层；设置于第一磁性层和隧道绝缘层之间的防止扩散层，该层由可以抑制第一磁性层中的金属原子与隧道绝缘层中的金属原子相互扩散的材料构成；及检测第一和第二磁性层间隧道电阻变化的检测装置，其中隧道绝缘层和防止扩散层每层都有允许隧穿电流在第一和第二磁性层之间流动的厚度。
可以抑制第一磁性层的金属原子和隧穿绝缘层的金属原子间的相互扩散，并可以防止两种原子形成固溶体。由于可以防止形成固溶体，所以可以防止在磁性层间隧穿的电子的自旋极化率降低，防止隧穿电阻变化率的降低，并可获得高灵敏度的磁敏传感器。
如上所述，通过抑制构成磁性层的金属元素与构成隧道绝缘层的金属元素相互扩散，可以实现耐热性好的铁磁性隧道结结构。可以利用这种铁磁性隧道结结构制造耐热性好的磁敏传感器和磁头。


图1A和1B是展示本发明实施例的铁磁性隧道结结构的平面图和剖面图。
图2是展示外加磁场与示于图1A和1B的铁磁性隧道结结构的MR率之间关系的曲线图。
图3是展示热处理温度与示于图1A和1B的铁磁性隧结结构的MR率之间关系的曲线图。
图4是本发明实施例的第一变形的铁磁性隧道结结构的剖面图。
图5是本发明实施例的第二变形的铁磁性隧道结结构的剖面图。
图6是本发明实施例的第三变形的铁磁性隧道结结构的剖面图。
图7A和7B分别是利用本发明实施例和其变形的铁磁性隧道结结构的磁头的顶视图和正视图。
图8A和8B分别是展示热处理与Co/Al层叠结构和Co/CoO/Al层叠结构的饱和磁化强度之间关系的曲线图。
在说明本发明的实施例前，首先说明为评估在两层结构的Co层和Al层间的界面Co与Al间的反应而进行的实验。
图8A是展示Co层的饱和磁化强度作为热处理温度的函数的曲线图，其中饱和磁化强度为在热处理了每个由厚为3.0微米的Co层和形成于Co层上的厚10纳米的Al层构成的两层结构后测量得到的。横座标表示单位为℃的热处理温度，纵座标表示单位为emu的饱和磁化强度。在相同条件下形成多个样品，测量每个样品的饱和磁化强度，并绘图。如果在200℃以上温度进行热处理，则饱和磁化强度迅速下降。这是由于热处理期间Co层和Al层间的界面处Co和Al的相互扩散形成了固溶体的缘故。
图8B是展示饱和磁化强度与热处理温度间关系的曲线图，其中饱和磁化强度是在热处理了每个样品结构后测量得到的，该结构是通过淀积Co层，并将该层暴露于大气中2小时，以在Co层表面上形成自然氧化膜(CoO层)，然后淀积铝层得到。在同样的制造条件下形成多个样品，测量每个样品的饱和磁化强度，并绘图。Co层和Al层的厚度与图8A所示样品相同。即使在350℃进行热处理，饱和磁化强度也几乎不下降。这是由于在Co层和Al层界面形成的CoO层的缘故，该CoO层用作防止扩散层。
接着，结合图1A-图3说明本发明的实施例。
图1A是本发明实施例的铁磁性隧道结结构的平面图。在硅衬底表面上形成在图1A的垂直方向延伸的下磁性层10。一般情况下，下磁性层10的中间区域上形成包括隧道绝缘层的中间层20，覆盖下磁性层10。在由中间层20形成的区域上形成上磁性层，该层在图1A的水平方向延伸，且与下磁性层10正交。例如，通过利用具有与每层相同形状的金属掩模进行溅射来形成各层。
电压计3和电流计2接在下磁性层10和上磁性层20间。根据测量的电压和电流可以计算隧道电阻。
图1B是沿图1A中的单点划线B1-B1取的剖面图。形成于硅衬底1表面上的下磁性层10为由NiFe层11、Co层12和CoO层13构成的层叠结构。本说明书中，在没有明确给出每种化合物的组分比的情况下，其组分比并不限于一种组合。例如，CoO的组分比不只限于Co/O=1∶1。在平行于衬底平面和垂直于下磁性层10的延伸方向的磁场中淀积NiFe层11和Co层12。因此，NiFe层11和Co层12在垂直于图1B图面的方向磁化。NiFe层11和Co层12的厚度例如分别为17纳米和3.3纳米。CoO层13为将Co层12暴露于大气中1小时形成的自然氧化膜。另外也可以用等离子氧化、热氧化等方法。
形成于下磁性层10上的中间层20为Al层21和AlO隧道绝缘层22的层叠结构。例如。中间层20通过以下方法形成，即淀积1.3纳米厚的Al层，并将Al层暴露于大气中500小时，以自然氧化该层的表面。另外，也可以利用等离子氧化等方法。
形成于中间层20上的上磁性层30是3.3纳米厚的Co层31、17纳米厚的NiFe层、45纳米厚的FeMn层33和8纳米厚的NiFe层34构成的层叠结构。在平行于衬底平面且垂直于上磁性层30的延伸方向的磁场中淀积构成上磁性层30的各层。因此构成上磁性层30的各层在图1B中的水平方向磁化。
Co的极化因子大于NiFe的极化因子。因此，通过在NiFe层11和中间层20间插入Co层12，在NiFe层32和中间层20间插入Co层31，可以使由方程式(2)给出的隧道电阻的变化率ΔR/Rs较大。FeMn层33上的NiFe层34用于防止FeMn层33的氧化。
CoO层13可以防止Al层21和下Co层12间的相互扩散及Al和Co固溶体的形成。由于下Co层12和上Co层31间插入了非磁性Al层21，上下Co层12和31间的电子隧穿的自旋极化因子可能降低，因此隧道电阻的变化率可能降低。然而，Al层21和AlO层22的总厚度很薄，大约为1.3纳米，所以电子的自旋极化因子只下降一点。因此，实际应用中不会有问题。
如果所淀积的全部厚度的Al层都氧化，则可以只由AlO层22构成中间层20。这种情况下，电子的自旋极化也不降低NiFe为铁磁性材料，FeMn为反铁磁性材料。上磁性层30的FeMn层33和NiFe层32进行磁性互换，所以无论外加磁场如何，铁磁性材料NiFe层32的磁化方向固定。同样，上磁性层30中的Co层31的磁化方向也固定。相反，下磁性层10的NiFe层11和Co层12的磁化方向随外加磁场而变化。
因此，由于外部磁场加于下磁性层10上，下Co层12和上Co层31的相对磁化角变化。由于相对磁化角变化，所以隧道电阻变化，如可从方程(1)理解到的那样。因此，通过用电压计3和电流计2测量隧道电阻，可以检测外加磁场的变化。
图2是展示磁场与图1A和1B所示的铁磁性隧道结结构的隧道电阻变化率(MR率)之间关系的曲线图。横座标表示单位为Oe的外加磁场，纵座标表示单位为％的MR率。出现两条曲线，因为MR率按磁场从-100Oe至+100Oe的方式和从+100Oe至-100Oe的另一方式发生变化。沿垂直于图1B图面的方向加磁场，使下NiFe层11和下Co层12的磁化方向旋转，使之平行于或反向平行于上Co层31的磁化方向。磁化方向平行时，隧道电阻变为最小，而磁化方向反向平行时，隧道电阻变为最大。MR率定义为MR率=(ρmax-ρmin)/ρmin…(4)其中，ρmax和ρmin分别为最大隧道电阻和最小隧道电阻。
如图2所示，在约20Oe的磁场下得到了约10％的MR率。
接着，说明在压力为1×10-5乇的真空中热处理1小时后图1A和1B所示铁磁性隧道结结构的MR率的变化。
图3是展示热处理与热处理后MR率之间关系的图。横座标表示单位为℃的热处理温度，纵座标表示单位为％的MR率。即使在200-300℃的温度下进行热处理，MR率也几乎不降低。这归因于图1B中的CoO层13，该层用作防止扩散层，防止了下Co层12和Al层21中的Co和Al的相互扩散，以及防止了Al和Co形成固溶体。
300℃温度下热处理导致MR率增大的原因可能是CoO层13中的氧原子扩散到Al层21，形成了AlO层，使得非磁性Al层21衰减或使该层减薄。为了确保这种效果，最好是选择各层的材料，使构成中间层20的每种金属元素(此时为Al)间的结合能变得大于构成中间层20一边的下磁性层10中一层(此时为Co层12)的每种金属元素(此时为Co)的结合能。
按该实施例，氧化钴膜用作防止扩散层，氧化铝膜用作隧道绝缘层。Co和Al与不同于氧的其它元素反应，只要这些元素其它可与Co和Al反应形成绝缘材料即可，由此可以形成防止扩散层和隧道绝缘层。例如，可以用Al和Co的氮化物。
图4是本发明实施例的第一变形的铁磁性隧道结结构的剖面图。在图1B所示铁磁性隧道结结构中，隧道绝缘层22通过Al层的自然氧化形成。然而，很难氧化整个厚度的Al层，Al层最深层区留有非氧化的Al层21。
在该第一变形中，进行多次Al层的淀积和自然氧化。由此由多层AlO薄层20a-20c构成中间层20A。例如，每个AlO薄层20a-20c的厚度设为0.4纳米。其余结构与图1A和1B所示实施例相同。
由于隧道绝缘膜20A由多次工艺形成，通过一次氧化工艺氧化的Al层的厚度变薄。因此，可以相对容易地氧化整个厚度的Al层。隧道绝缘层20A不限于由三层构成，可以由两层或四层或更多层构成。
下磁性层10和上磁性层30间没有残留非磁性Al层，或即使残留有非磁性Al层，这种Al层也很薄。因此可以预计有很大的MR率。构成中间层20A的每一层可以由不同金属元素的氧化物构成。例如，薄层20a和20c可以由AlO构成，而薄膜20b由NbO构成。
图5是本发明实施例的第二变形的铁磁性隧道结结构的剖面图。第二变形的铁磁性隧道结结构中，图1B所示的下NiFe层11和上NiFe层32被层叠结构11A和32A代替，层叠结构通过交替淀积NiFe薄层和Fe薄层形成。例如，2纳米厚的NiFe层和2纳米厚的Fe层按五层交替叠置。其余结构与图1A和1B所示实施例相同。
这种多层结构抑制了热处理过程中晶粒的生长。如果热处理期间晶粒生长的话，在某些情况下会破坏隧道结结构。通过抑制晶粒的生长，可以提高其耐热性。
图6是本发明实施例的第三变形的铁磁性隧道结结构的剖面图。在第三变形的铁磁性隧道结结构中，图1B所示的下NiFe层11被层叠结构11A代替，层叠结构11A与第二变形类似，是由交替淀积NiFe薄层和Fe薄层形成的，上NiFe层32由层叠结构32B代替，层叠结构32B由交替淀积Co薄层和Cu薄层形成。例如，1.5纳米厚的Co薄层和1纳米厚的Cu薄层按五层交替叠置。其余结构与图1A和1B所示实施例相同。
如果使用交替淀积铁磁性薄层和非磁性薄层形成的多层结构，并且调整非磁性薄层的厚度，可以在之后将被互换结合的铁磁性薄层中发生铁磁性或反铁磁性互换。第三变形中，反铁磁性互换发生在Co薄层中。在层叠结构32B与反铁磁性FeMn层33接触时，层叠结构32B的铁磁性薄层的磁化方向固定，所以可以实现与图1A和1B所示实施例相同的功能。
铁磁性互换也可以通过改变层叠结构中非磁性薄层的厚度实现。另外，这种情况下，层叠结构32B的磁化方向固定，这种结构用作固定磁化层。另外可以获得参考图5说明的抑制晶粒生长的效果。
图7A是用于硬盘驱动的磁头的顶视图，该磁头使用本发明实施例或第一至第三变形之一的铁磁性隧道结结构。图7B是沿图7A中的箭头方向AR看图7A所示磁头的正视图(面对磁盘)。下面参照图7A和7B说明这种磁头的结构和工作。
在支撑衬底70上形成由NiFe、FeN等构成的下屏蔽层50。支撑衬底70由Al2O3-TiC基底衬底和形成于其上的氧化铝(Al2O3)层构成。在下屏蔽层50上形成由Al2O3构成的下间隔层51。下磁性层52形成于下间隔层51的部分区域上。下磁性层52的宽度WL例如为0.8微米。在下磁性层52的两边形成CoCrPt层53A和53B，这两层与层52的侧壁接触。CoCrPt层53A和53B与下磁性层52电连接。
在CoCrPt层53A和53B上形成由Ta、Ti、Cu、W等构成的电极54A和54B。电极54A和54B分别与CoCrPt层53A和53B电连接。磁化CoCrPt层53A和53B，使下磁性层52具单磁畴，以抑制磁畴壁突变，减轻工作的不稳定性。形成中间层55覆盖下磁性层52及电极54A和54B。
在对应于下磁性层52区域的中间层55上形成上磁性层56。在上磁性层56上形成由Ta、Ti、Cu、W等构成的电极57。上磁性层56的宽度WH例如为0.5微米。形成由Al2O3构成的上间隔层58，覆盖电极57和中间层55。在上间隔层58上形成由NiFe等构成的上屏蔽层(shieldlayer)59。
下磁性层52、中间层55和上磁性层56构成铁磁性隧道结结构。该铁磁性隧道结结构与本发明实施例或第一至第三变形之一的铁磁性隧道结结构相同。
如图7A所示，面对图7B所示的小平面定位磁盘60。磁盘60在垂直于下磁性层52的平面的方向运动，并与图7B所示的小平面保持一定间隙。下磁性层52中产生的磁场的大小和方向根据磁盘60的磁化状态变化。
下和上屏蔽层50和59辅助磁头只拾取存储于磁盘60的磁化信息中的主题磁化信息，并消除不必要的附近的磁信息产生的影响。上下屏蔽层50和59的间距限定了轨道方向上磁盘60的记录密度(线记录密度)。
读取磁化信息时，恒定的电流流过左边的下电极54A和上电极57，检测其间的电压。恒定电流可以流过右边的下电极54B和上电极57，并可以检测左边下电极54A和上电极57间的电压。这种关系可以是相反的。
在上述实施例和变形中，Co和FeNi用作铁磁性材料，FeMn用作反铁磁性材料。但也可以用其它材料。尽管用Al作为其组分元素的绝缘材料作隧道绝缘膜，但也可以用其它金属元素作其组分元素的其它绝缘材料。
上述实施例中，尽管说明了具有磁性层/绝缘层/磁性层这样的层叠结构的铁磁性隧道结，但本发明也可应用于普通的具有金属层/绝缘层/金属层这样的层叠结构的隧道结。在金属层和绝缘层之间插入防止扩散层，可以在高温下形成固溶体，从而改善耐热性。
以上结合优选实施例说明了本发明。但本发明不限于上述实施例。显然本发明所属技术领域的技术人员可以作出各种变形、改进、组合等。
权利要求
1．一种隧道结结构，包括形成于支撑衬底上的第一磁性层；设置于第一磁性层上的隧道绝缘层，该隧道绝缘层含作为其组分的金属元素；设置于隧道绝缘层上的第二磁性层；及设置于第一磁性层和隧道绝缘层间的防止扩散层，该层由抑制第一磁性层中的金属原子和隧道绝缘层中的金属原子相互扩散的材料构成，其中隧道绝缘层和防止扩散层每层都有允许隧道电流在第一和第二磁性层中流动的厚度。
2．如权利要求1的隧道结结构，还包括设置于防止扩散层和隧道绝缘层之间的金属层，该金属层含有构成隧道绝缘层的金属元素作为其组分。
3．如权利要求2的隧道结结构，其特征在于，防止扩散层为氧化第一磁性层表面形成的绝缘层。
4．如权利要求1的隧道结结构，其特征在于，氧与构成隧道绝缘层的金属元素间的结合能大于氧与构成第一和第二磁性层的金属元素间的键合能。
5．如权利要求1的隧道结结构，其特征在于，隧道绝缘层为一层叠结构，该层叠结构由多个绝缘薄层构成，构成层叠结构的相邻两绝缘薄层含不同金属元素作其组分。
6．如权利要求1的隧道结结构，其特征在于，第一和第二磁性层之一由铁磁性材料构成，另一个包括铁磁性材料构成且设置于靠近隧道绝缘层一边的第一薄层、和由反铁磁性材料构成且邻近第一薄层设置的第二薄层。
7．如权利要求1的隧道结结构，其特征在于，第一和第二磁性层中至少一层为由多层薄层构成的叠层，相邻两薄层由不同磁性材料构成。
8．如权利要求1的隧道结结构，其特征在于，第一和第二磁性层中至少一层为由交替层叠磁性薄层和非磁性薄层形成的多层膜，其中磁性薄层彼此间进行磁性互换。
9．一种制造隧道结结构的方法，包括以下步骤在基底衬底表面上淀积第一磁性层；氧化或氮化第一磁性层的表面形成防止扩散层，其厚度足够使电子通过其隧穿；在防止扩散层表面上淀积金属层，该金属层由可以通过氧化或氮化变为绝缘材料的金属构成；通过至少氧化或氮化金属层的表面层，形成隧道绝缘层；及在隧道绝缘层表面上淀积第二磁性层。
10．如权利要求9的制造隧道结结构的方法，还包括以下步骤在淀积第二磁性层步骤后，在能使防止扩散层中的氧或氮原子与金属层反应并形成由构成金属层的金属元素的氧化物或氮化物构成的层的温度下，进行热处理。
11．如权利要求9的制造隧道结结构的方法，其特征在于，交替多次进行淀积金属层的步骤和形成隧道绝缘层的步骤。
12．一种隧道结结构，具有依次层叠的第一金属层、隧道绝缘层和第二金属层，该隧道结结构包括设置于至少第一和第二金属层之一与隧道绝缘层之间的防止扩散层，该防止扩散层防止至少第一和第二金属层之一的金属原子与构成隧道绝缘层的原子相互扩散。
13．如权利要求12的隧道结结构，其特征在于，隧道绝缘层具有作为其一种组分的金属元素，防止扩散层防止隧道绝缘层中的金属元素与至少第一和第二金属层中之一的金属元素形成固溶体。
14．一种磁敏传感器，包括形成于支撑衬底上的第一磁性层；设置于第一磁性层上的隧道绝缘层，该隧道绝缘层含有作为其组分的金属元素；设置于隧道绝缘层上的第二磁性层；设置于第一磁性层和隧道绝缘层之间的防止扩散层，该层由可以抑制第一磁性层中的金属原子与隧道绝缘层中的金属原子相互扩散的材料构成；及检测第一和第二磁性层间隧道电阻变化的检测装置，其中隧道绝缘层和防止扩散层每层都有允许隧穿电流在第一和第二磁性层之间流动的厚度。
全文摘要
提供一种隧道结结构。第一磁性层形成于支撑衬底上。隧道绝缘层设置于第一磁性层上,隧道绝缘层含作为其一种组分的金属元素。第二磁性层设置于隧道绝缘层上。防止扩散层设置于第一磁性层和隧道绝缘层之间。防止扩散层抑制第一磁性层中的金属原子与隧道绝缘层中的金属原子的相互扩散。隧道绝缘层和防止扩散层都具有允许隧道电流在第一和第二磁性层之间流动的厚度。
文档编号H01L43/08GK1213866SQ9810844
公开日1999年4月14日 申请日期1998年5月15日 优先权日1997年10月1日
发明者佐藤雅重, 菊地英幸, 小林和雄 申请人:富士通株式会社