(57)【要約】【課題】  特性のばらつきを低減するこが可能な磁気記憶装置を提供する。【解決手段】  実施形態に係る磁気記憶装置は、可変の磁化方向を有する第１の磁性層１０と、固定された磁化方向を有する第２の磁性層２０と、第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられた非磁性層３０とを備え、第１の磁性層は、多結晶状態の第１のサブ磁性層と、アモルファス状態の第２のサブ磁性層とを含む。【選択図】  図１
2020043202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変の磁化方向を有する第１の磁性層と、
固定された磁化方向を有する第２の磁性層と、
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた非磁性層と、
を備える磁気記憶装置であって、
前記第１の磁性層は、多結晶状態の第１のサブ磁性層と、アモルファス状態の第２のサブ磁性層とを含む
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項２】
可変の磁化方向を有する第１の磁性層と、
固定された磁化方向を有する第２の磁性層と、
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた非磁性層と、
を備える磁気記憶装置であって、
前記第１の磁性層は、多結晶状態の第１のサブ磁性層と、単結晶状態の第２のサブ磁性層とを含む
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項３】
可変の磁化方向を有する第１の磁性層と、
固定された磁化方向を有する第２の磁性層と、
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた非磁性層と、
を備える磁気記憶装置であって、
前記第１の磁性層は、多結晶状態の第１のサブ磁性層と、多結晶状態の第２のサブ磁性層とを含み、
前記第２のサブ磁性層に含まれる多結晶の平均粒径は、前記第１のサブ磁性層に含まれる多結晶の平均粒径よりも小さい
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項４】
可変の磁化方向を有する第１の磁性層と、
固定された磁化方向を有する第２の磁性層と、
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた非磁性層と、
を備える磁気記憶装置であって、
前記第１の磁性層は、結晶状態の第１のサブ磁性層と、結晶状態の第２のサブ磁性層とを含み、
前記第２のサブ磁性層は、前記第１のサブ磁性層よりも低い結晶配向性を有する
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項５】
前記第１のサブ磁性層は、前記非磁性層と前記第２のサブ磁性層との間に設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気記憶装置。
【請求項６】
前記第２のサブ磁性層は、前記第１のサブ磁性層よりも薄い
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気記憶装置。
【請求項７】
前記第１の磁性層は、少なくとも鉄（Ｆｅ）及びボロン（Ｂ）を含有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板上に磁気抵抗効果素子及びトランジスタが集積化された磁気記憶装置（半導体集積回路装置）が提案されている。
【０００３】
磁気記憶装置では、書き込みエラーレート（ＷＥＲ）を減少させることが重要である。そのためには、書き込み電流のばらつき等の特性のばらつきを低減する必要がある。
【０００４】
しかしながら、従来は、必ずしも書き込み特性のばらつきが低減された磁気記憶装置が得られているとは言えなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特性のばらつきを低減するこが可能な磁気記憶装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る磁気記憶装置は、可変の磁化方向を有する第１の磁性層と、固定された磁化方向を有する第２の磁性層と、前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた非磁性層と、を備える磁気記憶装置であって、前記第１の磁性層は、多結晶状態の第１のサブ磁性層と、アモルファス状態の第２のサブ磁性層とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る磁気記憶装置における磁気抵抗効果素子の基本的な構成を模式的に示した断面図である。
【図２】実施形態に係る磁気記憶装置における第１の磁性層の第１の構成例を模式的に示した断面図である。
【図３】実施形態に係る磁気記憶装置における第１の磁性層の第２の構成例を模式的に示した断面図である。
【図４】実施形態に係る磁気記憶装置における第１の磁性層の第３の構成例を模式的に示した断面図である。
【図５】実施形態に係る磁気記憶装置における第１の磁性層の第４の構成例を模式的に示した断面図である。
【図６】実施形態に係る磁気記憶装置における第１の磁性層の第５の構成例を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る磁気記憶装置における磁気抵抗効果素子の基本的な構成を模式的に示した断面図である。なお、磁気抵抗効果素子は、ＭＴＪ（magnetic tunnel junction）素子とも呼ばれる。
【００１１】
図１に示した磁気抵抗効果素子は、垂直磁化を有するＳＴＴ（spin transfer torque）型の磁気抵抗効果素子であり、第１の磁性層１０と、第２の磁性層２０と、第１の磁性層１０と第２の磁性層２０とに挟まれた非磁性層３０と、第３の磁性層４０と、下地層５０と、キャップ層６０とを含んでいる。
【００１２】
図１に示した磁気抵抗効果素子は、デバイスを作成する基板側から、第１の磁性層１０、非磁性層３０、第２の磁性層２０の順に積層されている。このような積層構成を有する磁気抵抗効果素子をボトム記憶層型磁気抵抗効果素子という。後述するが、第１の磁性層１０のような磁化方向が可変である磁性層は記憶層と呼ばれ、第２の磁性層２０のような固定された磁化方向を有する磁性層は参照層と呼ばれる。逆に、基板側から、第２の磁性層２０、非磁性層３０、第１の磁性層１０の順に積層された構成を有する磁気抵抗効果素子はトップ記憶層型磁気抵抗効果素子と呼ばれる。本実施形態の磁気抵抗効果素子は、図１に示したボトム記憶層型磁気抵抗効果素子に限らず、トップ記憶層型磁気抵抗効果素子にも適用可能である。
【００１３】
第１の磁性層１０は、可変の磁化方向を有し、磁気抵抗効果素子の記憶層として機能する。磁化方向が可変とは、所定の書き込み電流に対して磁化方向が変わることを意味する。第１の磁性層１０は、少なくとも鉄（Ｆｅ）及びボロン（Ｂ）を含有する。第１の磁性層１０は、鉄（Ｆｅ）及びボロン（Ｂ）に加えてさらにコバルト（Ｃｏ）を含有していてもよい。この第１の磁性層１０については、後で詳細に説明する。一般的に、第１の磁性層は単層で構成される。
【００１４】
第２の磁性層２０は、固定された磁化方向を有し、磁気抵抗効果素子の参照層として機能する。磁化方向が固定されているとは、所定の書き込み電流に対して磁化方向が変わらないことを意味する。第２の磁性層２０は、第１のサブ磁性層２１と、第２のサブ磁性層２２とを含んでいる。ここで、第１のサブ磁性層２１は界面参照層と呼ばれ、第２のサブ磁性層２２はサブ参照層と呼ばれる。第１のサブ磁性層２１は、少なくとも鉄（Ｆｅ）及びボロン（Ｂ）を含有する。第１のサブ磁性層２１は、鉄（Ｆｅ）及びボロン（Ｂ）に加えてさらにコバルト（Ｃｏ）を含有していてもよい。第２のサブ磁性層２２は、コバルト（Ｃｏ）と、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及びパラジウム（Ｐｄ）から選択された少なくとも１つの元素とを含有している。
【００１５】
非磁性層３０は、第１の磁性層２１と第２の磁性層２２との間に介在し、磁気抵抗効果素子のトンネルバリア層として機能する。非磁性層３０は、マグネシウム（Ｍｇ）及び酸素（Ｏ）を含有している。ＭｇＯ膜は結晶構造としてＮａＣｌ構造を有する。また、１００％以上のトンネル磁気抵抗効果比を得るためには、（００１）配向したＭｇＯ膜が用いられる。その他、非磁性層３０としては、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）からなるＭｇＡｌＯなども用いられる。
【００１６】
第３の磁性層４０は、第２の磁性層２０の磁化方向に対して反平行の固定された磁化方向を有する。第３の磁性層４０は、第２の磁性層２０から第１の磁性層１０に印加される磁界をキャンセルするものであり、磁気抵抗効果素子のシフトキャンセリング層として機能する。第３の磁性層４０は、コバルト（Ｃｏ）と、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）及びパラジウム（Ｐｄ）から選択された少なくとも１つの元素とを含有している。
【００１７】
下地層５０は、第１の磁性層１０の下に設けられている。下地層５０は、酸化マグネシウム、窒化マグネシウム、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化クロム、窒化モリブデン、窒化チタン、窒化バナジウム、等で形成されている。
【００１８】
キャップ層６０は、第３の磁性層上４０に設けられている。キャップ層６０は、プラチナ、タングステン、タンタル、ルテニウム、等で形成されている。
【００１９】
記憶層１０の磁化方向が参照層２０の磁化方向に対して平行である場合には、磁気抵抗効果素子は低抵抗状態であり、記憶層１０の磁化方向が参照層２０の磁化方向に対して反平行である場合には、磁気抵抗効果素子は高抵抗状態である。したがって、磁気抵抗効果素子の抵抗状態（低抵抗状態及び高抵抗状態）に応じて２値データ（０又は１）を記憶することができる。また、２値データは、書き込み電流の方向に応じて設定することが可能である。
【００２０】
なお、図１に示した例では、第１の磁性層１０、第２の磁性層２０及び非磁性層３０の積層構造は、下層側から、第１の磁性層１０、非磁性層３０及び第２の磁性層２０の順序に積層した構造である。なお、逆に、下層側から、第２の磁性層２０、非磁性層３０及び第１の磁性層１０の順序で積層された構造の場合にも、後述する実施形態に適用することが可能である。
【００２１】
図２は、図１に示した第１の磁性層（記憶層）１０の第１の構成例を模式的に示した断面図である。
【００２２】
以下で述べるように、実施形態の全てにおいて、第１の磁性層１０は、結晶学的に不均質な第１のサブ磁性層１１と、結晶学的に均質であり且つ連続な第２のサブ磁性層１２とを含んでいる。すなわち、不均質層と均質層とを積層する効果により、所望の特性を得ることができる。
【００２３】
本構成例の第１の磁性層１０は、多結晶状態の第１のサブ磁性層１１ａと、アモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａとを含んでいる。さらに言うと、本構成例の第１の磁性層１０は、不均質な多結晶からなる第１のサブ磁性層１１ａと、均質なアモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａとを含んでいる。第１のサブ磁性層１１ａは非磁性層３０側に設けられ、第２のサブ磁性層１２ａは下地層５０側に設けられている。すなわち、第１のサブ磁性層１１ａは、非磁性層３０と第２のサブ磁性層１２ａとの間に設けられている。第１のサブ磁性層１１ａの厚さは、第２のサブ磁性層１２ａの厚さよりも薄くても構わない。ここで、多結晶の第１のサブ磁性層１１ａ及びアモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａの膜厚は、それぞれの相状態の平均膜厚として定義される。すなわち、多結晶の第１のサブ磁性層１１ａの中にアモルファス部が存在していてもよく、アモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａの中に結晶相が存在していてもよい。ＭＲ比を最大化するためには、第１のサブ磁性層１１ａは、５０％以上が結晶化していることが好ましく、８０％以上が結晶化していることがより好ましい。しかしながら、アモルファス層は連続的に存在する必要がある。
【００２４】
上述した第１の磁性層１０は、下地層５０上に第１の磁性層１０用のＣｏＦｅＢ層をスパッタリングによって形成した後、所定のアニール条件（アニール温度、アニール時間等）でアニールを行うことで形成することができる。
【００２５】
上述した構成を有する第１の磁性層１０を用いることにより、書き込み電流のばらつき等が低減された磁気記憶装置を得ることができる。その結果、書き込みエラーレート（ＷＥＲ）を低減することが可能となる。以下、説明を加える。
【００２６】
本実施形態の試料として３２５℃でアニールを行った試料を作成し、比較例の試料として４７５℃でアニールを行った試料を作成した。比較例の試料では、第１の磁性層１０の全体が多結晶状態となっている。
【００２７】
本実施形態の試料と比較例の試料とを比べてみると、本実施形態の試料の方が書き込み電流のばらつきが少ないことが確認された。また、素子抵抗、ＭＲ比、保磁力Ｈｃ、及び熱安定性エネルギーΔＥについても、本実施形態の試料の方が比較例の試料に比べてばらつきが少ないことが確認された。
【００２８】
高いＭＲ比等を有する優れた磁気抵抗効果素子を得るためには、第１の磁性層１０および第２の磁性層２０は結晶状態を有していることが好ましい。本構成例では、第１の磁性層１０の第１のサブ磁性層１１ａが多結晶状態であるため、高いＭＲ比を得るためには第１のサブ磁性層１１ａが有効である。ところが、多結晶状態の第１の磁性層１０では、結晶粒界でトラップが生じやすい。そのため、このようなトラップに基因して特性のばらつきが生じるおそれがある。一方、アモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａでは、結晶粒界でのトラップは生じない。そのため、特性のばらつき（書き込み電流等のばらつき）を低減するためには第２のサブ磁性層１２ａが有効である。本構成例では、第１の磁性層１０が、多結晶状態の第１のサブ磁性層１１ａと、アモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａとを含んでいるため、ＭＲ比等が良好な特性を有し、且つ特性のばらつき（書き込み電流等のばらつき）の低減された磁気抵抗効果素子を得ることができる。
【００２９】
多結晶状態の第１のサブ磁性層１１ａ及びアモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａは積層構造を有しているが、境界領域には凹凸があるため、明瞭な界面が形成されているわけではない。ここで、アモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａとは、結晶粒径が１ｎｍ未満であると定義する。第１のサブ磁性層１１ａは、多結晶であり、結晶粒径は３〜１０ｎｍである。これらの結晶状態は、断面部の透過電子顕微鏡観察の明視野像及び暗視野像や、同サンプルを用いたナノＥＤＸ或いはＸＡＦＳにより得られる動径分布関数によって、判別することができる。ここで、「結晶粒径」とは、個々の結晶粒径の平均値を用いる。
【００３０】
また、多結晶の第１のサブ磁性層１１ａの結晶粒径は、非磁性層３０の結晶粒径に等しい場合が多い。特に、ＭｇＯ（００１）層やＭｇＡｌＯ（００１）層のトンネルバリア層を用いた場合、第１のサブ磁性層１１ａはトンネルバリア層側から結晶化して得られたものであるため、第１のサブ磁性層１１ａの結晶粒径とトンネルバリア層の結晶粒径とは等しくなる。
【００３１】
また、特性のばらつき（書き込み電流等のばらつき）を低減するためには、磁壁移動型磁化反転における磁化反転ばらつきを抑制することも重要である。そのためには、磁壁幅が広い（実効的垂直磁気異方性が小さい）ことが好ましい。本構成例では、アモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａが広い磁壁幅を有しているため、第２のサブ磁性層１２ａによって特性のばらつきを低減することが可能である。
【００３２】
第１のサブ磁性層１１ａ及び第２のサブ磁性層１２ａの膜厚のバランスについては、大きなＭＲ比のためには、多結晶である第１のサブ磁性層１１ａが１原子層以上存在すればよい。すなわち、０．３ｎｍ以上の結晶層（第１のサブ磁性層１１ａ）があればよく、０．５ｎｍ以上の結晶層であればより好ましい。ここで、第１のサブ磁性層１１ａと第２のサブ磁性層１２ａとの界面は非常に不明瞭であるため、ここでは各層の平均膜厚を膜厚として定義する。したがって、第１のサブ磁性層１１ａは、全体が結晶化しているとは限らず、非連続に結晶相が存在していてもよい。すなわち、第１のサブ磁性層１１ａ中にもアモルファス部が局所的に存在していてもよい。しかしながら、アモルファス層が均質性の維持及び磁壁のスムーズな移動に重要な役割を果たすためには、アモルファス状態の第２のサブ磁性層１２ａは連続的に存在することが必要である。すなわち、ここでの均質な層である第２のサブ磁性層１２ａは連続性が必要である。また、第１のサブ磁性層１１ａ及び第２のサブ磁性層１２ａがＣｏＦｅＢで形成されている場合、第２のサブ磁性層１２ａ中のＢ組成比率（ａｔｏｍｉｃ％）は、第１のサブ磁性層１１ａのＢ組成比率（ａｔｏｍｉｃ％）よりも大きいことが多い。
【００３３】
図３は、図１に示した第１の磁性層（記憶層）１０の第２の構成例を模式的に示した断面図である。なお、基本的な事項は第１の構成例と同様であるため、第１の構成例で説明した事項の説明は省略する。
【００３４】
本構成例の第１の磁性層１０は、多結晶状態の第１のサブ磁性層１１ｂと、単結晶状態の第２のサブ磁性層１２ｂとを含んでいる。第１のサブ磁性層１１ｂは非磁性層３０側に設けられ、第２のサブ磁性層１２ｂは下地層５０側に設けられている。第１のサブ磁性層１１ｂの厚さは、第２のサブ磁性層１２ｂの厚さよりも薄くてもよい。
【００３５】
本構成例では、第２のサブ磁性層１２ｂが単結晶状態であるため、第２のサブ磁性層１２ｂでは結晶粒界でのトラップは生じない。そのため、第１の構成例で述べた理由と同様の理由により、特性のばらつきを低減するために第２のサブ磁性層１２ｂが有効である。また、本構成例では、第２のサブ磁性層１２ｂが広い磁壁幅を有しているため、第１の構成例で述べた理由と同様の理由により、第２のサブ磁性層１２ｂによって特性のばらつきを低減することが可能である。
【００３６】
以上のことから、本構成例においても、第１の構成例と同様に、ＭＲ比等が良好な特性を有し、且つ特性のばらつき（書き込み電流等のばらつき）の低減された磁気抵抗効果素子を得ることができる。
【００３７】
図４は、図１に示した第１の磁性層（記憶層）１０の第３の構成例を模式的に示した断面図である。なお、基本的な事項は第１の構成例と同様であるため、第１の構成例で説明した事項の説明は省略する。
【００３８】
本構成例の第１の磁性層１０は、多結晶状態の第１のサブ磁性層１１ｃと、多結晶状態の第２のサブ磁性層１２ｃとを含んでいる。第２のサブ磁性層１２ｃに含まれる多結晶の平均粒径は、第１のサブ磁性層１１ｃに含まれる多結晶の平均粒径よりも小さい。第１のサブ磁性層１１ｃは非磁性層３０側に設けられ、第２のサブ磁性層１２ｃは下地層５０側に設けられている。第１のサブ磁性層１１ｃの厚さは、第２のサブ磁性層１２ｃの厚さよりも薄くてもよい。第１のサブ磁性層１１ｃの結晶粒径は２ｎｍ未満であり、第２のサブ磁性層１２ｃの結晶粒径は２ｎｍ以上であることが好ましい。これは、磁化反転特性ばらつきが大きい磁気抵抗効果素子をＴＥＭ観察した場合に、記憶層が３ｎｍ以上の結晶粒で構成されていたことに起因している。
【００３９】
一般に、結晶粒形が大きくなると、結晶粒界の傾角が大きくなる。すなわち、大傾角粒界が形成されやすい。結晶粒界付近では、交換結合エネルギーのもとになる交換スティフネス定数が小さくなる。そのため、粒界エネルギーが小さくなり、磁壁が安定化されるため、磁壁のトラップされる確率が増大する。本構成例では、第２のサブ磁性層１２ｃに含まれる多結晶の平均粒径が小さいため、小さな傾角の結晶粒界（小傾角粒界）が形成される。この場合、結晶粒界付近での交換スティフネス定数の低下が抑制され、結晶粒界と結晶粒内での交換スティフネス定数の変化が小さくなる。その結果、第２のサブ磁性層１２ｃの結晶粒界でのトラップ確率を減少させることができる。そのため、第１の構成例で述べた理由と同様の理由により、特性のばらつきを低減するために第２のサブ磁性層１２ｃが有効である。また、本構成例でも、第２のサブ磁性層１２ｃが広い磁壁幅を有しており、第１の構成例で述べた理由と同様の理由により、第２のサブ磁性層１２ｃによって磁化反転特性のばらつきを低減することが可能である。
【００４０】
以上のことから、本構成例においても、第１の構成例と同様に、ＭＲ比等が良好な特性を有し、且つ特性のばらつき（書き込み電流等のばらつき）の低減された磁気抵抗効果素子を得ることができる。
【００４１】
図５は、図１に示した第１の磁性層（記憶層）１０の第４の構成例を模式的に示した断面図である。なお、基本的な事項は第１の構成例と同様であるため、第１の構成例で説明した事項の説明は省略する。
【００４２】
本構成例の第１の磁性層１０は、結晶状態（例えば、多結晶状態）の第１のサブ磁性層１１ｄと、結晶状態（例えば、多結晶状態）の第２のサブ磁性層１２ｄとを含んでいる。第２のサブ磁性層１２ｄは、第１のサブ磁性層１１ｄよりも低い結晶配向性を有している。第１のサブ磁性層１１ｄは非磁性層３０側に設けられ、第２のサブ磁性層１２ｄは下地層５０側に設けられている。第１のサブ磁性層１１ｄの厚さは、第２のサブ磁性層１２ｄの厚さよりも薄くてもよい。第１のサブ磁性層１１ｄ及び第２のサブ磁性層１２ｄがＣｏＦｅＢの場合、結晶化したＣｏＦｅＢはＢＣＣ構造であり、（００１）配向している。このため、ＸＲＤによる解析から、（００１）ピークのロッキングカーブの半値幅によって、結晶配向の大小関係に基づいて上記の低結晶配向性及び高結晶配向性を判断できる。
【００４３】
また、多結晶薄膜の場合、結晶配向性は結晶粒径と相関関係があり、結晶粒径が大きい薄膜は結晶配向性が低く、結晶粒径が小さい薄膜は結晶配向性が高い傾向にある場合が多い。この場合、図４で示した例と図５で示した例とは相関関係を持つことになり、同時に条件を満たすことになる。
【００４４】
本構成例では、第２のサブ磁性層１２ｄが低い結晶配向性を有している。そのため、第２のサブ磁性層１２ｄの磁壁幅を広くする（実効的垂直磁気異方性を小さくする）ことができる。したがって、第１の構成例で述べた理由と同様の均質層と不均質層の積層効果により、第２のサブ磁性層１２ｄによって特性のばらつきを低減することが可能である。
【００４５】
以上のことから、本構成例においても、第１の構成例と同様に、ＭＲ比等が良好な特性を有し、且つ特性のばらつき（書き込み電流等のばらつき）の低減された磁気抵抗効果素子を得ることができる。
【００４６】
なお、上述した第１〜第４構成例では、第１のサブ磁性層１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が非磁性層３０側に設けられ、第２のサブ磁性層１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が下地層５０側に設けられているが、逆に、第１のサブ磁性層１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が下地層５０側に設けられ、第２のサブ磁性層１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が非磁性層３０側に設けられていてもよい。
【００４７】
図６は、図１に示した第１の磁性層（記憶層）１０の第５の構成例を模式的に示した断面図である。なお、基本的な事項は第１の構成例と同様であるため、第１の構成例で説明した事項の説明は省略する。
【００４８】
本構成例では、第２のサブ磁性層１２ｅの両側に第１のサブ磁性層１１ｅ１及び１１ｅ２が設けられている。第１のサブ磁性層１１ｅ１及び１１ｅ２には、第１〜第４構成例で示した第１のサブ磁性層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ或いは１１ｄと同様の磁性層を用いることができる。第２のサブ磁性層１２ｅには、第１〜第４構成例で示した第２のサブ磁性層１２ａ、１２ｂ、１２ｃ或いは１２ｄと同様の磁性層を用いることができる。第２のサブ磁性層１２ｃの厚さは、第１のサブ磁性層１１ｅ１及び１１ｅ２のトータルの厚さと同等或いは厚い。
【００４９】
本構成例も、第１〜第４構成例で述べた構成と同様の構成を有しているため、第１〜第４構成例で述べた効果と同様の効果を得ることが可能である。
【００５０】
上述した全ての実施形態において、第１の磁性層１０は、結晶学的に不均質な第１のサブ磁性層１１と、結晶学的に均質であり且つ連続な第２のサブ磁性層１２とを含んでいる。すなわち、不均質層と均質層とを積層する効果により、所望の特性を得ることが可能となる。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…第１の磁性層
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ１、１１ｅ２…第１のサブ磁性層
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ１、１２ｅ２…第２のサブ磁性層
２０…第２の磁性層
２１…第１のサブ磁性層      ２２…第２のサブ磁性層
３０…非磁性層      ４０…第３の磁性層
５０…下地層      ６０…キャップ層
【図１】
2020043202.tif 000003
【図２】
2020043202.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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