【手続補正書】
【提出日】平成16年12月8日(2004.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された少なくとも３つ以上の強磁性層と、少なくとも２つ以上のトンネル障壁層とが交互に積層された磁気抵抗効果素子において、
前記トンネル障壁層を形成する層の全部がトンネル障壁層であって、
前記トンネル障壁層の厚みがいずれも１．５ｎｍ以下である
ことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記トンネル障壁層の少なくとも片側にトンネル障壁防護層が挿入されてなることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記トンネル障壁防護層が金属膜であることを特徴とする請求項２記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記金属膜が非磁性金属膜であることを特徴とする請求項３記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記金属膜が磁性膜であることを特徴とする請求項３記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
前記磁性膜が強磁性膜であることを特徴とする請求項５記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】
前記磁性膜が反強磁性膜であることを特徴とする請求項５記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項８】
前記トンネル障壁防護層が酸化物膜であることを特徴とする請求項２記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項９】
前記酸化物膜が非磁性金属酸化物膜であることを特徴とする請求項８記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１０】
前記酸化物膜が磁性酸化物膜であることを特徴とする請求項８記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１１】
前記磁性酸化物膜が強磁性酸化膜であることを特徴とする請求項１０記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１２】
前記磁性酸化物膜が反強磁性酸化膜であることを特徴とする請求項１０記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１３】
前記トンネル障壁防護層の厚みが１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１４】
前記トンネル障壁防護層の厚みが０．５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項８記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項１５】
請求項１に記載の磁気抵抗効果素子を再生ギャップの中に配置して成る磁気抵抗効果型ヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、図４（ｃ）に示すように構造的に特性を向上させる方法としては、第１の強磁性層２／第１の絶縁層３／第２の強磁性層４／第２の絶縁層５／第３の強磁性層６という多層構造にして第１の強磁性層２／第１の絶縁層３／第２の強磁性層４から構成される接合の出力と第２の強磁性層４／第２の絶縁層５／第３の強磁性層６から構成される接合Ｂの出力を差分検出する方法がある（特開平９−２５１６１８号公報）。その他、本願に関連し得る先行文献として、特開平０６−２９５４２０号公報、特開平０６−２２３３３６号公報、および特開平０９−２９３２０７号公報を挙げることが出来る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明の磁気抵抗効果素子、及び磁気抵抗効果型ヘッドは以下のように構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１(a)に示すように、基板上に形成された少なくとも３つ以上の強磁性層と、少なくとも２つ以上のトンネル障壁層とが交互に積層された磁気抵抗効果素子において、前記トンネル障壁層を形成する層の全部がトンネル障壁層であって、前記トンネル障壁層の厚みがいずれも１．５ｎｍ以下であることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
（実施の形態２）
図３(ｂ)は本発明の磁気抵抗効果素子の構成を示している。素子を作成する過程を説明すると、シリコン(Si）基板１上に電極材料1aをスパッタして、第１の強磁性膜2をスパッタした後、トンネル障壁保護層3ｂとして金（Au）をスパッタし、そして絶縁層3を形成するためのアルミウム(Al)をRFスパッタで連続成膜した。その後チャンバー内に酸素を導入してRF逆スパッタを行い酸素プラズマ放電によりアルミニウム(Al)を酸化させアルミナ（Al2O3）とした。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
さらに素子化の過程で熱が加わった場合、強磁性層の結晶粒の成長に伴う界面の乱れが原因で起こるトンネル障壁層の破壊を防止する効果が見られた。なお、トンネル障壁層を形成するアルミニウム（Al）を酸化させる方法として、アルミニウム(Al)をスパッタした後、真空チャンバー内に酸素を導入して放置する自然酸化でも同様な効果が得られる。これらの
（実施の形態３）
構成は実施の形態２と同様で、トンネル障壁防護層を磁性体にした場合を説明する。まず、素子を作成する過程を説明すると、シリコン(Si）基板１上に電極材料1aをスパッタして、第１の強磁性膜2をスパッタした後、トンネル障壁保護層3ｃとしてアモルファス磁性材料をスパッタし、そして絶縁層3を形成するためのアルミウム(Al)をRFスパッタで連続成膜した。その後チャンバー内に酸素を導入してRF逆スパッタを行い酸素プラズマ放電によりアルミニウム(Al)を酸化させアルミナ（Al2O3）とした。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
（実施の形態３）
構成は実施の形態２と同様で、トンネル障壁防護層を酸化物にした場合を説明する。まず、素子を作成する過程を説明すると、シリコン(Si）基板１上に電極材料1aをスパッタして、第１の強磁性膜2をスパッタした後、トンネル障壁保護層3ｄとして酸化物（NiO)をスパッタし、そして絶縁層3を形成するためのアルミウム(Al)をRFスパッタで連続成膜した。その後チャンバー内に酸素を導入してRF逆スパッタを行い酸素プラズマ放電によりアルミニウム(Al)を酸化させアルミナ（Al2O3）とした。その上トンネル障壁保護層3ｄとして酸化物（NiO)をスパッタした後、第２の強磁性層4を磁場中で第１に強磁性層2と磁化の向きが直交するように磁場中スパッタした。そしてその上にトンネル障壁保護層５ｄとして酸化物（NiO)、絶縁層5を形成するためのアルミニウム(Al)をスパッタし、絶縁層3の場合と同様にチャンバー内に酸素を導入してRF逆スパッタを行い酸素プラズマ放電によりアルミニウム(Al)を酸化させアルミナ（Al2O）とした。その上にトンネル障壁保護層５ｄとして酸化物（NiO)、第３の強磁性層6を磁場中で第１の強磁性層の磁化の向きと平行となるようにRFスパッタ装置を用いて連続作製した。素子の加工および電極形成にはイオンミリング装置及びリアクティブイオンエッチング装置、リフトオフ法を用いて行った。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
（実施例２）
スパッタ装置を用いて以下に示した構成の磁気抵抗効果素子をSi基板上に作成した。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
（実施例３）
スパッタ装置を用いて以下に示した構成の磁気抵抗効果素子をSi基板上に作成した。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
（実施例４）
スパッタ装置を用いて以下に示した構成の磁気抵抗効果素子をSi基板上に作成した。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】
（ａ）本発明の磁気抵抗効果素子の構成図（絶縁層の全部がトンネル障壁である場合）
（ｂ）実施の形態１の構成図
【図２】
参考図
【図３】
（ａ）参考図
（ｂ）実施の形態２、３、４の構成図
【図４】
（ａ）従来のトンネル接合が１つの場合の磁気抵抗効果素子を示す構成図
（ｂ）従来のトンネル接合が１つの場合の磁気抵抗効果素子を示す断面図
（ｃ）従来のトンネル接合が２つの場合の磁気抵抗効果素子を示す断面図
【符号の説明】
１  基板
１ａ  電極材料
２  第１の強磁性層
３  第１の絶縁層（トンネル障壁層）
３ａ  トンネル障壁保護層
３ａ’  ＳｉＯ2
３ｂ  トンネル障壁保護層
４  第２の強磁性層１３
５  第２の絶縁層（トンネル障壁層）
５ａ  トンネル障壁保護層
５ｂ  トンネル障壁保護層
６  第３の強磁性層
７  非酸化層
ａ  電極
ｂ  電極
ｃ  電極
ｄ  電極