(57)【要約】【課題】ホウ素の外方拡散による磁気特性の劣化を防ぐことができ、優れた磁気特性を有するとともに、微細化に伴う寸法ばらつきによる磁気特性のばらつきを防ぐことができるスピントロニクス素子を提供する。【解決手段】ホウ素を含む強磁性層から成る記録層２１および参照層２２と、記録層２１と参照層２２との間に配置された絶縁層２３とを有する磁気トンネル接合素子１１と、記録層２１および参照層２２に含まれるホウ素の外方拡散を防止するよう設けられた拡散防止膜１２とを有している。拡散防止膜１２は、記録層２１および参照層２２の側縁部に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでおり、記録層２１および参照層２２の側面を覆うよう設けられている。また、拡散防止膜１２は、窒素を含まず、外部からスピントロニクス素子１０の内部に窒素が侵入するのを防止するよう構成されている。【選択図】図１
2017110834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素を含む強磁性層と、
前記強磁性層に含まれるホウ素の外方拡散を防止するよう設けられた拡散防止膜とを、
有することを特徴とするスピントロニクス素子。
【請求項２】
前記拡散防止膜は、外部から前記スピントロニクス素子の内部に窒素が侵入するのを防止するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のスピントロニクス素子。
【請求項３】
前記拡散防止膜は、前記強磁性層の側面の一部または全体を覆うよう設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のスピントロニクス素子。
【請求項４】
前記拡散防止膜は、前記強磁性層の側縁部に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【請求項５】
前記拡散防止膜は、前記強磁性層に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【請求項６】
前記拡散防止膜は、窒素を含んでいないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【請求項７】
それぞれ前記強磁性層を有する記録層および参照層と、前記記録層と前記参照層との間に配置された絶縁層とを有する磁気トンネル接合素子を有し、
前記拡散防止膜は、前記磁気トンネル接合素子の側面を覆うよう設けられていることを
特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【請求項８】
トンネル磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗メモリ素子、スピンホール効果素子、逆スピンホール効果素子、磁壁移動メモリ素子またはスピントルク高周波素子を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピントロニクス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録層と参照層とに強磁性体を用いた磁気トンネル接合素子（ＭＴＪ）などの、強磁性層にホウ素（Ｂ）を含むスピントロニクス素子では、磁気特性を最適化するために、素子内部でのホウ素プロファイル（記録層および参照層の膜面に対して垂直方向に沿ったホウ素の濃度分布）を最適化し、記録層および参照層の膜面に対して水平方向で、ホウ素濃度を均一に保つ必要がある。しかし、従来のスピントロニクス素子では、その製造過程において、ドライエッチング処理後の熱処理や表面の酸化処理等により、素子の端面からホウ素が外方に拡散し、素子の端面付近においてホウ素の濃度分布が変化するため、磁気特性が劣化してしまうという問題があった。【０００３】
特に、近年のスピントロニクス素子の微細化の進展につれて、ドライエッチング処理後のホウ素の外方拡散が、素子内部のホウ素プロファイルに与える影響が大きくなっている。例えば、図４に示すように、スピントロニクス素子５０が微細化し、パターン寸法が小さくなると（ｄ→ｄ’；ｄ＞ｄ’）、ホウ素の外方拡散により磁気特性が劣化した層（図中の斜線の範囲）５１の素子全体に占める割合が増加する。このため、微細化すればするほど、素子全体の磁気特性の劣化が顕著になっていく。また、図４から、スピントロニクス素子５０の寸法のばらつきが、素子内部のホウ素プロファイルのばらつきをもたらし、磁気特性のばらつきの原因となっていることもわかる。【０００４】
従来、スピントロニクス素子の磁気特性を改善するために、エッチング処理後、磁気トンネル接合素子の表面を酸化する方法が提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１または２参照）。また、磁気トンネル接合素子の側壁部分に側壁金属層を形成し、その側壁金属層を酸化して絶縁性の側壁金属酸化物層を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。これらの方法によれば、素子の側壁に酸化した絶縁層を形成することにより、側壁を介した短絡を防止したり、ウェット洗浄処理等から保護したりすることもできる。【０００５】
なお、磁気特性を改善するものではないが、配線抵抗を下げるために、抵抗変化型メモリ素子部をＢＰＳＧやＢＳＧなどの膜で保護した抵抗変化型メモリ集積回路が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１１９６８４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１９５６４号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１３／０１７０２８１号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Y. Iba, et. al., “A highly scalable STT-MRAM fabricated by a novel technique for shrinking a magnetic tunnel junction with reducing processing damage”, VLSI Technology: Digest of Technical Papers, 2014 Symposium on
【非特許文献２】J. H. Jeong and T. Endoh, “Novel oxygen showering process (OSP) for extreme damage suppression of sub-20nm high density p-MTJ array without IBE treatment”, VLSI Technology, 2015 Symposium on
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、非特許文献１および２に記載の磁気トンネル接合素子の製造方法では、素子がホウ素を含んでいる場合、酸化処理によって、素子に含まれるホウ素が酸化層から外方に拡散してしまうため、ホウ素の外方拡散による磁気特性の劣化の問題を解決することはできないという課題があった（例えば、S. Sato, et. al, IEEE Trans. Magn. Vol. 51, Issue11, 3400804参照）。また、特許文献２に記載の磁気トンネル接合素子の製造方法でも、酸化処理またはその後の熱処理によって、素子に含まれるホウ素が側壁金属酸化物層やその外方に拡散してしまうため、ホウ素の外方拡散による磁気特性の劣化の問題を解決することはできないという課題があった。このため、微細化に伴う寸法ばらつきにより素子の劣化の度合いが大きくばらつき、結果として磁気特性のばらつきにつながるという問題点もまだ解決されていないという課題もあった。なお、特許文献３に記載の回路では、ＢＰＳＧやＢＳＧなどの膜が、素子に含まれるホウ素の外方拡散を防ぐかどうかは不明である。【０００９】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、ホウ素の外方拡散による磁気特性の劣化を防ぐことができ、優れた磁気特性を有するとともに、微細化に伴う寸法ばらつきによる磁気特性のばらつきを防ぐことができるスピントロニクス素子を提供することを目的とする。【００１０】
なお、スピントロニクス素子では、RIE等のドライエッチング処理後、SiN膜で覆うことにより大気中での変質を防ぐことが、一般的に行われている。しかし、この場合、スピントロニクス素子の内部に、SiN膜から窒素（Ｎ）が再分布し、磁気特性を劣化させてしまうという課題があった。また、微細化に伴う寸法ばらつきにより、窒素による素子の劣化の度合いが大きくばらつき、結果として磁気特性のばらつきにつながるという課題もあった。そこで、本発明は、外部からの窒素の再分布による磁気特性の劣化および、微細化に伴う寸法ばらつきによる磁気特性のばらつきを防ぐことができるスピントロニクス素子を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係るスピントロニクス素子は、ホウ素を含む強磁性層と、前記強磁性層に含まれるホウ素の外方拡散を防止するよう設けられた拡散防止膜とを、有することを特徴とする。【００１２】
本発明に係るスピントロニクス素子は、拡散防止膜により、強磁性層に含まれるホウ素が外方に拡散するのを防ぐことができる。このため、素子内部の強磁性層の膜面に対して水平方向に沿ったホウ素の濃度分布を、形成時の最適な状態で均一に維持することができ、磁気特性の劣化を防ぐことができる。このように、本発明に係るスピントロニクス素子は、優れた磁気特性を有している。また、素子の寸法がばらついても、素子内部の強磁性層の膜面に対して水平方向に沿ったホウ素の濃度分布が、素子内にてばらつかず、最適な状態で均一に維持されるため、磁気特性のばらつきを防止することもできる。このように、本発明に係るスピントロニクス素子は、微細化の進展に伴うばらつきに対しても、磁気特性のばらつきを防止することができる。拡散防止膜は、例えばＢＳＧ（boron silicate glass）、またはＢＰＳＧ（boron phosphorus silicate glass）、またはAl2O3, Y2O3, ZrO2, MoO2, HfO2, Ta2O5, WO3, CeO2, MgOもしくはGd2O3にBをドープした酸化膜、またはホウ素の酸化膜から成っている。【００１３】
本発明に係るスピントロニクス素子で、前記拡散防止膜は、前記強磁性層の側面の全体を覆うよう設けられていることが好ましいが、前記強磁性層の側面の一部を覆っていてもよい。拡散防止膜が強磁性層の側面の全体を覆う場合には、強磁性層の側面からのホウ素の外方拡散を防ぐことができ、ホウ素の外方拡散に起因する磁気特性の劣化を概ね防止することができる。また、拡散防止膜が強磁性層の側面の一部を覆っている場合でも、強磁性層の側面からのホウ素の外方拡散をある程度防ぐことができ、磁気特性の劣化を防止することができる。【００１４】
本発明に係るスピントロニクス素子で、前記拡散防止膜は、前記強磁性層に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいることが好ましく、特に、前記強磁性層の側縁部に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいることが好ましい。この場合、ホウ素の濃度勾配により、強磁性層の側縁部から拡散防止膜に向かってホウ素が拡散するのを防ぐことができる。酸化処理や熱処理を行ったときでも、拡散防止膜に含まれるホウ素が外方に拡散する可能性はあるが、強磁性層からのホウ素の外方拡散を抑制することができる。【００１５】
本発明に係るスピントロニクス素子で、前記拡散防止膜は、外部から前記スピントロニクス素子の内部に窒素が侵入するのを防止するよう構成されていることが好ましい。この場合、拡散防止膜により、例えばSiN膜などの、素子の外部に形成された膜から素子の内部に窒素が再分布するのを防ぐことができる。このため、窒素の再分布による磁気特性の劣化を防止することができる。また、微細化に伴う寸法ばらつきにより、窒素による素子の劣化の割合が異なるために磁気特性がばらつくのを、防止することができる。【００１６】
本発明に係るスピントロニクス素子で、前記拡散防止膜は、窒素を含んでいないことが好ましい。この場合、拡散防止膜から強磁性層などの内部に窒素が再分布して磁気特性が劣化するのを防ぐことができる。また、微細化に伴う寸法ばらつきにより磁気特性がばらつくのを防止することができる。【００１７】
本発明に係るスピントロニクス素子は、それぞれ前記強磁性層を有する記録層および参照層と、前記記録層と前記参照層との間に配置された絶縁層とを有する磁気トンネル接合素子を有し、前記拡散防止膜は、前記磁気トンネル接合素子の側面を覆うよう設けられていてもよい。この場合、磁気トンネル接合素子の磁気特性の劣化を防ぐことができる。【００１８】
また、本発明に係るスピントロニクス素子は、例えば、トンネル磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗メモリ素子、スピンホール効果素子、逆スピンホール効果素子、磁壁移動メモリ素子またはスピントルク高周波素子を有していてもよい。この場合、拡散防止膜により、各素子の磁気特性の劣化を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ホウ素の外方拡散による磁気特性の劣化を防ぐことができ、優れた磁気特性を有するとともに、微細化に伴う寸法ばらつきによる磁気特性のばらつきを防ぐことができるスピントロニクス素子を提供することができる。また、外部からの窒素の再分布による磁気特性の劣化および、微細化に伴う寸法ばらつきによる磁気特性のばらつきを防ぐことができるスピントロニクス素子を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態のスピントロニクス素子を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態のスピントロニクス素子の（ａ）記録層が多層構造を有する第１の変型例を示す断面図、（ｂ）記録層が多層構造を有する第２の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態のスピントロニクス素子の、磁壁移動メモリ素子を有する変形例を示す断面図である。
【図４】従来のスピントロニクス素子が微細化したときの、素子に対する磁気特性が劣化した層の分布を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は、本発明の実施の形態のスピントロニクス素子１０を示している。
図１に示すように、スピントロニクス素子１０は、磁気トンネル接合素子１１と拡散防止膜１２とを有している。
【００２２】
磁気トンネル接合素子（ＭＴＪ）１１は、強磁性層から成る記録層２１および参照層２２と、記録層２１と参照層２２との間に配置された絶縁層２３とを有している。記録層２１および参照層２２は、強磁性の材料から成り、ホウ素（Ｂ）を含んでいる。記録層２１および参照層２２は、例えば、ＣｏＢ、ＦｅＢもしくはＣｏＦｅＢ等の合金から成る磁性層、またはこれらの合金のうちの１つ以上を含む磁性層から成っている。絶縁層２３は、絶縁性を有する材料から成り、例えばＭｇＯから成っている。磁気トンネル接合素子１１は、物理蒸着法であるスパッタ法、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）などにより、各層を堆積して形成されている。
【００２３】
拡散防止膜１２は、磁気トンネル接合素子１１の側面を覆うよう設けられている。拡散防止膜１２は、記録層２１の側縁部、すなわち記録層２１が拡散防止膜１２と接する部分とその近傍（例えば、拡散防止膜１２と接する部分から5nm以内の範囲）、に含まれるホウ素の濃度、および、参照層２２の側縁部、すなわち参照層２２が拡散防止膜１２と接する部分とその近傍（例えば、拡散防止膜１２と接する部分から5nm以内の範囲）、に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいる。これにより、拡散防止膜１２は、記録層２１および参照層２２に含まれるホウ素の外方拡散を防止するようになっている。なお、拡散防止膜１２は、記録層２１の全体および参照層２２の全体に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含み、記録層２１および参照層２２に含まれるホウ素の外方拡散を防止するようになっていてもよい。拡散防止膜１２は、例えばＢＳＧ（boron silicate glass）やＢＰＳＧ（boron phosphorus silicate glass）から成っている。拡散防止膜１２は、例えばＣＶＤ法により形成されている。
【００２４】
具体的な一例として、記録層２１および参照層２２が（Ｃｏ２５Ｆｅ７５）７０Ｂ３０から成る場合、（Ｃｏ２５Ｆｅ７５）７０Ｂ３０のモル質量が 42.877 g/mol、密度が 8.2 g/cm3 であるため、記録層２１および参照層２２中のホウ素の個数濃度は、3.45×1022 cm-3 となる。拡散防止膜１２は、この個数濃度より高い濃度でホウ素を含むよう形成されている。
【００２５】
次に、作用について説明する。
スピントロニクス素子１０は、ホウ素の濃度勾配により、記録層２１および参照層２２に含まれるホウ素が、記録層２１および参照層２２の側縁部からそれぞれ拡散防止膜１２に向かって拡散するのを防ぐことができ、記録層２１および参照層２２に含まれるホウ素の外方拡散を防ぐことができる。このため、磁気トンネル接合素子１１の内部の、記録層２１および参照層２２の膜面に対して水平方向に沿ったホウ素の濃度分布を、形成時の最適な状態で均一に維持することができる。これにより、強磁性膜である記録層２１および参照層２２の膜面に垂直な方向に沿ったホウ素のプロファイルを最適な状態に保つことができるため、磁気トンネル接合素子１１の磁気特性の劣化を防ぐことができる。また、素子の寸法がばらついても、磁気トンネル接合素子１１の内部の、記録層２１および参照層２２の膜面に対して水平方向に沿ったホウ素の濃度分布が素子内においてばらつかず、最適な状態で均一に維持されるため、強磁性膜である記録層２１および参照層２２の膜面に垂直な方向に沿ったホウ素のプロファイルを最適な状態に保つことができ、磁気特性のばらつきを防止することもできる。
【００２６】
また、酸化処理や熱処理を行ったときでも、拡散防止膜１２に含まれるホウ素が外方に拡散する可能性はあるが、記録層２１および参照層２２からのホウ素の外方拡散を抑制することができる。このように、スピントロニクス素子１０は、優れた磁気特性を有している。また、スピントロニクス素子１０は、微細化の進展に伴うばらつきに対しても、磁気特性のばらつきを防止することができる。
【００２７】
スピントロニクス素子１０は、拡散防止膜１２により、外部から記録層２１や参照層２２などの磁気トンネル接合素子１１の内部に窒素が侵入するのを防ぐことができる。このため、例えばSiN膜などの、素子の外部に形成された膜から素子の内部に窒素が再分布するのを防ぐことができる。このため、窒素の再分布による磁気特性の劣化を防止することができる。また、微細化に伴う寸法ばらつきにより、窒素による素子の劣化の割合が異なるために磁気特性がばらつくのを、防止することができる。
【００２８】
なお、スピントロニクス素子１０は、拡散防止膜１２が窒素を含んでいないことが好ましい。この場合、素子の外部からだけでなく、拡散防止膜１２から磁気トンネル接合素子１１の内部に窒素が再分布して磁気特性が劣化するのを防ぐことができる。
【００２９】
また、図１に示す一例では、拡散防止膜１２は、記録層２１および参照層２２の側面の全体を覆うよう設けられているが、記録層２１および参照層２２の側面のそれぞれ一部を覆うよう設けられていてもよい。この場合でも、記録層２１および参照層２２の側面からのホウ素の外方拡散をある程度防ぐことができ、磁気特性の劣化を防止することができる。
【００３０】
また、図１に示す一例では、記録層２１および参照層２２の側面を１つの拡散防止膜１２で一体的に覆っているが、記録層２１および参照層２２の側面をそれぞれ別の拡散防止膜１２で覆っていてもよい。この場合、記録層２１の側面を覆う拡散防止膜１２が、記録層２１の側縁部に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでおり、参照層２２の側面を覆う拡散防止膜１２が、参照層２２の側縁部に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいればよい。これにより、記録層２１および参照層２２に含まれるホウ素が外方に拡散するのを防ぐことができ、磁気特性の劣化を防ぐことができる。
【００３１】
また、図１に示す一例では、磁気トンネル接合素子１１の外側に拡散防止膜１２を形成したが、記録層２１および参照層２２の側縁部に、イオン注入法やプラズマドーピング法を用いてホウ素を導入して、それぞれ記録層２１および参照層２２の中央部より高い濃度でホウ素を含む部分を形成してもよい。この場合、ホウ素を導入した記録層２１および参照層２２の側縁部が、拡散防止膜１２となり、記録層２１および参照層２２の中央部に含まれるホウ素の外方拡散を防ぐことができる。
【００３２】
また、記録層２１および参照層２２はそれぞれ、１つの強磁性層から成るものに限らず、強磁性層と、非強磁性層やキャップ層などの強磁性層以外の層とが複数積層されて形成されていてもよい。例えば、図２（ａ）に示すように、記録層２１が、ＣｏＦｅＢから成る１対の強磁性層３１，３２の間に、Ｔａから成る非磁性結合層３３を挟んだ構造から成っていてもよい。なお、図２（ａ）に示す一例では、記録層２１の絶縁層２３とは反対側の表面に、ＭｇＯから成る絶縁層３４が形成されている。また、図２（ａ）に示す一例では、非磁性結合層３３は、Ｔａから成っているが、Ｔａに限らず、Ｗ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｍｇ，ＭｇＯ等から成っていてもよい。
【００３３】
また、図２（ｂ）に示すように、記録層２１が、ＣｏＦｅＢ層３５の両面に、それぞれ薄いＣｏＦｅ層３６，３７が形成された構造から成っていてもよい。なお、図２（ｂ）に示す一例では、ＣｏＦｅ層３６，３７のＣｏＦｅＢ層３６とは反対側の表面に、ＭｇＯから成る絶縁層３８，３９が形成されている。これらの絶縁層３８，３９は、絶縁層２３や絶縁層３４を構成可能である。図２（ａ）および（ｂ）に示す一例では、記録層２１が多層構造から成る構成を示したが、参照層２２が同様の多層構造を有していてもよい。
【００３４】
図１に示す一例では、スピントロニクス素子１０は、磁気トンネル接合素子１１を含むものから成っているが、磁気トンネル接合素子１１に限らず、ホウ素を含む強磁性層を有する素子であれば、いかなる素子を有していてもよい。例えば、トンネル磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗メモリ素子、スピンホール効果素子、逆スピンホール効果素子、磁壁移動メモリ素子またはスピントルク高周波素子を有するものから成っていてもよい。
【００３５】
例えば、図３に示すように、磁壁移動メモリ素子を有するものから成る場合、磁気トンネル接合素子１１の側面に拡散防止膜１２を設けることにより、磁気トンネル接合素子１１に含まれるホウ素の外方拡散を防ぐことができ、磁気特性の劣化を防止することができる。
【実施例１】
【００３６】
図１に示す磁気トンネル接合素子（ＭＴＪ）１１を作製し、トンネル磁気抵抗比（ＴＭＲ比）の測定を行った。また、比較のため、拡散防止膜１２を有さないＭＴＪも作製し、ＴＭＲ比の測定を行った。拡散防止膜１２を有する図１のＭＴＪ、および拡散防止膜１２を有さないＭＴＪの双方とも、円柱状になるように形成し、拡散防止膜１２以外の記録層、参照層、絶縁層の構成は同じとした。拡散防止膜１２を有するＭＴＪ、および拡散防止膜１２を有さないＭＴＪの双方とも、実際のＭＴＪは加工ばらつきのため真の円柱ではないが、ＭＴＪの直径は素子の抵抗値から円柱と仮定し算出した。また、拡散防止膜１２を有さないＭＴＪについては、直径が異なる３つのサイズの円柱状のＭＴＪを作製した。各ＭＴＪのＴＭＲ比の測定結果を、表１に示す。なお、表１中のＴＭＲ比は、各ＭＴＪ製造過程の熱処理前（ドライエッチング処理後）のＴＭＲ比に対する比率（百分率）で表している。【００３７】
【表１】
2017110834.tif 000003
【００３８】
表１に示すように、拡散防止膜１２を有さないＭＴＪでは、熱処理によるホウ素の外方拡散で、磁気特性が劣化するため、熱処理によりＴＭＲ比が低下していることが確認された。また、拡散防止膜１２を有さないＭＴＪでは、図４に示すように、直径が小さくなるに従って、磁気特性が劣化した層の素子全体に占める割合が増加するため、ＴＭＲ比の低下率も増加していることが確認された。これに対し、拡散防止膜１２を有する図１のＭＴＪでは、拡散防止膜１２によりホウ素の外方拡散を防止することができるため、熱処理後もＴＭＲ比が低下せず、むしろ増加していることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係るスピントロニクス素子は、例えば、スピン注入磁化反転（ＳＴＴ）を利用した磁気抵抗変化型メモリ（ＭＲＡＭ）、すなわちＳＴＴ−ＭＲＡＭを搭載した汎用メモリ製品および混載ＳｏＣ（System-on-a-chip）製品に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  スピントロニクス素子
１１  磁気トンネル接合素子
２１  記録層
２２  参照層
２３  絶縁層
１２  拡散防止膜
３１，３２  強磁性層
３３  非磁性結合層
３４  絶縁層
３５  ＣｏＦｅＢ層
３６，３７  ＣｏＦｅ層
３８，３９  絶縁層
５０  スピントロニクス素子
５１  磁気特性が劣化した層
【図１】
2017110834.tif 000004
【図２】
2017110834.tif 000005
【図３】
2017110834.tif 000006
【図４】
2017110834.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月22日(2017.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
ホウ素を含む強磁性層と、
前記強磁性層の側面の一部または全体を覆い、前記強磁性層に含まれるホウ素の外方拡散を防止するよう設けられた拡散防止膜とを有し、
前記拡散防止膜は、前記強磁性層または前記強磁性層の側縁部に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいることを
特徴とするスピントロニクス素子。
【請求項１０】
スピントロニクス素子であって、
ホウ素を含む強磁性層と、
前記強磁性層の側面の一部または全体を覆い、前記強磁性層に含まれるホウ素の外方拡散を防止するよう設けられた拡散防止膜とを有し、
前記拡散防止膜は、外部から前記スピントロニクス素子の内部に窒素が侵入するのを防止するよう構成されていることを
特徴とするスピントロニクス素子。
【請求項１１】
前記拡散防止膜は、前記強磁性層または前記強磁性層の側縁部に含まれるホウ素の濃度より高い濃度でホウ素を含んでいることを特徴とする請求項１０記載のスピントロニクス素子。
【請求項１２】
前記拡散防止膜は、窒素を含んでいないことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【請求項１３】
それぞれ前記強磁性層を有する記録層および参照層と、前記記録層と前記参照層との間に配置された絶縁層とを有する磁気トンネル接合素子を有し、
前記拡散防止膜は、前記磁気トンネル接合素子の側面を覆うよう設けられていることを
特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【請求項１４】
参照層と、前記強磁性層を有する記録層と、前記記録層と前記参照層との間に配置された絶縁層とを有する磁気トンネル接合素子を有し、
前記拡散防止膜は、前記記録層の側面を覆うよう設けられていることを
特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【請求項１５】
トンネル磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗メモリ素子、スピンホール効果素子、逆スピンホール効果素子、磁壁移動メモリ素子またはスピントルク高周波素子を有することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載のスピントロニクス素子。
【国際調査報告】
2017110834.tif 000008
2017110834.tif 000009
2017110834.tif 000010
2017110834.tif 000011