(57)【要約】【課題】  ナノレベル構造組成観察方法、絶縁層が介在する多層膜構造体の製造方法、及び、ナノレベル構造組成観察装置に関し、絶縁層が介在する多層薄膜構造の試料の広い範囲内における微細構造組成を高精度に解析する。【解決手段】  絶縁層３が介在する多層膜構造からなる凸状構造物２を複数個設け、観察対象となる凸状構造物２のみの上下の導電性部分４，５を順次電気的に短絡させて観察を行う。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層が介在する多層膜構造からなる凸状構造物を表面側に有する被分析試料の前記凸状構造物の表面より、外部エネルギー或いは内部エネルギーにより前記凸状構造物を構成する原子或いはクラスタのいずれかからなる粒子を１個ずつ外部空間に離脱することにより前記凸状構造物のナノレベルの構造組成を観察するナノレベル構造組成観察方法において、前記凸状構造物を複数個設け、観察対象となる凸状構造物のみの上下の導電性部分を順次電気的に短絡させて観察を行うことを特徴とするナノレベル構造組成観察方法。
【請求項２】
上記凸状構造物の上下の導電性部分の短絡を、集束イオンビーム法を用いた導電性膜の堆積により行うとともに、観察終了後に前記凸状構造物の上下の導電性部分を短絡させている前記導電性膜に集束イオンビームを照射して前記導電性膜の除去により行うことを特徴とする請求項１記載のナノレベル構造組成観察方法。
【請求項３】
上記観察対象となる凸状構造物に引出電極を近接させて前記凸状構造物の表面から離脱した粒子を、引出電極に設けた開口部を介して引き出すことを特徴とする請求項１または２に記載のナノレベル構造組成観察方法。
【請求項４】
絶縁層が介在する多層膜構造からなる凸状構造物を表面側に有する被分析試料の凸状構造物の表面より、外部エネルギー或いは内部エネルギーにより前記凸状構造物を構成する原子或いはクラスタのいずれかからなる粒子を１個ずつ外部空間に離脱することにより前記凸状構造物のナノレベルの構造組成を観察するナノレベル構造組成観察装置において、前記凸状構造物の上下の導電性部分を順次電気的に短絡させる導電性膜を堆積するための原料ガスの導入手段、及び、前記導電性膜の堆積及び除去に際して集束イオンビームを照射するための集束イオンビーム照射手段、及び、前記凸状構造物の表面から離脱した粒子を引き出す引出電極を少なくとも備えていることを特徴とするナノレベル構造組成観察装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のナノレベル構造組成観察方法によって絶縁層が介在する多層膜構造体のナノレベル構造組成を観察したのち、観察結果が設計許容値の範囲内であるか否かによって製造工程の進行を決定することを特徴とする絶縁層が介在する多層膜構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はナノレベル構造組成観察方法、絶縁層が介在する多層膜構造体の製造方法、及び、ナノレベル構造組成観察装置に関するものであり、特に、絶縁層が介在する多層薄膜構造からなる表面層の界面構造を広い範囲にわたってアトムプローブ法によって精度良く観察するための特徴のあるナノレベル構造組成観察方法、絶縁層が介在する多層膜構造体の製造方法、及び、ナノレベル構造組成観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の小型化、大容量化が急速に進んでおり、高密度磁気記録を実現するためのヘッド及び媒体の開発が求められている
媒体に微細に配列された記録ビットから発生する磁気的信号を再生ヘッドで高効率に電気信号に変換するために、ＭＲヘッドの微細化・薄層化が求められている。
【０００３】
この様に微細化・薄層化されたＭＲヘッドにおいては、スピンバルブ膜を構成する各層の層厚を精度良く形成するとともに、各層間の界面状態を良好に保つ必要がある。
例えば、膜厚分布が不均一であったり、界面が湾曲していたり、或いは、界面で構成原子が相互拡散して界面が不明確になっていれば、所望の特性が得られなくなる。
【０００４】
そこで、従来においては、界面におけるＸ線の反射を利用した２θ法を用いて、スピンバルブ膜等の各層の膜厚及び界面状態を評価して、結果を製造工程へフィードバックすることによって、性能の向上と製造歩留りの向上を図っていた。
【０００５】
しかし、２θ法は界面でのＸ線の反射強度を利用する手法であるため、界面で構成原子が相互拡散して界面が不明確になっている場合には精度の高い解析が困難であり、また、予期せぬ層が介在していた場合にも、精度の高い解析が困難であった。
【０００６】
一方、この様な問題を解決する手法として、原子レベルの３次元構造を直接観察する手法として３次元アトムプローブ法が知られており、このアトムプローブ法は針状に鋭角に形成された１μｍ以下の針状試料にパルス状高電界やレーザを照射し、このエネルギーで、表面の原子或いはクラスターを電解蒸発させ２次元位置検出器により試料の３次元原子レベルの構造を観察するものである。
【０００７】
しかし、このアトムプローブ法においては、針一箇所の３次元原子レベルの情報のみしかえられず、膜厚の分布等の広い範囲における２次元的情報を一度に入手することができないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明者等は、基板上に複数の針状構造物を形成し、個々の針状構造物に引出電極を近接させることによって、個々の針状構造物の３次元原子レベルの情報を取得し、全ての情報を総合することによって、膜厚の分布等の広い範囲における３次元的構造組成を解析することを提案している（例えば、特許文献１参照）ので、図８を参照して説明する。
【０００９】
図８参照  
図８は、３次元構造組成測定装置の概念的構成図であり、Ｂを局所的にイオン注入したシリコン基板６１を主面に垂直な断面が表れるように切断したのち、切断面を研磨し、次いで、研磨面の表面に複数の針状構造物６３を形成し、この針状構造物６３に引出電極６４を近接させて電界蒸発したのちイオン化した構成原子或いはクラスタを印加した電界で引出し、位置敏感検出器６５によって、検出するものである。
【００１０】
一つの針状構造物６３に対する測定により、まず、２次元情報が得られ、それらを時間的に重合わせることによって３次元構造組成情報を取得することができる。
この測定を全ての針状構造物６３について行い、得られた全ての情報を総合することによって、イオン注入領域６２におけるＢ濃度分布を得ることができる。
【００１１】
この様な３次元アトムプローブ法を各種の試料に適用することによって、基板の広い範囲における表面における吸着、表面反応、多層膜の界面構造を評価したり、或いは、材料の点欠陥等のナノオーダーの欠陥等を検出することができ、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｐｌａｎｅ）型のＧＭＲ素子からなるＭＲヘッドにおける各層の膜厚分布及び界面状態を評価が可能になる。
【００１２】
しかし、このアトムプローブ法においては、イオン化工程を伴うため、イオン化に伴って電子が基板側に残ることになるが、絶縁層が介在する場合には、電子の逃げ場がなくチャージアップにより継続した測定ができないという問題がある。
【００１３】
例えば、Ａｌ2 Ｏ3 膜等からなるリードギャップ層を上下に備えたＣＩＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｌａｎｅ）型のＧＭＲ素子からなるＭＲヘッドの解析には適用できないという問題がある。
【００１４】
さらに、ＣＰＰ構造のＧＭＲ素子の場合にも、中間にトンネル絶縁膜が介在するＭＴＪ（強磁性トンネル接合）型のＧＭＲ素子の場合には、同様に解析が困難であり、このような事情は、ＧＭＲ素子に限らず、層構造中に絶縁膜を含む各種の試料において共通の問題であった。
【００１５】
一方、アトムプローブ法において、被分析試料に絶縁層が介在する場合のチャージアップを防止するために集束イオンビーム（ＦＩＢ）法を用いて絶縁層を跨ぐ導電性膜を形成して、絶縁層の上下を短絡させることも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１６】
そこで、この様なＦＩＢ法を用いた短絡法と上述の複数の針状構造物を形成する方法を組み合わせることによって、ＣＩＰ型ＧＭＲ素子等の中間に絶縁層が介在する多層薄膜試料の解析も可能になる。
【特許文献１】特開２００４−１１７２８７号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、上記の特許文献１と特許文献２を組み合わせ場合も、試料平面内における密度の高い詳細な分析は困難であるという問題がある。
【００１８】
即ち、上記の特許文献１からの明らかなように、引出電極の下端の開口部の直径は５０ｎｍ程度であるため、５０ｎｍ以下のピッチで針状構造物を形成した場合、引出電極に対して複数の針状構造物が対向して、検出した粒子がどの針状構造物から飛来したかの判定が困難になる。
【００１９】
一方、判定の精度を高めるためには、５０ｎｍ以上のピッチで針状構造物を形成すれば良いが、そうすると観察点がまばらになるので精度の高い２次元解析ができなくなるという問題がある。
【００２０】
さらに、仮に、引出電極の下端の開口部の直径を２０ｎｍ以下に微細化することが可能になったとして、そうすると、測定対象となる針状構造物と引出電極との位置合わせが非常に困難になるという問題がある。
【００２１】
したがって、本発明は、絶縁層が介在する多層薄膜構造の試料の広い範囲内における微細構造組成を高精度に解析することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、絶縁層３が介在する多層膜構造からなる凸状構造物２を表面側に有する被分析試料１の凸状構造物２の表面より、外部エネルギー或いは内部エネルギー８により凸状構造物２を構成する原子或いはクラスタのいずれかからなる粒子９を１個ずつ外部空間に離脱することにより凸状構造物２のナノレベルの構造組成を観察するナノレベル構造組成観察方法において、凸状構造物２を複数個設け、観察対象となる凸状構造物２のみの上下の導電性部分４，５を順次電気的に短絡させて観察を行うことを特徴とする。
【００２３】
このように、観察対象となる凸状構造物２のみの上下の導電性部分４，５を一個一個順次電気的に短絡させて観察を行うとともに、観察の終了した凸状構造物２については電気的に開放することによって、凸状構造物２を高密度に設けた場合にも対象となる上下の導電性部分４，５を短絡させた凸状構造物２からのみ粒子９が飛来することになるので精度の高い測定が可能になる。
【００２４】
また、凸状構造物２の上下の導電性部分４，５の短絡及び開放を、微細領域の加工が容易な集束イオンビーム６法を用いて行うことによって、凸状構造物２を高密度に設けた場合にも短絡或いは開放の対象となる一個の凸状構造部のみに対して選択的な堆積或いはエッチングが可能になる。
【００２５】
また、引出電極を用いる場合、引出電極の下端の開口部が広くても粒子９が飛来してくるのは、凸状構造物２の上下の導電性部分４，５が短絡している１個の凸状構造物２のみであるので、精度の高い測定が可能になり、逆に、開口部が広いことにより観察対象となる凸状構造物２に対する位置合わせが容易になる。
【００２６】
この場合、内部エネルギー８としては、パルス状高電界よる電界蒸発が典型的なものであり、また、外部エネルギーとしては、パルスレーザ光等のパルス状電磁波が典型的なものである。
【００２７】
また、装置構成としては、通常のアトムプローブ装置構成に加えて、凸状構造物２の上下の導電性部分４，５を順次電気的に短絡させる導電性膜７を堆積するための原料ガスの導入手段、及び、導電性膜７の堆積及び除去に際して集束イオンビーム６を照射するための集束イオンビーム照射手段を備えていることを特徴とする。
【００２８】
このように、通常の装置構成に原料ガスの導入手段及び  集束イオンビーム照射手段を備えるだけで、被分析試料１を真空系外に取り出すことなく、或いは、別個の成膜装置及びエッチング装置を付随させることなく、凸状構造物２を一個一個順次連続的に観察することが可能になるので、装置構成が簡素化されるとともに、観察時間が短縮され、且つ、凸状構造部の表面が外気により汚染されることがない。
【００２９】
また、上記のナノレベル構造組成観察方法によって絶縁層３が介在する多層膜構造体のナノレベル構造組成を観察した結果により製造工程を進めたり或いは製造工程にフィードバックすることによって、製品の製造歩留りを向上することができるとともに、製品の性能を向上することができる。
特に、界面状態が特性に大きく影響を与える再生ヘッドを構成する磁気抵抗素子に対して効果的である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明においては、絶縁層が介在する多層薄膜構造の広い範囲にわたる３次元構造を高密度に形成した凸状構造物によって高精度に解析することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明は、絶縁層が介在する多層膜構造からなる凸状構造物を表面側に有する被分析試料の表面に複数の凸状構造部を形成し、観察対象となる一個の凸状構造物のみの上下の導電性部分をＦＩＢ法を用いて導電膜を堆積させて電気的に短絡させ、凸状構造部に脱離のためのパルス高電圧或いはパルスレーザ光を印加して凸状構造物を構成する原子或いはクラスタのいずれかからなる粒子を１個ずつ外部空間に離脱することにより凸状構造物のナノレベルの構造組成を観察したのち、観察の終了した凸状構造物についてはＦＩＢ法を用いて導電膜を除去するとともに、次の観察対象となる一個の凸状構造物のみの上下の導電性部分をＦＩＢ法を用いて導電膜を堆積させて電気的に短絡させて観察を行い、この工程を必要とする数の凸状構造物に対して行うものである。
【実施例１】
【００３２】
ここで、図２乃至図７を参照して、本発明の実施例１のナノレベル構造組成観察方法を説明する。
図２参照  
まず、スライダーの母体となる、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板１１上にＡｌ2 Ｏ3 膜（図示を省略）を介してＮｉＦｅ等からなる下部磁気シールド層１２を設け、その上に、Ａｌ2 Ｏ3 からなる下部リードギャップ層１３を設けたのち、スパッタリング法を用いてスピンバルブ膜１４を形成する。
【００３３】
このスピンバルブ膜１４は、例えば、５ｎｍのＴａ下地層１５、２ｎｍのＮｉＦｅフリー層１６、１．５ｎｍのＣｏＦｅＢフリー層１７、２．８ｎｍのＣｕ中間層１８、２ｎｍのＣｏＦｅＢピンド層１９、１３ｎｍのＰｄＰｔＭｎ反強磁性層２０、及び、６ｎｍのＴａキャップ層２１からなる。
【００３４】
次いで、レジストパターン２２をマスクとしてイオンミリングを施すことによって、所定の形状に加工することによってセンス部２３を形成し、引き続いて、スパッタリング法を用いてＣｏＣｒＰｔからなる磁区制御膜２４を形成する。
図３参照  
【００３５】
次いで、レジストパターン２２を除去したのち、３ｎｍのＣｒ膜及び３０ｎｍのＡｕ膜からなる電極端子用導電膜を形成し、新たなレジストパターンをマスクとしたイオンミリングを施すことによって電極端子２５を形成する。
【００３６】
次いで、レジストパターンを除去したのちＡｌ2 Ｏ3 からなる上部リードギャップ層２６及びＮｉＦｅからなる上部磁気シールド層２７を設けることによってＭＲヘッドの基本構造が完成する。
【００３７】
図４参照
次いで、ダイシング加工によって、矩形状のチップ２８に切り出したのち、各チップ２８に対してＧａイオン２９を用いたＦＩＢ法によって、下部リードギャップ層１３を貫通して下部磁気シールド層１２に達する針状構造物３０をマトリクス状に形成することによって、ナノレベル構造組成観察用試料１０が完成する。
なお、この場合の針状構造物３０のピッチは例えば１５０ｎｍであり、また、各針状構造物３０の柄の部分の直径は１００ｎｍで、先端部の直径は５０ｎｍである。
【００３８】
図５参照  
次いで、このナノレベル構造組成観察用試料１０をナノレベル構造組成観察装置４０内に設けた試料ホルダ４２に固定する。
このナノレベル構造組成観察装置４０は、真空容器４１、引出電極４３、位置敏感検出器４４、引出電源４５、及び、パルス高圧電源４６を備えるとともに、本発明に特有なＦＩＢ源４７、及び、原料ガス導入管４８が備えられている。
なお、この場合の引出電極４３は、上端に直径が８μｍで下端の直径が５μｍの開口部を有するＷ製コーン状中空円筒体からなり、下端を厚さが、例えば、１００ｎｍのＮｉ薄膜で塞ぐとともに、その中央部に直径が５００ｎｍの孔を設けたものである。
【００３９】
図６参照  
まず、真空容器４１内に原料ガス導入管４８から針状構造物３０の近傍に向けてＷ（ＣＯ）6 ガス４９を流すとともに、観察対象となる特定の一個の針状構造物３０の下部磁気シールド層１３近傍に向けてＦＩＢ源４７からＧａイオン５０を照射することによって下部磁気シールド層１２と上部の導電性多層薄膜構造からなるスピンバルブ膜１４を短絡するように、Ｗ膜５１を化学気相蒸着する。
【００４０】
次いで、Ｗ膜５１を形成した針状構造物３０の先端部に引出電極４３を近接させ、パルス高圧電源４６からのパルス状高電界によって先端部の構成物を電界蒸発させるととにイオン化し、イオン化した粒子を引出電極４３で引出し、引き出した粒子５２をナノレベル構造組成観察用試料１０と位置敏感検出器４４との間に印加された直流電圧によって加速し、位置敏感検出器４４で検出する。
【００４１】
次いで、再び、ＦＩＢ法を用いて、ＦＩＢ源４７からＷ膜５１に向けてＧａイオン５０を照射することによって、Ｗ膜５１をスパッタエッチングすることによって除去し、観察の終了した針状構造物３０の下部磁気シールド層１２と上部の導電性多層薄膜構造からなるスピンバルブ膜１４を電気的に開放状態とする。
なお、図においては、観察を終了した針状構造物３０を観察前と同じ大きさで表しているが、実際には、観察時間に応じて電界蒸発して小さくなっており、場合によって針状構造物３０の大半が消失する。
【００４２】
図７参照  
次いで、再び、原料ガス導入管４８から針状構造物３０の近傍に向けてＷ（ＣＯ）6 ガス４９を流すとともに、次の観察対象となる特定の一個の針状構造物３０の下部磁気シールド層１３近傍に向けてＦＩＢ源４７からＧａイオン５０を照射することによって下部磁気シールド層１２と上部の導電性多層薄膜構造からなるスピンバルブ膜１４を短絡するように、Ｗ膜５１を化学気相蒸着する。
以降は、この化学気相蒸着−観察−除去を必要とする針状構造物３０の数だけ繰り返すことによって全体の観察が終了する。
【００４３】
このような膜厚及び界面状態に対するナノレベルの３次元組成構造に関する情報取得を、例えば、チップ２８の５０点以上の部位で実施し、膜組成、界面急峻性が初期設計値以内であるか否かを確認することによって、設計値以内であれば、製品を流し、設計値外であれば、成膜工程或いは、成膜の後の磁化付与のためのアニール工程の処理条件を変更するＧＯ／ＮＯＧＯ試験を行う。
【００４４】
このように、本発明の実施例１においては、観察した結果を再生ヘッドの製造工程にフィードバックすることによって、高性能の再生ヘッドを安定に製品化することができるとともに、従来に比べ、全体として、歩留りの向上、スループットの短縮、製造単価の低減を図ることができる。
【００４５】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、各実施例に記載した多層薄膜構造は単なる一例にすぎず、解析対象となるデバイスの多層薄膜構造に応じて適宜変更されるものである。
【００４６】
また、上記の実施例においては、短絡させる導電膜をＷ膜としているが、Ｗ膜に限られるものではなく、Ｗ膜と同様にＦＩＢ法によって成膜可能なＣ（炭素）膜を用いても良いものであり、Ｃ膜を用いる場合には、Ｃ14Ｈ10等の炭化水素ガスを流した状態でＧａイオンを照射すれば良い。
【００４７】
また、上記実施例においては、電界蒸発及びイオン化に際して電圧しか印加していないものの、パルス電圧に同期させてレーザ光等のパルス電磁波を印加しても良いものであり、電磁波によるパルス電磁界により試料先端部における電界蒸発を容易に引き起こすことができ、特に、先端部のサイズが大きい場合に効果的である。
【００４８】
さらには、蒸発及びイオン化に際して、電界を印加することなく、レーザ光等のパルス電磁波のみで行っても良いものである。
【００４９】
また、上記実施例においては、観察終了後に上下の導電性領域を短絡させている導電性膜をＦＩＢによって除去して開放しているが、観察に伴って凸状構造物全体が電界蒸発していくので、観察終了後に導電性膜をＦＩＢによって除去する必要は必ずしもないものである。
【００５０】
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図１参照  
（付記１）  絶縁層３が介在する多層膜構造からなる凸状構造物２を表面側に有する被分析試料１の前記凸状構造物２の表面より、外部エネルギー或いは内部エネルギー８により前記凸状構造物２を構成する原子或いはクラスタのいずれかからなる粒子９を１個ずつ外部空間に離脱することにより前記凸状構造物２のナノレベルの構造組成を観察するナノレベル構造組成観察方法において、前記凸状構造物２を複数個設け、観察対象となる凸状構造物２のみの上下の導電性部分４，５を順次電気的に短絡させて観察を行うことを特徴とするナノレベル構造組成観察方法。
（付記２）  上記凸状構造物２の上下の導電性部分４，５の短絡を、集束イオンビーム６法を用いた導電性膜７の堆積により行うとともに、観察終了後に前記凸状構造物２の上下の導電性部分４，５を短絡させている前記導電性膜７に集束イオンビーム６を照射して前記導電性膜７の除去により行うことを特徴とする付記１記載のナノレベル構造組成観察方法。
（付記３）  上記観察対象となる凸状構造物２に引出電極を近接させて前記凸状構造物２の表面から離脱した粒子９を、引出電極に設けた開口部を介して引き出すことを特徴とする付記１または２に記載のナノレベル構造組成観察方法。
（付記４）  上記内部エネルギー８の印加が、パルス状高電界の印加であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載のナノレベル構造組成観察方法。
（付記５）  上記外部エネルギーの印加が、パルス状電磁波の印加であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載のナノレベル構造組成観察方法。
（付記６）  絶縁層３が介在する多層膜構造からなる凸状構造物２を表面側に有する被分析試料１の凸状構造物２の表面より、外部エネルギー或いは内部エネルギー８により前記凸状構造物２を構成する原子或いはクラスタのいずれかからなる粒子９を１個ずつ外部空間に離脱することにより前記凸状構造物２のナノレベルの構造組成を観察するナノレベル構造組成観察装置において、前記凸状構造物２の上下の導電性部分４，５を順次電気的に短絡させる導電性膜７を堆積するための原料ガスの導入手段、及び、前記導電性膜７の堆積及び除去に際して集束イオンビーム６を照射するための集束イオンビーム照射手段、及び、前記凸状構造物２の表面から離脱した粒子９を引き出す引出電極を少なくとも備えていることを特徴とするナノレベル構造組成観察装置。
（付記７）  付記１乃至５のいずれか１に記載のナノレベル構造組成観察方法によって絶縁層３が介在する多層膜構造体のナノレベル構造組成を観察したのち、観察結果が設計許容値の範囲内か否かによって製造工程の進行を決定することを特徴とする絶縁層３が介在する多層膜構造体の製造方法。
（付記８）  付記１乃至５のいずれか１に記載のナノレベル構造組成観察方法によって絶縁層３が介在する多層膜構造体のナノレベル構造組成を観察したのち、観察結果により決定した許容できる範囲の好適製造条件を絶縁層３が介在する多層膜構造体の製造工程にフィードバックして反映させることを特徴とする絶縁層３が介在する多層膜構造体の製造方法。
（付記９）  上記絶縁層３が介在する多層膜構造体が、再生ヘッドを構成する磁気抵抗素子であることを特徴とする付記７または８に記載の絶縁層３が介在する多層膜構造体の製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の活用例としては、再生ヘッドを構成するＧＭＲ素子が典型的なものであるが、再生ヘッド限られるものではなく、ＭＩＳＦＥＴにおけるゲート絶縁膜の界面近傍の組成構造や界面状態等が問題となる半導体素子のナノレベル構造組成の解析方法等にも適用されるものであり、少なくとも絶縁層が介在する多層構造膜の解析に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１のナノレベル構造組成観察方法の途中までの工程の説明図である。
【図３】本発明の実施例１のナノレベル構造組成観察方法の図２以降の途中までの工程の説明図である。
【図４】本発明の実施例１のナノレベル構造組成観察方法の図３以降の途中までの工程の説明図である。
【図５】本発明の実施例１のナノレベル構造組成観察方法の図４以降の途中までの工程の説明図である。
【図６】本発明の実施例１のナノレベル構造組成観察方法の図５以降の途中までの工程の説明図である。
【図７】本発明の実施例１のナノレベル構造組成観察方法の図６以降の工程の説明図である。
【図８】３次元構造組成測定装置の概念的構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  被分析試料
２  凸状構造物
３  絶縁層
４  導電性部分
５  導電性部分
６  集束イオンビーム
７  導電性膜
８  内部エネルギー
９  粒子
１０ナノレベル構造組成観察用試料
１１  Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板
１２  下部磁気シールド層
１３  下部リードギャップ層
１４  スピンバルブ膜
１５  Ｔａ下地層
１６  ＮｉＦｅフリー層
１７  ＣｏＦｅＢフリー層
１８  Ｃｕ中間層
１９  ＣｏＦｅＢピンド層
２０  ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層
２１  Ｔａキャップ層
２２  レジストパターン
２３  センス部
２４  磁区制御膜
２５  電極端子
２６  上部リードギャップ層
２７  上部磁気シールド層
２８  チップ
２９  Ｇａイオン
３０  針状構造物
４０  ナノレベル構造組成観察装置
４１  真空容器
４２  試料ホルダ
４３  引出電極
４４  位置敏感検出器
４５  引出電源
４６  パルス高圧電源
４７  ＦＩＢ源
４８  原料ガス導入管
４９  Ｗ（ＣＯ）6 ガス
５０  Ｇａイオン
５１  Ｗ膜
５２  粒子
６１  シリコン基板
６２  イオン注入領域
６３  針状構造物
６４  引出電極
６５  位置敏感検出器
【図１】
2006051555.tif 000003
【図２】
2006051555.tif 000004
【図３】
2006051555.tif 000005
【図４】
2006051555.tif 000006
【図５】
2006051555.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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