(57)【要約】【課題】  磁気抵抗効果素子の製造のための改善された方法を提供する。【解決手段】  一実施形態による磁気抵抗効果素子の製造方法は、強磁性層および酸化マグネシウムを含んだ第１層を含む積層体上に、第２層を形成することを含む。第２層と酸化マグネシウムはイオンビームによる第１エッチングに対して１超の選択比を有する。第２層をマスクとして用いる第１エッチングで積層体がエッチングされる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性層および酸化マグネシウムを含んだ第１層を含む積層体上に、第２層を形成することであって、前記第２層と酸化マグネシウムはイオンビームによる第１エッチングに対して１超の選択比を有する、第２層を形成することと、
前記第２層をマスクとして用いる前記第１エッチングで前記積層体をエッチングすることと、
を備える、磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２層は、前記エッチングすることの開始の時に孤立したパターンを有する、
請求項１の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項３】
前記第２層は、結晶性化合物を備える、
請求項１の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２層は、硫酸銀（Ｉ）、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、ムライト、硫酸アルミニウム、五酸化二ヒ素、三酸化ヒ素、酸化アルミニウム、ウィザライト、フッ化バリウム、硝酸バリウム、アレキサンドライト、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、カルサイト、ホタル石、ドロマイト、酸化カルシウム、ペロブスカイト、孔雀石、鉄かんらん石、酸化ランタン、水酸化マグネシウム、苦土かんらん石、スピネル、マグネサイト、氷晶石、窒化ケイ素、β２−トリジマイト、酸化サマリウム、およびルチルの少なくとも１つを備える、
請求項１の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項５】
前記積層体は、金属層をさらに含み、
前記第２層は、前記金属層上に形成される、
請求項１の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項６】
前記金属層は、タンタルを含み、
前記第２層は、結晶性化合物を備える、
請求項５の磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項７】
第１強磁性層と、
前記第１強磁性層上の、酸化マグネシウムを含んだ第１層と、
前記第１層上の第２強磁性層と、
前記第２強磁性層の上方の金属層と、
前記金属層上の第２層と、
を備え、
前記第２層と酸化マグネシウムはイオンビームによるエッチングに対して１超の選択比を有する、
磁気抵抗効果素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、概して磁気抵抗効果素子および磁気抵抗効果素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気抵抗効果を示す磁気抵抗効果素子が知られている。磁気抵抗効果は、２つの強磁性体の磁化の向きが平行である場合と反平行である場合とで、磁気抵抗効果素子が相違する抵抗を示す現象である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９７２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気抵抗効果素子の製造のための改善された方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態による磁気抵抗効果素子の製造方法は、強磁性層および酸化マグネシウムを含んだ第１層を含む積層体上に、第２層を形成することを含む。第２層と酸化マグネシウムはイオンビームによる第１エッチングに対して１超の選択比を有する。第２層をマスクとして用いる第１エッチングで積層体がエッチングされる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態の磁気記憶装置の一部の断面構造を示す。
【図２】一実施形態の磁気記憶装置の拡大された一部の断面構造を示す。
【図３】一実施形態の磁気記憶装置の製造工程中の一状態を示す。
【図４】いくつかの材料の標準生成エンタルピーの絶対値を示す。
【図５】いくつかの材料の標準生成エンタルピーの絶対値を示す。
【図６】図３に続く状態を示す。
【図７】図６に続く状態を示す。
【図８】実施形態の変形例の磁気記憶装置の一部の断面構造を示す。
【図９】実施形態の変形例の磁気記憶装置の製造工程中の一状態を示す。
【図１０】図９に続く状態を示す。
【図１１】図１０に続く状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に実施形態が図面を参照して記述される。以下の記述において、略同一の機能および構成を有する構成要素は同一符号を付され、繰り返しの説明は省略される場合がある。図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なり得る。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定しない。
【０００８】
図１は、一実施形態の磁気記憶装置の一部の断面構造を示す。図１に示されるように、導電体１上に、ＭＴＪ（magnetic tunnel junction）素子２が設けられている。導電体１は、例えばシリコンの基板（図示せず）上の電極であっても良いし、シリコン基板のうちの不純物を導入された部分であってもよい。
【０００９】
ＭＴＪ素子２は、ｘｙ面に沿って、例えば実質的に円の形状を有する。ＭＴＪ素子２は、少なくとも強磁性体１１、非磁性体１２、強磁性体１３を含む。非磁性体１２は、強磁性体１１および強磁性体１３の間に位置し、例えば、強磁性体１１および強磁性体１３の間で強磁性体１１および強磁性体１３に接する。強磁性体１１および強磁性体１３のいずれが下側に位置していてもよい。強磁性体１１、非磁性体１２、および強磁性体１３は、ｚ軸に沿って積層されている。
【００１０】
強磁性体１１は、１または複数の導電性の強磁性元素を含むか、１または複数の導電性の強磁性元素からなる。具体的には、強磁性体１１は、鉄（Ｆｅ）、ボロン（Ｂ）、コバルト（Ｃｏ）のうちの１種類以上の元素を含み、例えばコバルト鉄ボロン（ＣｏＦｅＢ）またはホウ化鉄（ＦｅＢ）を含む。または、強磁性体１１は、Ｃｏ、Ｆｅ、およびＢのうちの２つ以上の元素の合金を含むか、Ｃｏ、Ｆｅ、およびＢのうちの２つ以上の元素の合金からなる。強磁性体１１は、ある軸に沿う方向に磁化されており、例えば強磁性体１１、非磁性体１２、強磁性体１３の境界を貫く軸、例えばｚ軸に沿う磁化容易軸を有する。強磁性体１１の磁化の方向は、強磁性体１１、非磁性体１２、および強磁性体１３を貫いて流れる電流（書き込み電流）により、反転させられることが可能である。強磁性体１１は、一般に、記憶層などと呼ばれる場合がある。
【００１１】
非磁性体１２は、非磁性の絶縁性元素を含むか、非磁性絶縁性元素からなり、トンネルバリアとして機能する。非磁性体１２は、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含むか、ＭｇＯからなる。
【００１２】
強磁性体１３は、導電性の強磁性元素を含むか、導電性の強磁性元素からなる。強磁性体１３は、例えばコバルト白金（ＣｏＰｔ）、コバルトニッケル（ＣｏＮｉ）、またはコバルトパラジウム（ＣｏＰｄ）を含むか、ＣｏＰｔ、ＣｏＮｉ、またはＣｏＰｄからなる。また、強磁性体１３は、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、およびニッケル（Ｎｉ）の相違するものをそれぞれ含んだ複数の層の積層構造、またはこれらの元素のうちの２つ以上の合金を含んでいてもよい。強磁性体１３は、強磁性体１１、非磁性体１２、強磁性体１３の境界を貫く軸に沿う磁化容易軸を有する。強磁性体１３は、方向を固定されたまたは方向が不変の磁化を有し、例えば、強磁性体１１の保磁力より大きい保磁力を有する。強磁性体１３の磁化の方向が「固定されている」または「不変である」とは、強磁性体１１の磁化を反転させる大きさの書き込み電流によって、強磁性体１３の磁化方向が反転しないことを指す。強磁性体１３、一般に、参照層などと呼ばれる場合がある。
【００１３】
強磁性体１１、非磁性体１２、および強磁性体１３の組は、磁気抵抗効果を示す。具体的には、強磁性体１１の磁化の向きと強磁性体１３の磁化の向きが平行および反平行であると、ＭＴＪ素子２は、それぞれ最小および最大の抵抗値を示す。
【００１４】
ＭＴＪ素子２は、さらなる層を含んでいても良い。ＭＴＪ素子２に含まれる層の詳細によって、実施形態は限定されない。例として、ＭＴＪ素子２は、導電体１４、および強磁性体１５を含み、図および以下の記述はこの例に基づく。導電体１４は、強磁性体１３上に位置し、強磁性体１５は導電体１４上に位置する。導電体１４は、強磁性体１３と強磁性体１５を反強磁性結合させる機能を有し、例えばＲｕを含むか、Ｒｕからなる。強磁性体１５は、強磁性体１３により生成されかつ強磁性体１１に印加される磁界（漏れ磁界）を抑制する機能を有する。
【００１５】
ＭＴＪ素子２の上面上に、タンタル層２１が設けられている。タンタル層２１は、タンタルを含み、例えば、実質的にタンタルからなる。「実質的に」は、タンタルのみからなることを意図されているが、意図されない不純物が不可避的に含まれることを意味する。
【００１６】
タンタル層２１上には、図２に示されるように、ハードマスク３１Ａの一部３１Ｂが、不可避的に意図せず部分的に残存している場合がある。ハードマスク３１Ａについては、後に詳述される。
【００１７】
ＭＴＪ素子２の周りには、絶縁体２４が設けられている。タンタル層２１上には、電極２６が設けられている。
【００１８】
図３乃至図７を参照して、図１の構造の製造方法が記述される。図３に示されるように、導電体１上に、被加工層の積層体２Ａが堆積される。積層体２Ａは、後にエッチングによって部分的に除去されることにより、ＭＴＪ素子２中の層へと加工される被加工層の積層体である。積層体２Ａは、具体的には、ＭＴＪ素子２が強磁性体１１、非磁性体１２、強磁性体１３、導電体１４、および強磁性体１５からなる例では、強磁性体１１Ａ、非磁性体１２Ａ、強磁性体１３Ａ、導電体１４Ａ、および強磁性体１５Ａを含む。強磁性体１１Ａ、非磁性体１２Ａ、強磁性体１３Ａ、導電体１４Ａ、および強磁性体１５Ａは、この順でｚ軸に沿って積層されており、それぞれ、強磁性体１１、非磁性体１２、強磁性体１３、導電体１４、および強磁性体１５へとエッチングされる層である。ＭＴＪ素子２が、１または複数のさらなる層を含む場合、積層体は、１または複数の層へとそれぞれ加工される１または複数のさらなる被加工層を含む。
【００１９】
積層体２Ａ上に、タンタル層２１Ａが形成される。タンタル層２１Ａは、後にエッチングによって部分的に除去されることにより、タンタル層２１へと加工される層である。
【００２０】
積層体２Ａ上に、ハードマスク３１Ａが形成される。ハードマスク３１Ａは、以下に記述される複数の特徴のうちの１つまたは複数を有する。
【００２１】
ハードマスク３１Ａは、導電体である。ハードマスク３１Ａは、後の工程での使用の後に除去され、完全に除去されることが理想的である。しかしながら、ハードマスク３１Ａは、ハードマスク３１Ａの材料の性質、およびエッチングの詳細に依存して、完全に除去されることができない場合がある。このような場合でも、ハードマスク３１Ａが、ハードマスク３１Ａを介する電流を流せることが望ましい。
【００２２】
ハードマスク３１Ａは、高い硬度を有する。ハードマスク３１Ａは、後の工程で、積層体２Ａおよびタンタル層２１ＡをＭＴＪ素子２およびタンタル層２１へとそれぞれ成形するための物理エッチングの間にマスクとして使用される。その目的で、ハードマスク３１Ａは、ＭＴＪ素子２のｘｙ面に沿った形状（平面形状）に対応する平面形状のハードマスクパターン３１へと成形され、ハードマスクパターン３１を介して積層体２Ａおよびタンタル層２１Ａがエッチングされる。磁気記憶装置の集積度向上の目的で小さい平面形状のＭＴＪ素子２を作成するために、ハードマスクパターン３１も小さい平面形状を有する。一方で、物理エッチングの間にハードマスクパターン３１は物理エッチングにより上面が低下するため、物理エッチングの間にハードマスクパターン３１が上面から削られてタンタル層２１Ａが露出しないように、ハードマスクパターン３１はある程度の厚さを有する必要がある。以上の要請から、ハードマスクパターン３１は、高いアスペクト比を有する。非常に高いアスペクト比を有するハードマスクパターン３１は、エッチングの間に、自重やその他の要因で倒れるおそれがある。この可能性を減じるために、ハードマスク３１Ａは、高い硬度を有する。また、ハードマスク３１がより硬いほど、物理エッチングにもより高い耐性を有する。この点からも、ハードマスク３１は、高い硬度を有する。
【００２３】
高硬度の材料として、例えば、ＭｇＯより硬い材料である。ハードマスクパターン３１を用いた物理エッチングが対象とする最も硬い膜は、非磁性体１２に使用されるＭｇＯである。このため、ハードマスク３１は、積層体２Ａ、特にＭｇＯを成形するためのエッチングに対して耐性を有する必要がある。したがって、ハードマスク３１の材料は、ＭｇＯより高い硬度を有する必要があり、ＭｇＯを成形するためのエッチングがＭｇＯとの間で１超の選択比を有することを可能にする材料である。例えば、ハードマスク３１のための高硬度の材料として、化合物が使用されることができる。
【００２４】
また、標準生成エンタルピーの絶対値（｜ΔｆＨ０｜）、またはボンディングエネルギーが高い材料は高硬度を有することが知られている。図４および図５は、種々の材料の標準生成エンタルピーの絶対値を示す。一般に、ＭＴＪ素子の物理エッチングのためのハードマスクの材料として使用されている、または使用された、または使用を検討された材料は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭素（Ｃ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、シリコンカーバイト（ＳｉＣβ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）などを含む。これらの材料は、ＭｇＯの標準生成エンタルピーの絶対値より低い標準生成エンタルピーの絶対値しか有しない。
【００２５】
図４および図５は、また、これらの材料以外の標準生成エンタルピーの絶対値を示し、硫酸銀（Ｉ）（Ａｇ２ＳＯ４）、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、硫酸アルミニウム（Ａｌ２（ＳＯ４）３）、五酸化二ヒ素（Ａｓ２Ｏ５）、三酸化ヒ素（Ａｓ４Ｏ６）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ウィザライト（毒重石）（ＢａＣＯ３）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）、硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯ３）２）、アレキサンドライト（ＢｅＡｌ２Ｏ４）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、カルサイト（方解石）（ＣａＣＯ３）、ホタル石（ＣａＦ２）、ドロマイト（ＣａＭｇ（ＣＯ３）２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、ペロブスカイト（ＣａＴｉＯ３）、塩化セシウム（ＣｓＣｌ）、孔雀石（Ｃｕ２（ＣＯ）３（ＯＨ）２）、鉄かんらん石（Ｆｅ２ＳｉＯ４）、黄鉄鉱（ＦｅＳ２）、六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）、辰砂（ＨｇＳ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、苦土かんらん石（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、マグネサイト（ＭｇＣＯ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）、二酸化マンガン、酸化マンガン（ＩＶ）（ＭｎＯ２）、氷晶石（Ｎａ３ＡｌＦ６）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、針ニッケル鉱（ＮｉＳ）、酸化パラジウム（ＰｄＯ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ４）、β２−トリジマイト（β２−リンケイ石）（ＳｉＯ２）、酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、ルチル（ＴｉＯ２）、ウルツ鉱型窒化ホウ素（ｗ−ＢＮ）、炭化タングステン（Ｗ２Ｃ、ＷＣ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、閃亜鉛鉱（ＺｎＳ）、コランダム（α−Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉛（リサージ）（α−ＰｂＯ）、水晶（α石英）（α−ＳｉＯ２）、β石英（β−ＳｉＯ２）の標準生成エンタルピーの絶対値を示す。図４および図５から分かるように、これらの材料のうち、硫酸銀（Ｉ）、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、ムライト、硫酸アルミニウム、五酸化二ヒ素、三酸化ヒ素、酸化アルミニウム、ウィザライト、フッ化バリウム、硝酸バリウム、アレキサンドライト、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、カルサイト、ホタル石、ドロマイト、酸化カルシウム、ペロブスカイト、孔雀石、鉄かんらん石、酸化ランタン、水酸化マグネシウム、苦土かんらん石、スピネル、マグネサイト、氷晶石、窒化ケイ素、β２−トリジマイト、酸化サマリウム、およびルチルが、ＭｇＯの標準生成エンタルピーの絶対値（一点鎖線により示されている）より高い標準生成エンタルピーの絶対値を有する。よって、ハードマスク３１のための材料は、硫酸銀（Ｉ）、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、ムライト、硫酸アルミニウム、五酸化二ヒ素、三酸化ヒ素、酸化アルミニウム、ウィザライト、フッ化バリウム、硝酸バリウム、アレキサンドライト、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、カルサイト、ホタル石、ドロマイト、酸化カルシウム、ペロブスカイト、孔雀石、鉄かんらん石、酸化ランタン、水酸化マグネシウム、苦土かんらん石、スピネル、マグネサイト、氷晶石、窒化ケイ素、β２−トリジマイト、酸化サマリウム、およびルチルを含むことができる。
【００２６】
ハードマスク３１は、結晶性を有する。一般に、硬い材料の中には、結晶性のものが多いことが知られており、高硬度のハードマスク３１は、結晶性を有する。例えば、ハードマスク３１のための材料は、タンタル層２１Ａ上でエピタキシャル成長が可能な材料であり、例えば、４％以下の格子歪で形成されることが可能な材料である。
【００２７】
ハードマスク３１のための材料は、タンタルと親和性が高い、換言すれば、タンタル上で結晶化しやすい材料である。上記のように、結晶化しやすい材料は、高硬度を有する傾向を有するからであり、ハードマスク３１がタンタル層２１Ａに形成されるからである。ハードマスク３１の材料は、格子整合していれば、高硬度を有するが、必ずしも格子整合している必要はなく、高硬度を有していればよい。
【００２８】
図３に戻る。ハードマスク３１Ａの形成後、ハードマスク３１Ａ上に、フォトレジスト３３が形成される。フォトレジスト３３は、ＭＴＪ素子２が形成される予定の領域の上方において残存し、かつそれ以外の部分で下面に達する開口３４を有する。
【００２９】
図６に示されるように、フォトレジスト３３がマスクとして使用されて、ハードマスク３１がエッチングされる。この結果、ハードマスク３１から、ハードマスクパターン３１が形成される。ハードマスクパターン３１は、ＭＴＪ素子２が形成される予定の領域の上方に位置し、形成される予定のＭＴＪ素子２の平面形状に対応する、または実質的に同じ平面形状を有し、独立および／または孤立した平面形状を有する。ハードマスクパターン３１は、ＭＴＪ素子２が小さい平面形状を有すること、およびハードマスクパターン３１が後続の物理エッチングによって上面から削られ切らないように厚さを有することに起因して、高いアスペクト比を有する。次いで、フォトレジスト３３が除去される。
【００３０】
図７に示されるように、ハードマスクパターン３１がマスクとして使用されて、積層体２Ａおよびタンタル層２１ＡがＩＢＥ（ion beam etching）により物理エッチングされる。ＩＢＥは、一般に、希ガス雰囲気中で行われ、例えば、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、およびキセノン（Ｘｅ）の１種類以上を含んだガスの中で行われる。物理エッチングにより、積層体２Ａおよびタンタル層２１Ａがパターニングされて、ＭＴＪ素子２およびタンタル層２１が形成される。エッチングにより、ハードマスクパターン３１の上面はいくらか低下する。次いで、ハードマスクパターン３１が、例えばウェットエッチング、またはドライエッチングにより除去される。
【００３１】
次に、ＭＴＪ素子２の周りに絶縁体２４が形成され、絶縁体２４上およびタンタル層２１上に電極２６が形成されることにより、図１の構造が得られる。
【００３２】
実施形態によれば、径の小さなＭＴＪ素子２が形成されることができる。詳細は、以下の通りである。
【００３３】
上記のように、磁気記憶装置の集積度の向上のために、ＭＴＪ素子の径はより小さいことが望まれる。ＭＴＪ素子の径がより小さいと、積層体をＭＴＪ素子へとエッチングするために使用されるハードマスクのパターンの径もより小さい。一方で、積層体のエッチングにＩＢＥのような物理エッチングが使用される場合、物理エッチングによってハードマスクパターンが削られ切らないように、ハードマスクパターンは厚さを有する必要がある。特に、ハードマスクパターンは、従来の材料ではその低硬度が原因となり、エッチングで削られ切らないように相当の厚さを有する必要があった。このように、ハードマスクパターンは、小さな径および厚みを有する必要性から、より高いアスペクト比を要求され続ける。
【００３４】
しかしながら、ハードマスクパターンは、高いアスペクト比を有するほど、安定性を欠き、倒れやすい。ハードマスクパターンの安定性を高めて倒れを避けるためには、ハードマスクパターンのアスペクト比が減じられる必要がある。このように、ハードマスクパターンのアスペクト比は、削られ切ることの抑制およびＭＴＪ素子の微細化の観点からは高い必要があり、一方で、ハードマスクの倒れ抑制の観点からは低い必要がある。したがって、ＭＴＪ素子の径の縮小の進行が、ハードマスクパターンに必要なアスペクト比の上限によって制限される。実際、これまでの径で倒れなくハードマスクパターンを実現できた材料では、より小さな径のハードマスクパターンが倒れなく形成されることができない可能性がある。
【００３５】
ここまでの記述は、磁化方向が可変な強磁性体１１が強磁性体１３の下方に位置する構造、すなわち、導電体１上に、強磁性体１１、非磁性体１２、強磁性体１３、導電体１４、および強磁性体１５がこの順に積層される構造に関する。しかしながら、実施形態は、図８に示されるように、導電体１上に、強磁性体１５、導電体１４、強磁性体１３、非磁性体１２、および強磁性体１１がこの順に積層される構造にも適用されることが可能である。
【００３６】
図８の構造は、図９乃至図１１の構造により形成されることができる。図９乃至図１１は、図３、図６、および図７にそれぞれ対応し、図３、図６、および図７とは積層体２Ａ中の層の並び、およびＭＴＪ素子２中の層の並びが異なり、その他の点については、図３、図６、および図７に関する記述が当てはまる。
【００３７】
実施形態によれば、ＭＴＪ素子２の形成のための物理エッチングで使用されるハードマスクパターン３１に、物理エッチングに対してＭｇＯとの１超の選択比を有する化合物が用いられる。よって、ハードマスクパターン３１は、物理エッチングに対して、従来、使用されてきた材料よりも高く、ＭｇＯより高い耐性を有する。このため、ハードマスクパターン３１は、ある径に対して、従来の材料では倒れの抑制のために必要だった厚さよりも薄いことが可能である。よって、ハードマスクパターン３１は、従来の材料ではハードマスクパターン３１が倒れやすいほどの高いアスペクト比を必要とする微小な径を有することが可能である。このことは、従来の材料が実現できなかったほどの微小な径のＭＴＪ素子２の形成を可能にする。
【００３８】
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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００３９】
１…導電体、２…ＭＴＪ素子、１１…強磁性体、１２…非磁性体、１３…強磁性体、１４…導電体、１５…強磁性体、２１…タンタル層、２４…絶縁体、２６…電極、３１Ａ…ハードマスク、３１…ハードマスクパターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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