(57)【要約】【課題】  特に、絶縁障壁層をＡｌ−Ｏで形成したトンネル型磁気検出素子に係り、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能なトンネル型磁気検出素子及びその製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】  第２固定磁性層４ｃは、下からＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層４ｃ１、及びＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層４ｃ２の順に積層されてなる。前記第２固定磁性層４ｃ上にＡｌ−Ｏから成る絶縁障壁層５が形成されている。このようにＣｏＦｅＢ／ＣｏＦｅ／Ａｌ−Ｏの積層構造とすることで、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来る。さらにＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）のばらつきを従来に比べて抑制できる。【選択図】  図１
2008103662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層された積層部分を有し、
前記絶縁障壁層は、Ａｌ−Ｏで形成され、
前記固定磁性層の少なくとも一部を構成し前記絶縁障壁層と接する障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ領域と、前記ＣｏＦｅＢ領域と前記絶縁障壁層との間に位置するＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面領域とで構成されることを特徴とするトンネル型磁気検出素子。
【請求項２】
前記ＣｏＦｅＢ領域には、前記界面領域の境界との逆面側から、前記界面領域に向かって徐々にＢ濃度が減少する組成変調領域が存在する請求項１記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項３】
下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層された積層部分を有し、
前記絶縁障壁層は、Ａｌ−Ｏで形成され、
前記固定磁性層の少なくとも一部を構成し前記絶縁障壁層と接する障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成され、前記障壁層側磁性層では、Ｂ濃度は前記絶縁障壁層と接する界面側のほうが、前記界面との逆面側よりも小さいことを特徴とするトンネル型磁気検出素子。
【請求項４】
前記障壁層側磁性層には、前記逆面側から前記界面側に向かって徐々にＢ濃度が減少する組成変調領域が存在する請求項３記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項５】
前記障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層と、前記ＣｏＦｅＢ層と絶縁障壁層との間に位置するＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層を積層した積層構造の前記ＣｏＦｅＢ層と前記界面層との界面にて元素拡散が生じたものである請求項１ないし４のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項６】
下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層された積層部分を有し、
前記絶縁障壁層は、Ａｌ−Ｏで形成され、
前記固定磁性層の少なくとも一部を構成し前記絶縁障壁層と接する障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層と、前記ＣｏＦｅＢ層と前記絶縁障壁層との間に位置しＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層との積層構造で形成されることを特徴とするトンネル型磁気検出素子。
【請求項７】
前記ＣｏＦｅＢ層は、{ＣｏｙＦｅ１−ｙ}１００−ｘＢｘ（ｙは原子比率を示す）で形成され、Ｂ濃度ｘは、１６ａｔ％より大きく４０ａｔ％以下の範囲内である請求項５又は６に記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項８】
前記Ｂ濃度ｘは、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内である請求項７記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項９】
前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚は、図８に示すグラフで、（１）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（１７．５ａｔ％：１．６５ｎｍ）と、（２）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３５ａｔ％：０．６０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内であり、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）は、図９に示すグラフで、Ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．００）、及び、Ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：０．７０）を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）と、前記Ｂ点、及びＣ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：１．６５）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｃ点、及び、Ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．４３）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｄ点と前記Ａ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）とで囲まれた範囲内である請求項８記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１０】
前記界面層は、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成され、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．４：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、及び、Ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｉ点、及び、Ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｊ点、及びＥ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７５：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、及び、Ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｏ点、及び、Ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｐ点、及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｊ点及びＰ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定される請求項８又は９に記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１１】
前記Ｂ濃度ｘは、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内である請求項７記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１２】
前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚は、図８に示すグラフで、（３）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（２０ａｔ％：１．５ｎｍ）と、（４）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３０ａｔ％：０．９０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内であり、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）は、図９に示すグラフで、ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０．０ａｔ％：０．１０）、及び、ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：０．５０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｂ点、及びｃ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：１．３０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｃ点、及び、ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０ａｔ％：０．６０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｄ点と前記ａ点を結ぶ直線（直線上を含む）とで囲まれた範囲内である請求項１１記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１３】
前記界面層は、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成され、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、及び、ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｉ点、及び、ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｊ点、及びｅ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７０：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、及び、ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｏ点、及び、ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｐ点、及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｊ点及びｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定される請求項１１又は１２に記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１４】
前記固定磁性層は、第１固定磁性層と第２固定磁性層とが非磁性中間層を挟んで積層された積層フェリ構造で、前記第２固定磁性層が前記絶縁障壁層と接する前記障壁層側磁性層である請求項１ないし１３のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子。
【請求項１５】
下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層、及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層した積層部分を有してなるトンネル型磁気検出素子の製造方法において、
（ａ）  ＣｏＦｅＢから成るＣｏＦｅＢ層上にＣｏＦｅあるいはＣｏから成る界面層を積層して前記固定磁性層の少なくとも一部を構成する障壁層側磁性層を形成する工程、
（ｂ）  前記障壁層側磁性層上にＡｌ−Ｏからなる絶縁障壁層を形成する工程、
（ｃ）  前記絶縁障壁層上に前記フリー磁性層を形成する工程、
を有することを特徴とするトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１６】
前記ＣｏＦｅＢ層を、{ＣｏｙＦｅ１−ｙ}１００−ｘＢｘ（ｙは原子比率を示す）で形成し、Ｂ濃度ｘを、１６ａｔ％より大きく４０ａｔ％以下の範囲内で形成する請求項１５記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１７】
前記Ｂ濃度ｘを、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内で形成する請求項１６記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１８】
前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚を、図８に示すグラフで、（１）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（１７．５ａｔ％：１．６５ｎｍ）と、（２）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３５ａｔ％：０．６０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内で形成し、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）を、図９に示すグラフで、Ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．００）、及び、Ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：０．７０）を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）と、前記Ｂ点、及びＣ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：１．６５）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｃ点、及び、Ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．４３）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｄ点と前記Ａ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）とで囲まれた範囲内で調整する請求項１７記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項１９】
前記界面層を、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成し、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚを、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．４：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、及び、Ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｉ点、及び、Ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｊ点、及びＥ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７５：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、及び、Ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｏ点、及び、Ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｐ点、及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｊ点及びＰ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で調整する請求項１７又は１８に記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項２０】
前記Ｂ濃度ｘを、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内で形成する請求項１６記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項２１】
前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚を、図８に示すグラフで、（３）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（２０ａｔ％：１．５ｎｍ）と、（４）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３０ａｔ％：０．９０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内で形成し、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）を、図９に示すグラフで、ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０．０ａｔ％：０．１０）、及び、ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：０．５０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｂ点、及びｃ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：１．３０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｃ点、及び、ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０ａｔ％：０．６０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｄ点と前記ａ点を結ぶ直線（直線上を含む）とで囲まれた範囲内で調整する請求項２０記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項２２】
前記界面層を、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成し、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚを、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、及び、ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｉ点、及び、ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｊ点、及びｅ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７０：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、及び、ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｏ点、及び、ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｐ点、及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｊ点及びｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で調整する請求項２０又は２１に記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項２３】
前記絶縁障壁層の形成時、Ａｌ層を形成し、その後、前記Ａｌ層を酸化してＡｌ−Ｏから成る前記絶縁障壁層を形成する請求項１５ないし２２のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項２４】
前記絶縁障壁層の形成時、Ａｌ−Ｏのターゲットを用いて、Ａｌ−Ｏから成る前記絶縁障壁層を直接、前記障壁層側磁性層上に形成する請求項１５ないし２２のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【請求項２５】
前記積層部分の形成後に、アニール処理を行う請求項１５ないし２４のいずれかに記載のトンネル型磁気検出素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハードディスク装置に搭載されたり、あるいはＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）として用いられるトンネル型磁気検出素子に係り、特に、絶縁障壁層としてＡｌ−Ｏを使用した際に、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきを抑制できるトンネル型磁気検出素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル型磁気検出素子は、トンネル効果を利用して抵抗変化を生じさせるものであり、固定磁性層の磁化と、フリー磁性層の磁化とが反平行のとき、前記固定磁性層とフリー磁性層との間に設けられた絶縁障壁層（トンネル障壁層）を介してトンネル電流が流れにくくなって、抵抗値は最大になり、一方、前記固定磁性層の磁化とフリー磁性層の磁化が平行のとき、最も前記トンネル電流は流れ易くなり抵抗値は最小になる。
【０００３】
この原理を利用し、外部磁界の影響を受けてフリー磁性層の磁化が変動することにより、変化する電気抵抗を電圧変化としてとらえ、記録媒体からの洩れ磁界が検出されるようになっている。
【０００４】
ところで、前記絶縁障壁層の材質を変えると、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）に代表される特性が変わってしまうため、前記絶縁障壁層の材質ごとに研究を行うことが必要であった。
【０００５】
トンネル型磁気検出素子として重要な特性は、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）、ＲＡ（素子抵抗Ｒ×面積Ａ）等であり、これら特性の最適化を目指して絶縁障壁層や、前記絶縁障壁層の上下に形成される固定磁性層及びフリー磁性層の材質、膜構成の改良が進められている。
【特許文献１】特開２００４−２３０１５号公報
【特許文献２】特開２００６−１６５０５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１６５２６５号公報
【特許文献４】特開２００５−１９７７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献には絶縁障壁層（バリア層）として酸化アルミニウム（Ａｌ−Ｏ）の使用が開示されている。反強磁性層、固定磁性層、絶縁障壁層及びフリー磁性層の積層構造を有するトンネル型磁気検出素子において、前記絶縁障壁層をＡｌ−Ｏで形成し、前記固定磁性層（積層フェリ構造では、絶縁障壁層と接する第２固定磁性層）をＣｏＦｅＢの単層で形成したとき、低いＲＡで、且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが難しいといった問題があった。抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高くすれば、ＲＡも高くなってしまい、一方、ＲＡを小さくすれば、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）も小さくなってしまう。また、そもそも、ＣｏＦｅＢの単層構造では、十分に高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることは出来なかった。
【０００７】
特許文献１の図４、特許文献２の［００３６］欄、及び特許文献３の［００５４］欄に記載されているように、これら特許文献では、前記固定磁性層（あるいは前記第２固定磁性層）を、ＣｏＦｅ／ＣｏＦｅＢで形成し、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層を前記絶縁障壁層に接して形成しているが、このような構成では低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来なかった。
【０００８】
また特許文献４では、例えば［００８４］欄に、固定磁性層の材質が開示されているが、どのような材質を選択し且つどのような層構造にすることで、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得られるのか記載されていない。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、絶縁障壁層をＡｌ−Ｏで形成したトンネル型磁気検出素子に係り、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきを抑制出来るトンネル型磁気検出素子及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明におけるトンネル型磁気検出素子は、
下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層された積層部分を有し、
前記絶縁障壁層は、Ａｌ−Ｏで形成され、
前記固定磁性層の少なくとも一部を構成し前記絶縁障壁層と接する障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ領域と、前記ＣｏＦｅＢ領域と前記絶縁障壁層との間に位置するＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面領域とで構成されることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、前記ＣｏＦｅＢ領域には、前記界面領域の境界との逆面側から、前記界面領域に向かって徐々にＢ濃度が減少する組成変調領域が存在することが好ましい。
【００１２】
あるいは本発明におけるトンネル型磁気検出素子は、
下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層された積層部分を有し、
前記絶縁障壁層は、Ａｌ−Ｏで形成され、
前記固定磁性層の少なくとも一部を構成し前記絶縁障壁層と接する障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成され、前記障壁層側磁性層では、Ｂ濃度は前記絶縁障壁層と接する界面側のほうが、前記界面との逆面側よりも小さいことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、前記障壁層側磁性層には、前記逆面側から前記界面側に向かって徐々にＢ濃度が減少する組成変調領域が存在することが好ましい。
【００１４】
本発明では、前記障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層と、前記ＣｏＦｅＢ層と絶縁障壁層との間に位置するＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層を積層した積層構造の前記ＣｏＦｅＢ層と前記界面層との界面にて元素拡散が生じたものであることが好ましい。
【００１５】
または本発明におけるトンネル型磁気検出素子は、
下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層された積層部分を有し、
前記絶縁障壁層は、Ａｌ−Ｏで形成され、
前記固定磁性層の少なくとも一部を構成し前記絶縁障壁層と接する障壁層側磁性層は、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層と、前記ＣｏＦｅＢ層と前記絶縁障壁層との間に位置しＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層との積層構造で形成されることを特徴とするものである。
【００１６】
上記したいずれの本発明においても、障壁層側磁性層はＣｏ、Ｆｅ及びＢからなり、Ｂ濃度が前記障壁層側磁性層の前記絶縁障壁層との界面側のほうが、前記界面の逆面側よりも少ない、あるいは前記界面側でＢ濃度が０ａｔ％である、すなわち前記界面側がＣｏＦｅ領域の構成となる。本発明の構成は、特許文献１〜３に記載された層構造の逆である。そして本発明では後述する実験に示すとおり、前記障壁層側磁性層をＣｏＦｅＢの単層で形成した従来例や、前記障壁層側磁性層を下から順に、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢの積層構造で形成し、ＣｏＦｅＢを前記絶縁障壁層に接する側に形成した参考例に比べて、低いＲＡ（素子抵抗Ｒ×素子面積Ａ）で且つ、高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。また特性のばらつきも従来に比べて抑制することが可能である。
【００１７】
本発明では、前記ＣｏＦｅＢ層は、{ＣｏｙＦｅ１−ｙ}１００−ｘＢｘ（ｙは原子比率を示す）で形成され、Ｂ濃度ｘは、１６ａｔ％より大きく４０ａｔ％以下の範囲内であることが好ましい。
【００１８】
また本発明では、前記Ｂ濃度ｘは、１７．５ａｔ％〜３５ａｔ％の範囲内であることがより好ましい。
【００１９】
Ｂ濃度ｘの変動により、ＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が変化することが後述する実験によりわかっている。本発明では、ＲＡを低くし、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高くし、さらには特性のばらつきを小さくすべく、上記のようにＢ濃度ｘの範囲を規制している。
【００２０】
また本発明では、前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚は、図８に示すグラフで、（１）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（１７．５ａｔ％：１．６５ｎｍ）と、（２）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３５ａｔ％：０．６０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内であり、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）は、図９に示すグラフで、Ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．００）、及び、Ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：０．７０）を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）と、前記Ｂ点、及びＣ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：１．６５）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｃ点、及び、Ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．４３）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｄ点と前記Ａ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）とで囲まれた範囲内であることが好ましい。これにより、効果的に、低いＲＡで、且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来る。
【００２１】
また本発明では、前記界面層は、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成され、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．４：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、及び、Ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｉ点、及び、Ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｊ点、及びＥ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７５：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、及び、Ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｏ点、及び、Ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｐ点、及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｊ点及びＰ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることが好ましい。これにより、効果的に、低いＲＡで、且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきを抑制することが可能である。
【００２２】
また本発明では、前記Ｂ濃度ｘは、２０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲内であることがより好ましい。
【００２３】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚は、図８に示すグラフで、（３）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（２０ａｔ％：１．５ｎｍ）と、（４）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３０ａｔ％：０．９０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内であり、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）は、図９に示すグラフで、ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０．０ａｔ％：０．１０）、及び、ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：０．５０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｂ点、及びｃ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：１．３０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｃ点、及び、ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０ａｔ％：０．６０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｄ点と前記ａ点を結ぶ直線（直線上を含む）とで囲まれた範囲内であることが好ましい。
【００２４】
また、前記界面層は、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成され、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、及び、ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｉ点、及び、ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｊ点、及びｅ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７０：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、及び、ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｏ点、及び、ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｐ点、及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｊ点及びｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることが好ましい。
【００２５】
これにより、より効果的に、低いＲＡで、且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきを抑制することが可能である。
【００２６】
本発明では、前記固定磁性層は、第１固定磁性層と第２固定磁性層とが非磁性中間層を挟んで積層された積層フェリ構造で、前記第２固定磁性層が前記絶縁障壁層と接する前記障壁層側磁性層であることが好ましい。
【００２７】
本発明は、下から磁化方向が固定される固定磁性層、絶縁障壁層、及び外部磁界に対し磁化方向が変動可能なフリー磁性層の順に積層した積層部分を有してなるトンネル型磁気検出素子の製造方法において、
（ａ）  ＣｏＦｅＢから成るＣｏＦｅＢ層上にＣｏＦｅあるいはＣｏから成る界面層を積層して前記固定磁性層の少なくとも一部を構成する障壁層側磁性層を形成する工程、
（ｂ）  前記障壁層側磁性層上にＡｌ−Ｏからなる絶縁障壁層を形成する工程、
（ｃ）  前記絶縁障壁層上に前記フリー磁性層を形成する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００２８】
本発明では上記製造方法により、低いＲＡ（素子抵抗Ｒ×素子面積Ａ）で且つ、高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能なトンネル型磁気検出素子を簡単且つ適切に製造できる。
【００２９】
本発明では、前記ＣｏＦｅＢ層を、{ＣｏｙＦｅ１−ｙ}１００−ｘＢｘ（ｙは原子比率を示す）で形成し、Ｂ濃度ｘを、１６ａｔ％より大きく４０ａｔ％以下の範囲内で形成することが好ましい。
【００３０】
また本発明では、前記Ｂ濃度ｘを、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内で形成することがより好ましい。
【００３１】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚を、図８に示すグラフで、（１）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（１７．５ａｔ％：１．６５ｎｍ）と、（２）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３５ａｔ％：０．６０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内で形成し、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）を、図９に示すグラフで、Ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．００）、及び、Ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：０．７０）を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）と、前記Ｂ点、及びＣ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：１．６５）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｃ点、及び、Ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．４３）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｄ点と前記Ａ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）とで囲まれた範囲内で調整することが好ましい。
【００３２】
また、前記界面層を、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成し、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚを、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．４：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、及び、Ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｉ点、及び、Ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｊ点、及びＥ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７５：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、及び、Ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｏ点、及び、Ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｐ点、及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｊ点及びＰ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で調整することが好ましい。
【００３３】
これにより、容易に且つ効果的に、低いＲＡで、且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきを抑制することが可能なトンネル型磁気検出素子を製造できる。
【００３４】
また本発明では、前記Ｂ濃度ｘを、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内で形成することがより好ましい。
【００３５】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚を、図８に示すグラフで、（３）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（２０ａｔ％：１．５ｎｍ）と、（４）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３０ａｔ％：０．９０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内で形成し、且つ、前記ＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（界面層の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）を、図９に示すグラフで、ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０．０ａｔ％：０．１０）、及び、ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：０．５０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｂ点、及びｃ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：１．３０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｃ点、及び、ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０ａｔ％：０．６０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｄ点と前記ａ点を結ぶ直線（直線上を含む）とで囲まれた範囲内で調整することが好ましい。
【００３６】
また、前記界面層を、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成し、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、前記界面層のＣｏ濃度ｚを、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、及び、ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｉ点、及び、ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｊ点、及びｅ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７０：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、及び、ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｏ点、及び、ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｐ点、及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｊ点及びｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で調整することが好ましい。
【００３７】
これにより、容易に、且つ、より効果的に、低いＲＡで、且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきを抑制することが可能なトンネル型磁気検出素子を製造できる。
【００３８】
また本発明では、前記絶縁障壁層の形成時、Ａｌ層を形成し、その後、前記Ａｌ層を酸化してＡｌ−Ｏから成る前記絶縁障壁層を形成することが好ましい。
【００３９】
あるいは、前記絶縁障壁層の形成時、Ａｌ−Ｏのターゲットを用いて、Ａｌ−Ｏから成る前記絶縁障壁層を直接、前記障壁層側磁性層上に形成してもよい。
【００４０】
また本発明では、前記積層部分の形成後に、アニール処理を行うことが好ましい。アニール処理の条件によっては、前記障壁層側磁性層の内部で元素拡散が生じ、Ｂ濃度の組成変調領域を形成できる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明では、絶縁障壁層としてＡｌ−Ｏを用いたトンネル型磁気検出素子において、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきを抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１は本実施形態のトンネル型磁気検出素子（トンネル型磁気抵抗効果素子）を記録媒体との対向面と平行な面から切断した断面図である。
【００４３】
トンネル型磁気検出素子は、ハードディスク装置に設けられた浮上式スライダのトレーリング側端部などに設けられて、ハードディスクなどの記録磁界を検出するものである。あるいは前記トンネル型磁気検出素子は、ＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）等にも用いられる。
【００４４】
なお、図中においてＸ方向は、トラック幅方向、Ｙ方向は、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向（ハイト方向）、Ｚ方向は、ハードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向及び前記トンネル型磁気検出素子の各層の積層方向、である。
【００４５】
図１の最も下に形成されているのは、例えばＮｉＦｅ合金で形成された下部シールド層２１である。前記下部シールド層２１上に積層体Ｔ１が形成されている。なお前記トンネル型磁気検出素子は、前記積層体Ｔ１と、前記積層体Ｔ１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に形成された下側絶縁層２２、ハードバイアス層２３、上側絶縁層２４とで構成される。
【００４６】
前記積層体Ｔ１の最下層は、Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのうち１種または２種以上の元素などの非磁性材料で形成された下地層１である。この下地層１の上に、シード層２が設けられる。前記シード層２は例えば、ＮｉＦｅＣｒによって形成される。前記シード層２をＮｉＦｅＣｒによって形成すると、前記シード層２は、面心立方構造（ｆｃｃ）を有し、膜面と平行な面に{１１１}面として表される等価な結晶面が優先配向しているものになる。なお、前記下地層１は形成されなくともよい。
【００４７】
前記シード層２の上に形成された反強磁性層３は、元素α（ただしαは、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓのうち１種または２種以上の元素である）とＭｎとを含有する反強磁性材料で形成されることが好ましい。
【００４８】
これら白金族元素を用いたα−Ｍｎ合金は、耐食性に優れ、またブロッキング温度も高く、さらに交換結合磁界（Ｈｅｘ）を大きくできるなど反強磁性材料として優れた特性を有している。
【００４９】
また前記反強磁性層３は、元素αと元素α′（ただし元素α′は、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ａｕ，Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種または２種以上の元素である）とＭｎとを含有する反強磁性材料で形成されてもよい。
【００５０】
前記反強磁性層３上には固定磁性層４が形成されている。前記固定磁性層４は、下から第１固定磁性層４ａ、非磁性中間層４ｂ、第２固定磁性層（障壁層側磁性層）４ｃの順で積層された積層フェリ構造である。前記反強磁性層３との界面での交換結合磁界及び非磁性中間層４ｂを介した反強磁性的交換結合磁界（ＲＫＫＹ的相互作用）により前記第１固定磁性層４ａと第２固定磁性層４ｃの磁化方向は互いに反平行状態にされる。これは、いわゆる積層フェリ構造と呼ばれ、この構成により前記固定磁性層４の磁化を安定した状態にでき、また前記固定磁性層４と反強磁性層３との界面で発生する交換結合磁界を見かけ上大きくすることができる。なお前記第１固定磁性層４ａ及び第２固定磁性層４ｃは例えば１．２〜４．０ｎｍ（１２〜４０Å）で形成され、非磁性中間層４ｂは０．８〜１ｎｍ（８〜１０Å）程度で形成される。
【００５１】
前記第１固定磁性層４ａは、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅＮｉなどの強磁性材料で形成されている。また非磁性中間層４ｂは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ、Ｃｕなどの非磁性導電材料で形成される。
【００５２】
本実施形態では、前記第２固定磁性層４ｃは、さらにＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層４ｃ１と、ＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層４ｃ２とで構成される。
【００５３】
前記固定磁性層４上に形成された絶縁障壁層５は、Ａｌ−Ｏ（酸化アルミニウム）で形成されている。前記絶縁障壁層５の膜厚は０．６〜１．２ｎｍ程度である。
【００５４】
前記絶縁障壁層５上には、フリー磁性層６が形成されている。前記フリー磁性層６は、ＮｉＦｅ合金等の磁性材料で形成される軟磁性層６ｂと、前記軟磁性層６ｂと前記絶縁障壁層５との間にＣｏＦｅ合金からなるエンハンス層６ａとで構成される。前記軟磁性層６ｂは、軟磁気特性に優れた磁性材料で形成されることが好ましく、前記エンハンス層６ａは、前記軟磁性層６ｂよりもスピン分極率の大きい磁性材料で形成される。前記エンハンス層６ａをスピン分極率の大きいＣｏＦｅ合金で形成することで抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を向上させることができる。
【００５５】
なお前記フリー磁性層６は、複数の磁性層が非磁性中間層を介して積層された積層フェリ構造であってもよい。また前記フリー磁性層６のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法でトラック幅Ｔｗが決められる。
【００５６】
前記フリー磁性層６上にはＴａ等で形成された保護層７が形成されている。
前記積層体Ｔ１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面１２は、下側から上側に向けて徐々に前記トラック幅方向の幅寸法が小さくなるように傾斜面で形成されている。
【００５７】
図１に示すように、前記積層体Ｔ１の両側に広がる下部シールド層２１上から前記積層体Ｔ１の両側端面１２上にかけて下側絶縁層２２が形成され、前記下側絶縁層２２上にハードバイアス層２３が形成され、さらに前記ハードバイアス層２３上に上側絶縁層２４が形成されている。
【００５８】
前記下側絶縁層２２と前記ハードバイアス層２３間にバイアス下地層（図示しない）が形成されていてもよい。前記バイアス下地層は例えばＣｒ、Ｗ、Ｔｉで形成される。
【００５９】
前記絶縁層２２，２４はＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の絶縁材料で形成されたものであり、前記積層体Ｔ１内を各層の界面と垂直方向に流れる電流が、前記積層体Ｔ１のトラック幅方向の両側に分流するのを抑制すべく前記ハードバイアス層２３の上下を絶縁するものである。前記ハードバイアス層２３は例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）合金やＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）合金などで形成される。
【００６０】
前記積層体Ｔ１上及び上側絶縁層２４上にはＮｉＦｅ合金等で形成された上部シールド層２６が形成されている。
【００６１】
図１に示す実施形態では、前記下部シールド層２１及び上部シールド層２６が前記積層体Ｔ１に対する電極層として機能し、前記積層体Ｔ１の各層の膜面に対し垂直方向（図示Ｚ方向と平行な方向）に電流が流される。
【００６２】
前記フリー磁性層６は、前記ハードバイアス層２３からのバイアス磁界を受けてトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向に磁化されている。一方、固定磁性層４を構成する第１固定磁性層４ａ及び第２固定磁性層４ｃはハイト方向（図示Ｙ方向）と平行な方向に磁化されている。前記固定磁性層４は積層フェリ構造であるため、第１固定磁性層４ａと第２固定磁性層４ｃはそれぞれ反平行に磁化されている。前記固定磁性層４は磁化が固定されている（外部磁界によって磁化変動しない）が、前記フリー磁性層６の磁化は外部磁界により変動する。
【００６３】
前記フリー磁性層６が、外部磁界により磁化変動すると、第２固定磁性層４ｃとフリー磁性層６との磁化が反平行のとき、前記第２固定磁性層４ｃとフリー磁性層６との間に設けられた絶縁障壁層５を介してトンネル電流が流れにくくなって、抵抗値は最大になり、一方、前記第２固定磁性層４ｃとフリー磁性層６との磁化が平行のとき、最も前記トンネル電流は流れ易くなり抵抗値は最小になる。
【００６４】
この原理を利用し、外部磁界の影響を受けてフリー磁性層６の磁化が変動することにより、変化する電気抵抗を電圧変化としてとらえ、記録媒体からの洩れ磁界が検出されるようになっている。
【００６５】
図１の実施形態の特徴的部分について説明する。
図１では前記絶縁障壁層５がＡｌ−Ｏ（酸化アルミニウム）で形成されている。前記絶縁障壁層５の下に形成される固定磁性層４を構成する第２固定磁性層４ｃは前記絶縁障壁層５に接して形成され、前記第２固定磁性層４ｃはさらに、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層４ｃ１と、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１と前記絶縁障壁層５との間に位置しＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層４ｃ２とで形成されている。
【００６６】
上記構成とすることで、後述する実験によれば、前記第２固定磁性層４ｃをＣｏＦｅＢの単層で形成した従来例、及び、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１と界面層４ｃ２とを逆積層した参考例に比べて、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得られることがわかっている。さらにＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを抑制することが出来る。これにより、狭トラック化においても高いヘッド出力が得られ、歩留まり良く信頼性に優れたトンネル型磁気検出素子を実現出来る。
【００６７】
本実施形態のように、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１と絶縁障壁層５との間にＣｏＦｅあるいはＣｏから成る界面層４ｃ２を挿入することで、前記絶縁障壁層５との界面付近でのＢ元素の濃度が低く適当なものとなってスピン分極率が向上し、且つ、前記絶縁障壁層５との界面から離れた下層に、Ｂ元素の存在によりアモルファスとなりやすく平坦化効果のあるＣｏＦｅＢ層４ｃ１があることで十分な平坦化効果が得られるために絶縁障壁層５の膜品質が改善されて、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得られるものと推測される。
【００６８】
また本実施形態では、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１は、{ＣｏｙＦｅ１−ｙ}１００−ｘＢｘ（ｙは、{Ｃｏ濃度：ａｔ％}／（Ｃｏ濃度＋Ｆｅ濃度：ａｔ％））で示される。以下、原子比率という）で形成され、Ｂ濃度ｘは、１６ａｔ％より大きく４０ａｔ％以下の範囲内であることが好ましい。従来のように、前記第２固定磁性層４ｃを、ＣｏＦｅＢの単層構造で形成していた場合、Ｂ濃度を約１６ａｔ％にすると、ＲＡを低く且つ抵抗変化率（Ｒ／Ｒ）を高くすることができることが後述する実験によりわかっている。本実施形態では、絶縁障壁層５から離れたＣｏＦｅＢ層４ｃ１では、Ｂ濃度を１６ａｔ％よりも高めてアモルファス化を促進して第２固定磁性層４ｃの平坦性を向上させ、一方、絶縁障壁層５に接する界面層４ｃ２にはＢを添加せずに前記絶縁障壁層５との界面付近でのＢ元素の濃度を下げ適当なものにすることでスピン分極率を向上させたものである。これにより、従来に比べて、効果的に、ＲＡを低く、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高く出来る。またＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを従来に比べて抑制することが可能である。
【００６９】
また本発明では、前記Ｂ濃度ｘは、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内であることがより好ましい。
【００７０】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚は、図８に示すグラフで、（１）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（１７．５ａｔ％：１．６５ｎｍ）と、（２）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３５ａｔ％：０．６０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内であることが好ましい。それに加えて、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比（界面層４ｃ２の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚）は、図９に示すグラフで、Ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．００）、及び、Ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：０．７０）を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）と、前記Ｂ点、及びＣ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：１．６５）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｃ点、及び、Ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．４３）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｄ点と前記Ａ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）とで囲まれた範囲内であることが好ましい。
【００７１】
さらに前記Ｂ濃度ｘが、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内であるとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成された前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．４：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、及び、Ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｉ点、及び、Ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｊ点、及びＥ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７５：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、及び、Ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｏ点、及び、Ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｐ点、及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｊ点及びＰ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることが好ましい。
【００７２】
後述する実験によれば、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得る上で最適な、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の絶対的な膜厚や、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比は、Ｂ濃度ｘによって変動することがわかっている。前記Ｂ濃度ｘが、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内であるとき、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚や、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比を、上記のように規制することで、効果的に低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。
【００７３】
また前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚを、上記のように規制することで、効果的に、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。
【００７４】
また、図１０の三次元グラフにおいて、前記Ｅ点とＩ点とを直線で結び（直線上を含む）、Ｋ点とＯ点とを直線で結ぶ（直線上を含む）ことが好適である。すなわち、前記Ｂ濃度ｘが、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内であるとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成された前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点、及び、Ｉ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｅ点及びＦ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点、及び、Ｏ点を結んだ直線（直線上を含む）、Ｋ点、及び、Ｌ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることがより好ましい。これにより、ＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを、効果的に抑制することが可能である。
【００７５】
また、本実施形態では、前記Ｂ濃度ｘは、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内であることがより好ましい。
【００７６】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚は、図８に示すグラフで、（３）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（２０ａｔ％：１．５ｎｍ）と、（４）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３０ａｔ％：０．９０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内であることが好ましい。それに加えて、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比（界面層４ｃ２の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚）は、図９に示すグラフで、ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０．０ａｔ％：０．１０）、及び、ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：０．５０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｂ点、及びｃ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：１．３０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｃ点、及び、ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０ａｔ％：０．６０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｄ点と前記ａ点を結ぶ直線（直線上を含む）とで囲まれた範囲内であることが好ましい。
【００７７】
さらに前記Ｂ濃度ｘが、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内であるとき、前記ＣｏＦｅＢ層の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成された前記界面層のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、及び、ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｉ点、及び、ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｊ点、及びｅ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７０：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、及び、ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｏ点、及び、ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｐ点、及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｊ点及びｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることが好ましい。
【００７８】
上記のように規定することで、効果的に、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。
【００７９】
また、図１０の三次元グラフにおいて、前記ｅ点とｉ点とを直線で結び（直線上を含む）、ｋ点とｏ点とを直線で結ぶ（直線上を含む）ことが好適である。すなわち、前記Ｂ濃度ｘが、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内であるとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成された前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点、及び、ｉ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｅ点及びｆ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点、及び、ｏ点を結んだ直線（直線上を含む）、ｋ点、及び、ｌ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることがより好ましい。これにより、ＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを、効果的に抑制することが可能である。
【００８０】
なお前記第２固定磁性層４ｃの全膜厚は４ｎｍ以下であることが好ましい。前記第２固定磁性層４ｃの膜厚を厚くしていくと、固定磁性層４の磁化固定力が低下して特性劣化が懸念されるため、前記第２固定磁性層４は最大でも４ｎｍの平均膜厚であることが好適である。
【００８１】
また本実施形態では、前記固定磁性層４とフリー磁性層６との間のトポロジカルな静磁結合に起因する層間結合磁界Ｈｉｎを、上記したように、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚を規定することで、低減できる。層間結合磁界Ｈｉｎの低減は、前記第２固定磁性層４ｃと絶縁障壁層５との界面の平坦性が向上したことを意味する。
【００８２】
上記したように本実施形態では、従来よりも抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を下げることなしに、低いＲＡを得ることができる。前記ＲＡは、高速データ転送の適正化、高記録密度化等に極めて重要な値であり、低い値に設定する必要がある。本実施形態では、従来例のＲＡよりも小さい値に設定できる。具体的にはＲＡを従来例の５．８Ω・μｍ２よりも小さい値に設定でき、具体的には従来例よりも０．４〜０．８Ω・μｍ２程度、ＲＡを小さく設定できる。
【００８３】
トンネル型磁気検出素子は、後述するように製造工程においてアニール処理（熱処理）が施される。アニール処理は例えば、２４０〜３１０℃程度の温度で行われる。このアニール処理は、固定磁性層４を構成する第１固定磁性層４ａと前記反強磁性層３との間で交換結合磁界（Ｈｅｘ）を生じさせるための磁場中アニール処理等である。
【００８４】
前記アニール処理の温度が２４０℃より低い温度、あるいは２４０℃〜３１０℃の範囲内であっても、アニール時間が１時間未満であると、前記界面層４ｃ２とＣｏＦｅＢ層４ｃ１との界面での構成元素の相互拡散は生じず、あるいは相互拡散が生じても小規模（例えば界面の全域で拡散が生じず、間欠的に生じている等）であり、ほぼ界面の状態を保っていると考えられる。
【００８５】
一方、前記アニール処理の温度が３１０℃以上、あるいはアニール温度が２４０℃〜３１０℃の範囲内で且つアニール時間が１時間以上であると、図２あるいは図３に示すように、界面層４ｃ２とＣｏＦｅＢ層４ｃ１との界面で、構成元素の相互拡散が生じて、前記界面の存在が無くなり、Ｂ濃度の組成変調領域が形成されると考えられる。
【００８６】
図２に示す実施形態では、界面層４ｃ２とＣｏＦｅＢ層４ｃ１との界面にて元素拡散が生じ、前記第２固定磁性層４ｃは、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ領域１０と、前記ＣｏＦｅＢ領域１０と前記絶縁障壁層５との間に位置するＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面領域１１とで構成される。
【００８７】
図２に示すように、前記界面領域１１には、Ｂは含まれていない。図２の右図に示すように、前記ＣｏＦｅＢ領域１０には、下面側（非磁性中間層４ｂと接する界面側）から前記界面領域１１に向かって徐々にＢ濃度が減少する組成変調領域が存在している。また、前記ＣｏＦｅＢ領域１０の下面付近では、Ｂ濃度が、その内部側よりも低下しているが、これは、非磁性中間層４ｂとの間での元素拡散により低下したものである。
【００８８】
一方、図３に示す実施形態では、前記第２固定磁性層４ｃ全体がＣｏＦｅＢで形成されるが、Ｂ濃度は、前記絶縁障壁層５と接する上面側のほうが、前記非磁性中間層４ｂと接する下面側よりも小さくなっている。また図３に示すように、前記第２固定磁性層４ｃには、前記非磁性中間層４ｂと接する下面側から前記絶縁障壁層５と接する上面側に向けて徐々にＢ濃度が低下する組成変調領域が存在する。また図３に示すように、前記第２固定磁性層４ｃの下面付近では、Ｂ濃度が、その内部側よりも低下しているが、これは、非磁性中間層４ｂとの間での元素拡散により低下したものである。
【００８９】
このように、前記絶縁障壁層５から離れた下面側では、Ｂ濃度が高くアモルファスとなりやすく平坦となることにより、前記絶縁障壁層５の均一性の向上、ピンホール等の欠陥の減少と、品質の改善が図られ、前記絶縁障壁層５と接する上面側ではＢ濃度が低く適当な濃度に調整されることによりスピン分極率を最大とすることができ、以上により、低いＲＡで高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が得られ、またそれらのばらつきが小さくなるものと推測される。
【００９０】
また図１に示す実施形態では、前記固定磁性層４は、第１固定磁性層４ａ、非磁性中間層４ｂ及び第２固定磁性層４ｃの積層フェリ構造であったが、例えば前記固定磁性層４は一層、あるいは複数の磁性層が積層された構造であっても本実施形態を適用できる。ただし、前記固定磁性層４を積層フェリ構造とした構造であると前記固定磁性層４の磁化固定をより適切に行うことができ再生出力の向上を図る上で好適である。
【００９１】
本実施形態のトンネル型磁気検出素子の製造方法について説明する。図４ないし図７は、製造工程中におけるトンネル型磁気検出素子を図１と同じ方向から切断した部分断面図である。
【００９２】
図４に示す工程では、下部シールド層２１上に、下地層１、シード層２、反強磁性層３、第１固定磁性層４ａ、非磁性中間層４ｂ、及び第２固定磁性層４ｃを連続成膜する。例えば各層をスパッタ成膜する。
【００９３】
本実施形態では、図４に示すように前記第２固定磁性層４ｃを下から、ＣｏＦｅＢで形成されたＣｏＦｅＢ層４ｃ１、及びＣｏＦｅあるいはＣｏで形成された界面層４ｃ２の順に積層して形成する。
【００９４】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１を、（Ｃｏ１−ｙＦｅｙ）１００−ｘＢｘからなり、Ｂ濃度ｘを１６ａｔ％より大きく４０ａｔ％以下として形成することが、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得る上で好ましい。
【００９５】
また本実施形態では、前記Ｂ濃度ｘを、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内で形成することがより好ましい。
【００９６】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚を、図８に示すグラフで、（１）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（１７．５ａｔ％：１．６５ｎｍ）と、（２）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚）＝（３５ａｔ％：０．６０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内で形成することが好ましい。それに加えて、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比（界面層４ｃ２の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚）を、図９に示すグラフで、Ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．００）、及び、Ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：０．７０）を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）と、前記Ｂ点、及びＣ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：１．６５）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｃ点、及び、Ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．４３）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｄ点と前記Ａ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）とで囲まれた範囲内で調整することが好ましい。
【００９７】
さらに、前記Ｂ濃度ｘを、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内で形成するとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成された前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚを、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．４：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、及び、Ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｉ点、及び、Ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｊ点、及びＥ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７５：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、及び、Ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｏ点、及び、Ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｐ点、及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｊ点及びＰ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で調整することが好ましい。
【００９８】
また本実施形態では、前記Ｂ濃度ｘを、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内で形成することがより好ましい。
【００９９】
このとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚を、図８に示すグラフで、（３）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚）＝（２０ａｔ％：１．５ｎｍ）と、（４）点（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚）＝（３０ａｔ％：０．９０ｎｍ）とを結んだ直線を境界として前記直線からグラフ上方（直線上を含む）の範囲内で形成することが好ましい。それに加えて、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比（界面層４ｃ２の平均膜厚／ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚）を、図９に示すグラフで、ａ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０．０ａｔ％：０．１０）、及び、ｂ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：０．５０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｂ点、及びｃ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３０ａｔ％：１．３０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｃ点、及び、ｄ点（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（２０ａｔ％：０．６０）を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｄ点と前記ａ点を結ぶ直線（直線上を含む）とで囲まれた範囲内で調整することが好ましい。
【０１００】
さらに、前記Ｂ濃度ｘを、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内で形成するとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成した前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚを、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、及び、ｆ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｉ点、及び、ｊ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｊ点、及びｅ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７０：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、及び、ｌ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：２０ａｔ％）を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｏ点、及び、ｐ点（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｐ点、及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｊ点及びｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で調整することが好ましい。これにより、容易に且つ適切に、ＲＡを低く、且つ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高く、しかも特性のばらつきが小さいトンネル型磁気検出素子を製造できる。
【０１０１】
次に、前記第２固定磁性層４ｃの表面に対してプラズマ処理を施す。前記プラズマ処理は前記第２固定磁性層４ｃの表面の平坦性を向上させるために行うが、本実施形態のように平坦性に優れたＣｏＦｅＢ層４ｃ１上に薄い膜厚の界面層４ｃ２を積層した構造では、前記第２固定磁性層４ｃの表面の平坦性は元々優れた状態にあるので、前記プラズマ処理を行うことは任意である。
【０１０２】
次に、前記第２固定磁性層４ｃ上に、Ａｌ−Ｏからなる絶縁障壁層５を形成する。本実施形態では、前記第２固定磁性層４ｃ上にＡｌ層をスパッタ成膜し、前記Ａｌ層を酸化してＡｌ−Ｏから成る絶縁障壁層５を形成する。酸化の方法としては、ラジカル酸化、イオン酸化、プラズマ酸化あるいは自然酸化等を挙げることができる。
【０１０３】
本実施形態では、前記Ａｌ層を０．２〜０．６ｎｍ程度の膜厚で形成する。
また、Ａｌ−Ｏから成るターゲットを用意し、ＲＦスパッタ法等で、直接、Ａｌ−Ｏから成る絶縁障壁層５を形成してもよい。
【０１０４】
次に、図５に示す工程では、前記絶縁障壁層５上に、エンハンス層６ａ及び軟磁性層６ｂから成るフリー磁性層６、及び保護層７を成膜する。
【０１０５】
本実施形態では、前記エンハンス層６ａを、Ｆｅ組成比が、５ａｔ％以上で９０ａｔ％以下のＣｏＦｅで形成することが好ましい。また、前記軟磁性層６ｂを、Ｎｉ組成比が７８ａｔ％〜９６ａｔ％の範囲内のＮｉＦｅ合金で形成することが好ましい。
以上により下地層１から保護層７までが積層された積層体Ｔ１を形成する。
【０１０６】
次に、前記積層体Ｔ１上に、リフトオフ用レジスト層３０を形成し、前記リフトオフ用レジスト層３０に覆われていない前記積層体Ｔ１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端部をエッチング等で除去する（図６を参照）。
【０１０７】
次に、前記積層体Ｔ１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側であって前記下部シールド層２１上に、下から下側絶縁層２２、ハードバイアス層２３、及び上側絶縁層２４の順に積層する（図７を参照）。
【０１０８】
そして前記リフトオフ用レジスト層３０を除去し、前記積層体Ｔ１及び前記上側絶縁層２４上に上部シールド層２６を形成する。
【０１０９】
上記したトンネル型磁気検出素子の製造方法では、その形成過程でアニール処理を含む。代表的なアニール処理は、前記反強磁性層３と第１固定磁性層４ａ間に交換結合磁界（Ｈｅｘ）を生じさせるためのアニール処理である。
【０１１０】
前記アニール処理の温度が２４０℃より低い温度、あるいは２４０℃〜３１０℃の範囲内であっても、アニール時間が１時間未満であると、各層の界面での構成元素の相互拡散は生じず、あるいは相互拡散が生じても小規模（例えば界面の全域で拡散が生じず、間欠的に生じている等）であり、ほぼ界面の状態を保っていると考えられる。
【０１１１】
一方、前記アニール処理の温度が３１０℃以上、あるいはアニール温度が２４０℃〜３１０℃の範囲内で且つアニール時間が１時間以上であると、各層の界面で構成元素の相互拡散が生じると考えられる。このような相互拡散により、前記第２固定磁性層４ｃの内部では、図２や図３に示すように、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１と界面層４ｃ２との界面が無くなり、Ｂ濃度の組成変調領域が生じているものと考えられる。
【０１１２】
本実施形態では上記製造方法により、低いＲＡ（素子抵抗Ｒ×素子面積Ａ）で且つ、高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることができ、さらに特性のばらつきが小さいトンネル型磁気検出素子を簡単且つ適切に製造できる。
【０１１３】
特に、上記したように第２固定磁性層４ｃの材質や膜厚比を調整することで、前記第２固定磁性層４ｃをＣｏＦｅＢの単層で形成した従来例や、前記第２固定磁性層４ｃを構成するＣｏＦｅＢ層４ｃ１と界面層４ｃ２とを逆積層した参考例に比べて、効果的に、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。またＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを効果的に抑制できる。
【０１１４】
図２、図３に示すＢ濃度の組成変調領域を有する第２固定磁性層４ｃを形成するには上記した製造方法以外に、Ｂ濃度が異なるＣｏ−Ｆｅ−Ｂのターゲットを複数用意し、前記第２固定磁性層４ｃの下面側から上面側に向かうにしたがって徐々にＢ濃度が小さくなっていくように、前記ターゲットを変更しながら前記第２固定磁性層４ｃをスパッタ成膜してもよい。
【実施例】
【０１１５】
（ＣｏＦｅＢ層４ｃ１のＢ濃度ｘを規定する実験）
下から、基板／下地層１；Ｔａ（３）／シード層２；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５）／反強磁性層３；ＩｒＭｎ（７）／固定磁性層４［第１固定磁性層４ａ；Ｃｏ７０at%Ｆｅ３０at%（１．４）／非磁性中間層４ｂ；Ｒｕ（０．９）／第２固定磁性層４ｃ；（１．８）］／絶縁障壁層５；Ａｌ−Ｏ／フリー磁性層６[エンハンス層６ａ；Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％（１）／軟磁性層；Ｎｉ８５ａｔ％Ｆｅ１５ａｔ％（５）]／保護層７［Ｒｕ（２）／Ｔａ（２７）］の順に積層した。なお括弧内の数値は平均膜厚を示し単位はｎｍである。
【０１１６】
前記絶縁障壁層５を膜厚が０．４３ｎｍのＡｌ層を形成した後、前記Ａｌ層を酸化して形成した。
【０１１７】
また前記第２固定磁性層４ｃの表面を、前記絶縁障壁層５を形成する前にプラズマ処理した。
【０１１８】
実験では、第２固定磁性層４ｃとして、{Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５}１００−ｘＢｘ（ｔ１）から成る単層構造１（従来例）、下から{Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５}１００−ｘＢｘ（ｔ１）、Ｃｏ７５ａｔ％Ｆｅ２５ａｔ％（ｔ２）の順に積層された積層構造１、下からＣｏ７５ａｔ％Ｆｅ２５ａｔ％（ｔ２）、{Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５}１００−ｘＢｘ（ｔ１）の順に積層された積層構造２（特許文献に示される積層構造；参考例）を夫々、形成した。
【０１１９】
なおＢ濃度ｘはａｔ％である。平均膜厚ｔ１，ｔ２はいずれもｎｍであり、第２固定磁性層４ｃの全膜厚が１．８ｎｍとなるように調整している。
【０１２０】
実験では、上記構造の第２固定磁性層４ｃを有する各トンネル型磁気検出素子に対してＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を求めた。その実験結果を表１に示す。
【０１２１】
【表１】
2008103662.tif 000003
【０１２２】
表１に示すように単層構造１（従来例）では、Ｂ濃度を約１６ａｔ％にすることで、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来るとわかった。
【０１２３】
積層構造１では、Ｂ濃度ｘを１６ａｔ％としたとき、従来の単層構造１と対比すると、さほどＲＡの低減効果、及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の増大効果が得られないことがわかった。一方、Ｂ濃度ｘを１６ａｔ％よりも大きくしていくと、ＲＡを低い値としつつ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を増大させることができるとわかった。
【０１２４】
また積層構造１と積層順を逆にした積層構造２（参考例）では、ＲＡは低い値となるが抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）は減少し増大効果が得られなかった。
【０１２５】
上記の実験で使用した積層体は、いわゆるベタ膜であったが、次の実験では、上記と同じ積層体（ただし第１固定磁性層４ａや第２固定磁性層４ｃの膜厚が異なる試料も含まれる）を図１に示すトンネル型磁気抵抗効果素子の形状に加工してＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを求めた。
【０１２６】
実験では、表１に示す単層構造１（従来例）のうち、Ｂ濃度ｘを１６ａｔ％としたトンネル型磁気検出素子、積層構造１のうち、Ｂ濃度ｘを２０ａｔ％とし、且つＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚（ｔ１）等が異なる３種類のトンネル型磁気検出素子、積層構造１のうち、Ｂ濃度ｘを３０ａｔ％とし、且つ、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚（ｔ１）等が異なる３種類のトンネル型磁気検出素子を夫々、８０個ずつ製造し、ＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の平均値や特性のばらつきを測定した。なお、各素子のトラック幅Ｔｗを０．０８５μｍ、ハイト長さを０．４μｍに統一した。また特性ばらつきを（σ／Ａｖｅ（％））で得た。σは標準偏差であり、ＡｖｅはＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の夫々の平均値を示す。
実験結果を以下の表２に示す。
【表２】
2008103662.tif 000004
【０１２７】
表２に示すように、第２固定磁性層４ｃをＣｏＦｅＢ１６ａｔ％で形成した単層構造に比べて、前記第２固定磁性層４ｃを、下からＣｏＦｅＢ、ＣｏＦｅの順に積層した本実施例のほうが、ＲＡ（平均値）を低く、且つ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）（平均値）を高くできるとともに、ＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを小さく出来ることがわかった。
【０１２８】
また前記第２固定磁性層４ｃを下からＣｏＦｅＢ２０ａｔ％、ＣｏＦｅの順に積層した本実施例の試料については、以下に示すように、さらに他にも形成してＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の実験を試みた。
【０１２９】
図１に示すトンネル型磁気検出素子の積層体Ｔ１を、下から、下地層１；Ｔａ（３）／シード層２；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５）／反強磁性層３；ＩｒＭｎ（７）／固定磁性層４［第１固定磁性層４ａ；Ｃｏ７０at%Ｆｅ３０at%（１．４）／非磁性中間層４ｂ；Ｒｕ（０．９）／第２固定磁性層４ｃ；（１．８）］／絶縁障壁層５；Ａｌ−Ｏ／フリー磁性層６[エンハンス層６ａ；Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％（１）／軟磁性層；Ｎｉ８４ａｔ％Ｆｅ１６ａｔ％（５）]／保護層７［Ｒｕ（１）／Ｔａ（２８）］の順に積層した。なお括弧内の数値は平均膜厚を示し単位はｎｍである。
【０１３０】
前記絶縁障壁層５を膜厚が０．４６ｎｍのＡｌ層を形成した後、前記Ａｌ層を酸化して形成した。
【０１３１】
また前記第２固定磁性層４ｃの表面を、前記絶縁障壁層５を形成する前にプラズマ処理した。
【０１３２】
実験では、第２固定磁性層４ｃとして、以下の構造を形成した。
（単層構造２；従来例）
（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）の単層構造
【０１３３】
（積層構造３）
下から、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）／Ｃｏ９０ａｔ％Ｆｅ１０ａｔ％（ｔ２）の順に積層された構造
【０１３４】
（積層構造４）
下から、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）／Ｃｏ７０ａｔ％Ｆｅ３０ａｔ％（ｔ２）の順に積層された構造
【０１３５】
（積層構造５）
下から、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）／Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％（ｔ２）の順に積層された構造
【０１３６】
（積層構造６）
下から、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）／Ｃｏ３０ａｔ％Ｆｅ７０ａｔ％（ｔ２）の順に積層された構造
【０１３７】
（積層構造７）
下から、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）／Ｆｅ（ｔ２）の順に積層された構造
【０１３８】
（積層構造８）
下から、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）／Ｃｏ（ｔ２）の順に積層された構造
【０１３９】
（積層構造９；参考例）
下から、Ｃｏ７０ａｔ％Ｆｅ３０ａｔ％（ｔ２）／（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）の順に積層された構造
上記の各構造の括弧書きは膜厚を示し、単位はｎｍである。
【０１４０】
実験では、これら構造の第２固定磁性層４ｃを有する各トンネル型磁気検出素子のＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。その実験結果を以下の表３に示す。
【０１４１】
【表３】
2008103662.tif 000005
【０１４２】
以上の表１ないし表３に示す実験結果により、第２固定磁性層４ｃを下からＣｏＦｅＢ層４ｃ１、ＣｏＦｅあるいはＣｏから成る界面層４ｃ２の順に積層し、しかもＢ濃度ｘを１６ａｔ％より大きく４０ａｔ％以下に設定した。またＢ濃度ｘのより好ましい範囲を、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下と設定し、最も好ましい範囲を２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下と設定した。
【０１４３】
（ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚と、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比の規定する実験）
下から、基板／下地層１；Ｔａ（３）／シード層２；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５）／反強磁性層３；ＩｒＭｎ（７）／固定磁性層４［第１固定磁性層４ａ；Ｃｏ７０at%Ｆｅ３０at%（１．４）／非磁性中間層４ｂ；Ｒｕ（０．９）／第２固定磁性層４ｃ；{（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（ｔ１）／Ｃｏ７５ａｔ％Ｆｅ２５ａｔ％（ｔ２）}］／絶縁障壁層５；Ａｌ−Ｏ／フリー磁性層６[エンハンス層６ａ；Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％（１）／軟磁性層；Ｎｉ８５ａｔ％Ｆｅ１５ａｔ％（５）]／保護層７［Ｒｕ（２）／Ｔａ（２７）］の順に積層した。なお括弧内の数値は平均膜厚を示し単位はｎｍである。
【０１４４】
前記絶縁障壁層５を膜厚が０．４３ｎｍのＡｌ層を形成した後、前記Ａｌ層を酸化して形成した。
【０１４５】
また前記第２固定磁性層４ｃの表面を、前記絶縁障壁層５を形成する前にプラズマ処理した。なお上記積層体はベタ膜である。
【０１４６】
実験では、第２固定磁性層４ｃを構成する、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％の平均膜厚ｔ１、及び、Ｃｏ７５ａｔ％Ｆｅ２５ａｔ％の平均膜厚ｔ２を変化させて、前記平均膜厚ｔ１，ｔ２とＲＡとの関係、及び前記平均膜厚ｔ１，ｔ２と抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を調べた。その実験結果を以下の表４、及び表５に示す。
【０１４７】
【表４】
2008103662.tif 000006
【０１４８】
【表５】
2008103662.tif 000007
【０１４９】
表４及び表５に示す太枠で囲んだ範囲での平均膜厚ｔ１，ｔ２を選択することで、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来るとわかった。
【０１５０】
表４及び表５に示す太枠で囲んだ範囲での平均膜厚ｔ１，ｔ２から、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１に対する界面層４ｃ２の平均膜厚ｔ２の膜厚比（ｔ２／ｔ１）を求めた。その結果が以下の表６に示されている。
【０１５１】
【表６】
2008103662.tif 000008
【０１５２】
次に、下から、基板／下地層１；Ｔａ（３）／シード層２；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５）／反強磁性層３；ＩｒＭｎ（７）／固定磁性層４［第１固定磁性層４ａ；Ｃｏ７０at%Ｆｅ３０at%（１．４）／非磁性中間層４ｂ；Ｒｕ（０．９）／第２固定磁性層４ｃ；{（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）７０ａｔ％Ｂ３０ａｔ％（ｔ１）／Ｃｏ７５ａｔ％Ｆｅ２５ａｔ％（ｔ２）}］／絶縁障壁層５；Ａｌ−Ｏ／フリー磁性層６[エンハンス層６ａ；Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％（１）／軟磁性層；Ｎｉ８５ａｔ％Ｆｅ１５ａｔ％（５）]／保護層７［Ｒｕ（２）／Ｔａ（２７）］の順に積層した。なお括弧内の数値は平均膜厚を示し単位はｎｍである。
【０１５３】
前記絶縁障壁層５を膜厚が０．４３ｎｍのＡｌ層を形成した後、前記Ａｌ層を酸化して形成した。
【０１５４】
また前記第２固定磁性層４ｃの表面を、前記絶縁障壁層５を形成する前にプラズマ処理した。なお上記積層体はベタ膜である。
【０１５５】
実験では、第２固定磁性層４ｃを構成する、（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）７０ａｔ％Ｂ３０ａｔ％の平均膜厚ｔ１、及び、Ｃｏ７５ａｔ％Ｆｅ２５ａｔ％の平均膜厚ｔ２を変化させて、前記平均膜厚ｔ１，ｔ２とＲＡとの関係、及び前記平均膜厚ｔ１，ｔ２と抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係を調べた。その実験結果を以下の表７、及び表８に示す。
【０１５６】
【表７】
2008103662.tif 000009
【０１５７】
【表８】
2008103662.tif 000010
【０１５８】
表７及び表８に示す太枠で囲んだ範囲での平均膜厚ｔ１，ｔ２を選択することで、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来るとわかった。表７及び表８に示す太枠で囲んだ範囲の試料は、例えば表１に示す単層構造１のものと比較すると、単層構造１に比べて、ＲＡを低く、且つ、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を高く出来ることがわかった。
【０１５９】
表７及び表８に示す太枠で囲んだ範囲での平均膜厚ｔ１，ｔ２から、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１に対する界面層４ｃ２の平均膜厚ｔ２の膜厚比（ｔ２／ｔ１）を求めた。その結果が以下の表９に示されている。
【０１６０】
【表９】
2008103662.tif 000011
【０１６１】
低ＲＡ及び高ΔＲ／Ｒを得るには、表４ないし表９から次のことがわかった。すなわちＣｏＦｅＢ層４ｃ１のＢ濃度ｘを２０ａｔ％としたとき、表４及び表５から、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１を１．５ｎｍ以上に設定すればよいことがわかった。また、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１のＢ濃度ｘを３０ａｔ％としたとき、表７及び表８から、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１を０．９ｎｍ以上に設定すればよいことがわかった。
【０１６２】
また、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１のＢ濃度ｘを２０ａｔ％としたとき、表６から、膜厚比（ｔ２／ｔ１）を０．１〜０．６の範囲に設定すればよいことがわかった。またＣｏＦｅＢ層４ｃ１のＢ濃度ｘを３０ａｔ％としたとき、表９から、膜厚比（ｔ２／ｔ１）を０．５〜１．３の範囲に設定すればよいことがわかった。
【０１６３】
図８は、Ｂ濃度ｘと、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１との関係を示すグラフである。図８上に示す（３）点は、Ｂ濃度ｘを２０ａｔ％としたときの、必要なＣｏＦｅＢ層４ｃ１の最低膜厚（１．５ｎｍ）を示し、（４）点は、Ｂ濃度ｘを３０ａｔ％としたときの、必要なＣｏＦｅＢ層４ｃ１の最低膜厚（０．９ｎｍ）を示している。図８の（１）点は、（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１）＝（１７．５ａｔ％：１．６５ｎｍ）、図８の（２）点は、（Ｂ濃度ｘ：ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１）＝（３５ａｔ％：０．６０ｎｍ）であり、前記（１）点及び（２）点は、（３）点及び（４）点を結んだ直線を延長して求めたものである。
【０１６４】
図９は、Ｂ濃度ｘと、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１に対する界面層４ｃ２の膜厚比（ｔ２／ｔ１）との関係を示す。
【０１６５】
図９に示すａ点は、Ｂ濃度ｘが２０ａｔ％のときの最小膜厚比（ｔ２／ｔ１）（０．１０）を示し、ｂ点は、Ｂ濃度ｘが３０ａｔ％のときの最小膜厚比（ｔ２／ｔ１）（０．５０）を示し、ｃ点は、Ｂ濃度ｘが３０ａｔ％のときの最大膜厚比（ｔ２／ｔ１）（１．３０）を示し、ｄ点は、Ｂ濃度ｘが２０ａｔ％のときの最大膜厚比（ｔ２／ｔ１）（０．６０）を示す。
【０１６６】
図９に示すＡ点は、（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．００）、Ｂ点は、（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：０．７０）、Ｃ点は、（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（３５ａｔ％：１．６５）、Ｄ点は、（Ｂ濃度ｘ：膜厚比）＝（１７．５ａｔ％：０．４３）であり、Ａ点及びＢ点は、ａ点とｂ点を結ぶ直線を延長して求め、Ｃ点及びＤ点は、ｃ点とｄ点を結ぶ直線を延長して求めたものである。
【０１６７】
Ｂ濃度ｘと、必要なＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚（ｔ１）、及び最小及び最大膜厚比（ｔ２／ｔ１）を以下の表１０に示す。
【０１６８】
【表１０】
2008103662.tif 000012
【０１６９】
図８に示すように、Ｂ濃度を１７．５ａｔ％〜３５ａｔ％としたとき、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１を、図８のグラフ上の（１）点と（２）点を結ぶ直線のグラフ上方（直線を含む）の範囲とする。
【０１７０】
それに加えて、図９に示すように、Ｂ濃度を１７．５ａｔ％〜３５ａｔ％としたとき、膜厚比（ｔ２／ｔ１）を、Ａ点とＢ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）、Ｂ点とＣ点を結ぶ直線（直線上を含む）、Ｃ点とＤ点を結ぶ直線（直線上を含む）、及びＤ点とＡ点を結ぶ直線（直線上を含む。ただしＡ点を除く）により囲まれた範囲に設定する。
【０１７１】
これにより、Ｂ濃度ｘを１７．５ａｔ％〜３５ａｔ％としたとき、効果的に低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。
【０１７２】
またＢ濃度ｘを２０ａｔ％〜３０ａｔ％としたとき、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１を、図８のグラフ上の（３）点と（４）点を結ぶ直線のグラフ上方（直線を含む）の範囲とする。
【０１７３】
それに加えて、図９に示すように、Ｂ濃度を２０ａｔ％〜３０ａｔ％としたとき、膜厚比（ｔ２／ｔ１）を、ａ点とｂ点を結ぶ直線（直線上を含む）、ｂ点とｃ点を結ぶ直線（直線上を含む）、ｃ点とｄ点を結ぶ直線（直線上を含む）、及びｄ点とａ点を結ぶ直線（直線上を含む）により囲まれた範囲に設定する。
【０１７４】
これにより、Ｂ濃度ｘを２０ａｔ％〜３０ａｔ％としたとき、効果的に低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。
【０１７５】
次に、下から、基板／下地層１；Ｔａ（３）／シード層２；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５）／反強磁性層３；ＩｒＭｎ（７）／固定磁性層４［第１固定磁性層４ａ；Ｃｏ７０at%Ｆｅ３０at%（１．４）／非磁性中間層４ｂ；Ｒｕ（０．９）／第２固定磁性層４ｃ；{（Ｃｏ０．７５Ｆｅ０．２５）１００−ｘａｔ％Ｂｘ（ｔ１）／Ｃｏ７５ａｔ％Ｆｅ２５ａｔ％（ｔ２）}］／絶縁障壁層５；Ａｌ−Ｏ／フリー磁性層６[エンハンス層６ａ；Ｃｏ５０ａｔ％Ｆｅ５０ａｔ％（１）／軟磁性層；Ｎｉ８５ａｔ％Ｆｅ１５ａｔ％（５）]／保護層７［Ｒｕ（２）／Ｔａ（２７）］の順に積層した。なお括弧内の数値は平均膜厚を示し単位はｎｍである。
【０１７６】
前記絶縁障壁層５を膜厚が０．４３ｎｍのＡｌ層を形成した後、前記Ａｌ層を酸化して形成した。
【０１７７】
また前記第２固定磁性層４ｃの表面を、前記絶縁障壁層５を形成する前にプラズマ処理した。なお上記積層体はベタ膜である。
【０１７８】
実験では、Ｂ濃度ｘを２０ａｔ％あるいは３０ａｔ％とし、また下記の表１１に示すように、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１、界面層（ＣｏＦｅ）４ｃ２の平均膜厚ｔ２を調整して、各試料における層間結合磁界Ｈｉｎを測定した。
【０１７９】
【表１１】
2008103662.tif 000013
【０１８０】
表１１に示す参考例１、参考例２は、表１０、図８に示す必要なＣｏＦｅＢ層４ｃ１の平均膜厚ｔ１から外れる試料であり、参考例３は、表１０，図９に示す必要な膜厚比から外れる試料である。
【０１８１】
層間結合磁界Ｈｉｎは、第２固定磁性層を厚くして磁化が大きくなると大きくなるが、表１１に示すようにＢ濃度ｘを２０ａｔ％としたときでは、ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚ｔ１が１．５ｎｍのときに、Ｂ濃度を３０ａｔ％としたときでは、ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚ｔ２が０．９ｎｍのときに最小値となっている。このことからＢ濃度ｘを２０ａｔ％としたときでは、ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚ｔ１が１．５ｎｍ以上のときに、Ｂ濃度ｘを３０ａｔ％としたときでは、ＣｏＦｅＢ層の平均膜厚ｔ１が０．９ｎｍ以上のときに平坦性が最大限、改善されていることがわかった。このような平坦性の向上効果も含めて、絶縁障壁層５の膜品質が改善されて、本実施例では、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得られるものと推測される。
【０１８２】
なお表１１に示すようにＢ濃度ｘを３０ａｔ％としたほうが、Ｂ濃度ｘを２０ａｔ％とした場合に比べて、層間結合磁界Ｈｉｎが低いことから、Ｂ濃度ｘを高くするほうが、ＣｏＦｅＢ層４ｃ１のアモルファス化がより促進し、平坦性をより向上させやすいものと思われる。
【０１８３】
（{ＣｏｙＦｅ１−ｙ}１００−ｘＢｘの原子比率ｙ、及び、界面層を構成するＣｏｚＦｅ１００−ｚのＣｏ濃度ｚを、規定する実験）
下から、基板／下地層１；Ｔａ（３）／シード層２；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５）／反強磁性層３；ＩｒＭｎ（５．５）／固定磁性層４［第１固定磁性層４ａ；Ｃｏ７０at%Ｆｅ３０at%（２．１）／非磁性中間層４ｂ；Ｒｕ（０．９）／第２固定磁性層４ｃ；{（ＣｏｙＦｅ１−ｙ）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％（１．９）／ＣｏｚＦｅ１００−ｚ（０．６）}］／絶縁障壁層５；Ａｌ−Ｏ／フリー磁性層６[エンハンス層６ａ；Ｃｏ２０ａｔ％Ｆｅ８０ａｔ％（１）／軟磁性層；Ｎｉ８８ａｔ％Ｆｅ１２ａｔ％（５）]／保護層７［Ｒｕ（２）／Ｔａ（２７）］の順に積層した。なお括弧内の数値は平均膜厚を示し単位はｎｍである。
【０１８４】
前記絶縁障壁層５を膜厚が０．４３ｎｍのＡｌ層を形成した後、前記Ａｌ層を酸化して形成した。
【０１８５】
また前記第２固定磁性層４ｃの表面を、前記絶縁障壁層５を形成する前にプラズマ処理した。
【０１８６】
実験では、下記の表１２に示すように、第２固定磁性層４ｃを構成する（ＣｏｙＦｅ１−ｙ）８０ａｔ％Ｂ２０ａｔ％の原子比率ｙ、及び、ＣｏｚＦｅ１００−ｚのＣｏ濃度ｚが異なる複数の試料を製造し、各試料に対してＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。実験では、まずベタ膜にてＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の膜特性を測定した。続いて、上記と同じ膜構成の積層体を前記ベタ膜とは別に形成し（ただし各試料のＡｌ層に対する酸化時間を異ならせている）、各試料を、夫々８０個分の図１に示すトンネル型磁気抵抗効果素子に加工して、夫々８０個ずつのトンネル型磁気検出素子（トラック幅Ｔｗ：０．０８５μｍ、ハイト長さ：０．４μｍ）の平均したＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を求めるとともに、ＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）のばらつきを調べた（素子特性）。その実験結果は以下の表１２に示されている。
【０１８７】
【表１２】
2008103662.tif 000014
【０１８８】
表１２に示すように、原子比率ｙを０．９、Ｃｏ濃度ｚを９０ａｔ％とした試料では、膜特性としての抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が表１２に示す他の試料に比べて小さくなることがわかった。
【０１８９】
また表１２に示すように、原子比率ｙを０．５、Ｃｏ濃度ｚを５０ａｔ％とした試料では、膜特性としてのＲＡが表１２に示す他の試料に比べて大きくなることがわかった。
【０１９０】
よって、低ＲＡ及び高ΔＲ／Ｒを得る観点から、上記の２つの試料を実施例から外した。表１２に示す太枠で囲った試料が実施例である。
【０１９１】
また表１２に示すように、原子比率ｙを０．９、Ｃｏ濃度ｚを５０ａｔ％とした試料では、素子特性としてＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）のばらつきが、表１２に示す他の試料に比べて大きくなることがわかった。
【０１９２】
よって、特性ばらつきも考慮すると、上記に挙げた１つの試料も実施例から外すことが好適である。
【０１９３】
次に、下から、基板／下地層１；Ｔａ（３）／シード層２；（Ｎｉ０．８Ｆｅ０．２）６０ａｔ％Ｃｒ４０ａｔ％（５）／反強磁性層３；ＩｒＭｎ（５．５）／固定磁性層４［第１固定磁性層４ａ；Ｃｏ７０at%Ｆｅ３０at%（２．５）／非磁性中間層４ｂ；Ｒｕ（０．９）／第２固定磁性層４ｃ；{（ＣｏｙＦｅ１−ｙ）７０ａｔ％Ｂ３０ａｔ％（１．９）／ＣｏｚＦｅ１００−ｚ（１．１）}］／絶縁障壁層５；Ａｌ−Ｏ／フリー磁性層６[エンハンス層６ａ；Ｃｏ２０ａｔ％Ｆｅ８０ａｔ％（１）／軟磁性層；Ｎｉ８８ａｔ％Ｆｅ１２ａｔ％（５）]／保護層７［Ｒｕ（２）／Ｔａ（２７）］の順に積層した。なお括弧内の数値は平均膜厚を示し単位はｎｍである。
【０１９４】
前記絶縁障壁層５を膜厚が０．４３ｎｍのＡｌ層を形成した後、前記Ａｌ層を酸化して形成した。
【０１９５】
また前記第２固定磁性層４ｃの表面を、前記絶縁障壁層５を形成する前にプラズマ処理した。
【０１９６】
実験では、下記の表１３に示すように、第２固定磁性層４ｃを構成する（ＣｏｙＦｅ１−ｙ）７０ａｔ％Ｂ３０ａｔ％の原子比率ｙ、及び、ＣｏｚＦｅ１００−ｚのＣｏ濃度ｚが異なる複数の試料を製造し、各試料に対してＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を測定した。実験では、まずベタ膜にてＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の膜特性を測定した。続いて、上記と同じ膜構成の積層体を前記ベタ膜とは別に形成し（ただし各試料のＡｌ層に対する酸化時間を異ならせている）、各試料を、夫々８０個分の図１に示すトンネル型磁気抵抗効果素子に加工して、夫々８０個ずつのトンネル型磁気検出素子（トラック幅Ｔｗ：０．０８μｍ、ハイト長さ：０．４μｍ）の平均したＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を求めるとともに、ＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）のばらつきを調べた（素子特性）。その実験結果は以下の表１３に示されている。
【０１９７】
【表１３】
2008103662.tif 000015
【０１９８】
表１３に示すように、原子比率ｙを０．９、Ｃｏ濃度ｚを９０ａｔ％とした試料、及び、原子比率ｙを０．２、Ｃｏ濃度ｚを２０ａｔ％とした試料では、膜特性としての抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）が表１３に示す他の試料に比べて小さくなることがわかった。
【０１９９】
また表１３に示すように、原子比率ｙを０．２、Ｃｏ濃度ｚを５０ａｔ％とした試料では、膜特性としてのＲＡが表１３に示す他の試料に比べて大きくなることがわかった。
【０２００】
よって、低ＲＡ及び高ΔＲ／Ｒの観点から、上記３つの試料を実施例から外した。表１３に示す太枠で囲った試料が実施例である。
【０２０１】
また表１３に示すように、原子比率ｙを０．９、Ｃｏ濃度ｚを５０ａｔ％とした試料、及び、原子比率ｙを０．７、Ｃｏ濃度ｘを５０ａｔ％とした試料では、素子特性としてＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）のばらつきが、表１３に示す他の試料に比べて大きくなることがわかった。
【０２０２】
よって、特性のばらつきも考慮すると、上記に挙げた２つの試料を実施例から外すことが好適である。
【０２０３】
図１０は、原子比率ｙをＸ軸、Ｃｏ濃度ｚをＹ軸、Ｂ濃度ｘをＺ軸とした三次元グラフにおいてある。図１０に示す各点は表１２及び表１３に示す実施例の測定点である。
【０２０４】
図１０に示すｅ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、ｆ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：７０ａｔ％：３０ａｔ％）、ｇ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．２０：９０ａｔ％：３０ａｔ％）、ｈ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３０ａｔ％）、ｉ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３０ａｔ％）、ｊ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３０ａｔ％）、ｋ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７０：５０ａｔ％：２０ａｔ％）、ｌ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：７０ａｔ％：２０ａｔ％）、ｍ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５０：９０ａｔ％：２０ａｔ％）、ｎ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：２０ａｔ％）、ｏ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：２０ａｔ％）、ｐ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：２０ａｔ％）である。
【０２０５】
図１０に示すＥ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．４：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、Ｋ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７５：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）であり、前記Ｅ点及びＫ点は、前記ｅ点とｋ点とを結んだ直線を延長して求めたものである。
【０２０６】
また、図１０に示すＦ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：７０ａｔ％：３５ａｔ％）、Ｌ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）であり、前記Ｆ点及びＬ点は、前記ｆ点とｌ点とを結んだ直線を延長して求めたものである。
【０２０７】
また、図１０に示すＧ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．０５：９０ａｔ％：３５ａｔ％）、Ｍ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．５８：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）であり、前記Ｇ点及びＭ点は、前記ｇ点とｍ点とを結んだ直線を延長して求めたものである。
【０２０８】
また、図１０に示すＨ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：３５ａｔ％）、Ｎ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．７：９０ａｔ％：１７．５ａｔ％）であり、前記Ｈ点及びＮ点は、前記ｈ点とｎ点とを結んだ直線を延長して求めたものである。
【０２０９】
また、図１０に示すＩ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：３５ａｔ％）、Ｏ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：７０ａｔ％：１７．５ａｔ％）であり、前記Ｉ点及びＯ点は、前記ｉ点とｏ点とを結んだ直線を延長して求めたものである。
【０２１０】
また、図１０に示すＪ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：３５ａｔ％）、Ｐ点は、（原子比率ｙ：Ｃｏ濃度ｚ：Ｂ濃度ｘ）＝（０．９：５０ａｔ％：１７．５ａｔ％）であり、前記Ｊ点及びＰ点は、前記ｊ点とｐ点とを結んだ直線を延長して求めたものである。
【０２１１】
Ｂ濃度ｘ、原子比率ｙ、Ｃｏ濃度ｚと、Ｅ点〜Ｐ点、ｅ点〜ｐ点の関係を以下の表１４に示した。
【０２１２】
【表１４】
2008103662.tif 000016
【０２１３】
そして、前記Ｂ濃度ｘを１７．５ａｔ％〜３５ａｔ％の範囲としたとき、原子比率ｙ及びＣｏ濃度ｚは、図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点、及び、Ｆ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｉ点、及び、Ｊ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｊ点、及びＥ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点、及び、Ｌ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｏ点、及び、Ｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｐ点、及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｊ点及びＰ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内と規定した。これにより、効果的に、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。
【０２１４】
また前記Ｅ点とＩ点とを直線で結び（直線上を含む）、Ｋ点とＯ点とを直線で結ぶ（直線上を含む）ことが好適である。すなわち、前記Ｂ濃度ｘが、１７．５ａｔ％以上で３５ａｔ％以下の範囲内であるとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成された前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、Ｅ点、及び、Ｉ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｅ点及びＦ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｆ点、及び、Ｇ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｇ点、及び、Ｈ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｈ点、及び、Ｉ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
Ｋ点、及び、Ｏ点を結んだ直線（直線上を含む）、Ｋ点、及び、Ｌ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記Ｌ点、及び、Ｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｍ点、及び、Ｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記Ｎ点、及び、Ｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記Ｅ点及びＫ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｆ点及びＬ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｇ点及びＭ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｈ点及びＮ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記Ｉ点及びＯ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることがより好ましい。これにより、ＲＡ及び抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを、効果的に抑制することができる。
【０２１５】
また、前記Ｂ濃度ｘを２０ａｔ％〜３０ａｔ％の範囲としたとき、原子比率ｙ及びＣｏ濃度ｚは、ｅ点、及び、ｆ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｉ点、及び、ｊ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｊ点、及びｅ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点、及び、ｌ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｏ点、及び、ｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｐ点、及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｊ点及びｐ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内と規定した。これにより、効果的に、低いＲＡで且つ高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが可能である。
【０２１６】
また、前記ｅ点とｉ点とを直線で結び（直線上を含む）、ｋ点とｏ点とを直線で結ぶ（直線上を含む）ことが好適である。すなわち、前記Ｂ濃度ｘが、２０ａｔ％以上で３０ａｔ％以下の範囲内であるとき、前記ＣｏＦｅＢ層４ｃ１の原子比率ｙと、ＣｏｚＦｅ１００−ｚで形成された前記界面層４ｃ２のＣｏ濃度ｚは、
図１０に示す三次元グラフにおいて、ｅ点、及び、ｉ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｅ点及びｆ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｆ点、及び、ｇ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｇ点、及び、ｈ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｈ点、及び、ｉ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
ｋ点、及び、ｏ点を結んだ直線（直線上を含む）、ｋ点、及び、ｌ点を結んだ直線（直線上を含む）、前記ｌ点、及び、ｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｍ点、及び、ｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）、前記ｎ点、及び、ｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
前記ｅ点及びｋ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｆ点及びｌ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｇ点及びｍ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｈ点及びｎ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、前記ｉ点及びｏ点を結ぶ直線（直線上を含む）と、
で囲まれる多面体内で規定されることがより好ましい。これにより、ＲＡや抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）の特性のばらつきを、効果的に抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】本実施形態のトンネル型磁気検出素子を記録媒体との対向面と平行な面から切断した断面図、
【図２】図１に示す第２固定磁性層４ｃ付近を拡大したものであり、特にＣｏＦｅＢ層と界面層との界面で元素拡散が生じていることを示す部分拡大断面図と、Ｂ濃度の組成変調を示すグラフ、
【図３】図２とは異なる形態の図１に示す第２固定磁性層４ｃ付近を拡大した部分拡大断面図と、Ｂ濃度の組成変調を示すグラフ、
【図４】本実施形態のトンネル型磁気検出素子の製造方法を示す一工程図（製造工程中の前記トンネル型磁気検出素子を記録媒体との対向面と平行な面から切断した断面図）、
【図５】図４の次に行われる一工程図（製造工程中の前記トンネル型磁気検出素子を記録媒体との対向面と平行な面から切断した断面図）、
【図６】図５の次に行われる一工程図（製造工程中の前記トンネル型磁気検出素子を記録媒体との対向面と平行な面から切断した断面図）、
【図７】図６の次に行われる一工程図（製造工程中の前記トンネル型磁気検出素子を記録媒体との対向面と平行な面から切断した断面図）、
【図８】ＣｏＦｅＢ層のＢ濃度ｘと必要なＣｏＦｅＢ層の平均膜厚ｔ１との関係を示すグラフ、
【図９】ＣｏＦｅＢ層のＢ濃度ｘと必要なＣｏＦｅＢ層に対する界面層の膜厚比（ｔ２／ｔ１）との関係を示すグラフ、
【図１０】{ＣｏｙＦｅ１−ｙ}１００−ｘＢｘ（ｘはａｔ％）から成るＣｏＦｅＢ層と、ＣｏｚＦｅ１００−ｚからなる界面層の積層構造において、必要な原子比率ｙとＣｏ濃度ｚを規定するための三次元グラフ、
【符号の説明】
【０２１８】
１  下地層
２  シード層
３  反強磁性層
４、  固定磁性層
４ａ  第１固定磁性層
４ｂ  非磁性中間層
４ｃ  第２固定磁性層
４ｃ１  ＣｏＦｅＢ層
４ｃ２  界面層
５  絶縁障壁層
６  フリー磁性層
６ａ  エンハンス層
６ｂ  軟磁性層
７  保護層
１０  ＣｏＦｅＢ領域
１１  界面領域
２１  下部シールド層
２２、２４  絶縁層
２３  ハードバイアス層
２６  上部シールド層
３０  リフトオフ用レジスト層
Ｔ１  積層体
【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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