(57)【要約】【課題】３０ｎｍ以下の微小くびれ部を有する磁気抵抗効果素子を容易に歩留まり高く製造できる方法と、大きな磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果素子とを得る。【解決手段】第１の磁性領域２と、第２の磁性領域３と、第１の磁性領域２と第２の磁性領域３とを接続していると共に、基板表面に平行な一方向と直交する方向に関する長さが第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３よりも短い微小くびれ部４とで構成される連続体を形成する。微小くびれ部４は、ＲＦスパッタエッチングによって狭小化された３０ｎｍ以下の幅のものである。第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３における微小くびれ部４近傍の区域の外形線は、それぞれ、微小くびれ部４を頂点として９０°以下の角度をなすように形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁性領域と第２の磁性領域とが微小くびれ部を介した連続体として形成された磁気抵抗効果素子の製造方法であって、
絶縁性の基体の表面上に、前記第１の磁性領域、前記表面上において前記第１の磁性領域とは異なる位置にある前記第２の磁性領域、及び、前記第１の磁性領域と前記第２の磁性領域とを接続していると共に前記表面内において前記表面に平行な一方向と直交する方向に関する長さが前記第１の磁性領域及び前記第２の磁性領域よりも短い前記微小くびれ部を有する導電性の磁性体層を形成する磁性体層形成工程と、
前記第１の磁性領域と前記第２の磁性領域とが前記微小くびれ部において分断されることがないように、前記磁性体層にＲＦスパッタエッチングを施すスパッタエッチング工程とを備えていることを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
【請求項２】
前記磁性体層形成工程が、
前記基体の前記表面上に、前記第１の磁性領域、前記第２の磁性領域及び前記微小くびれ部を有する前記磁性体層とは逆パターンのレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層から露出した前記表面上に前記磁性体層を形成する工程と、
前記レジスト層を除去する工程とを有してい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の製造方法。
【請求項３】
絶縁性の基体の表面上に、第１の磁性領域と第２の磁性領域とが微小くびれ部を介した連続体として形成された磁気抵抗効果素子であって、
前記表面に直交する平面視において、前記第１の磁性領域及び前記第２の磁性領域における前記微小くびれ部近傍の区域の外形線が、それぞれ、前記微小くびれ部を頂点として９０°以下の角度をなしていることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記微小くびれ部近傍の区域の層厚が、前記第１の磁性領域及び前記第２の磁性領域の層厚より薄いことを特徴とする請求項３に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記微小くびれ部近傍の区域の膜厚が７０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気抵抗効果素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部磁場を電気抵抗変化によって計測する磁気抵抗効果素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、数百％以上の大きな磁気抵抗比率を得る新しい磁気抵抗素子として、弾道磁気抵抗（ＢＭＲ）を利用した素子が提案されている。このようなＢＭＲ素子は、磁化方向が外部磁場によらず一定である第１の磁性領域（磁化固定層）と、磁化方向が外部磁場に合わせて変化する第２の磁性領域（磁化自由層）が、微小接点を介して接する構造を有する。そして微小接点が微小（幅が狭い）であればあるほど、電子は不純物原子からの散乱を受けずに第１の磁性領域から第２の磁性領域に（弾道的に）伝導できるため、スピン依存散乱効果が純粋に現れ、磁気抵抗は大きく発現する。このような弾道磁気抵抗に関しては、例えば非特許文献１にまとめられている。そしてＢＭＲ素子の形成方法として、例えば非特許文献２、３によれば、第１の磁性領域と第２の磁性領域をあらかじめ別々に形成し、めっき法、または機械的に接合する方法がある。このような方法では、数ｎｍの微小な接点を形成することができるが、再現性、信頼性の問題があり、大量生産には適しない。また、他の方法として、例えば非特許文献４、５に公開されるよう、電子ビームリソグラフィーやＦＩＢ（Field Ion Beam）加工装置などを用い、第１の磁性領域と第２の磁性領域とを微小くびれ部を介した連続体として形成する方法がある。このように微小くびれ部は、最初から第１の磁性領域及び第２の磁性領域と連続した状態で形成されるので、非特許文献２、３のような接合した微小接点の形成時のように気体に触れるということがないものである。このような非特許文献４、５の形成方法によれば、非特許文献２、３の方法ほどの幅が微小な部分を形成することは困難であるが、再現性、信頼性が高く、大量生産に適している。
【０００３】
【非特許文献１】応用磁気学会誌Ｖｏｌ．２７、Ｎｏ．７，２００３
【非特許文献２】N.Garcia. et al., Phys. Rev. Lett., Vol.82, p2923 (1999).
【非特許文献３】N.Garcia. et al., Appl. Phys. Lett., Vol.80, p1785 (2002).
【非特許文献４】K.Miyake. et. al., Jour. Appl. Phys., Vol.91, p3468 (2002).
【非特許文献５】S.Khizroev. et. al., Appl. Phys. Lett., Vol.86, p042502 (2005).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＢＭＲ素子の工業化を考慮する場合、上述した非特許文献４、５のように、電子ビームリソグラフィーやＦＩＢ加工装置を用いてＢＭＲ素子を形成することが望ましいが、近年では、前述の微小くびれ部の幅としては３０ｎｍ以下といった非常に微細な構造が要求されている。高再現性、信頼性に加え、高分解能を有する電子ビームリソグラフィーやＦＩＢをもってしても、通常３０ｎｍ以下の微小くびれ部を歩留まり高く形成することは非常に困難である。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、３０ｎｍ以下の微小くびれ部を有する磁気抵抗効果素子を容易に歩留まり高く製造できる方法と、大きな磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果素子とを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明は、第１の磁性領域と第２の磁性領域とが微小くびれ部を介した連続体として形成された磁気抵抗効果素子の製造方法であって、絶縁性の基体の表面上に、前記第１の磁性領域、前記表面上において前記第１の磁性領域とは異なる位置にある前記第２の磁性領域、及び、前記第１の磁性領域と前記第２の磁性領域とを接続していると共に前記表面内において前記表面に平行な一方向と直交する方向に関する長さが前記第１の磁性領域及び前記第２の磁性領域よりも短い前記微小くびれ部を有する導電性の磁性体層を形成する磁性体層形成工程と、前記第１の磁性領域と前記第２の磁性領域とが前記微小くびれ部において分断されることがないように、前記磁性体層にＲＦスパッタエッチングを施すスパッタエッチング工程とを備えている。
【０００７】
上記構成によれば、ＲＦスパッタエッチングによって、絶縁性の基体表面上に形成された連続体の選択エッチングができるとともに、微小くびれ部の幅の制御を正確に行うことができる。したがって、容易に微小くびれ部を狭小化できる。また、電子線リソグラフィーなどによってパターニングした基体上に、スパッタリング法によって形成した磁性体をリフトオフして上記連続体を形成した際、磁性体のバリが上記連続体の縁に残留することがある。本製造方法によれば、連続体から上述の残留したバリを除去又は分離できるので、幅が３０ｎｍ以下の微小くびれ部を有する磁気抵抗効果素子を高い制御性及び再現性で製造でき、大量生産に適している。したがって、従来に比べ、３０ｎｍ以下の微小くびれ部を有する磁気抵抗効果素子を容易に歩留まり高く製造することができる。
【０００８】
本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法においては、前記磁性体層形成工程が、前記基体の前記表面上に、前記第１の磁性領域、前記第２の磁性領域及び前記微小くびれ部を有する前記磁性体層とは逆パターンのレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層から露出した前記表面上に前記磁性体層を形成する工程と、前記レジスト層を除去する工程とを有していることが好ましい。
【０００９】
上記構成によれば、確実に、３０ｎｍ以下の微小くびれ部を有する磁気抵抗効果素子を容易に歩留まり高く製造できる。
【００１０】
本発明は、絶縁性の基体の表面上に、第１の磁性領域と第２の磁性領域とが微小くびれ部を介した連続体として形成された磁気抵抗効果素子であって、前記表面に直交する平面視において、前記第１の磁性領域及び前記第２の磁性領域における前記微小くびれ部近傍の区域の外形線が、それぞれ、前記微小くびれ部を頂点として９０°以下の角度をなしている。
【００１１】
上記構成によれば、第１の磁性領域と第２の磁性領域との（形状）異方性の向きが同じ（第１の磁性領域、微小くびれ部、第２の磁性領域の中心を結ぶ直線に平行方向）であるため、容易磁化方向が同じとなる（前記直線に対して垂直方向には磁化しない）。これは、磁性体が反磁界によるエネルギー損を最小化する性質によるもので、つまり磁性体の長手方向が容易磁化方向となるからである。その結果として、微小くびれ部にて形成される磁壁が１８０°磁壁であり、スピン依存散乱が大きくなることから、大きな磁気抵抗効果を得ることができる。
【００１２】
上述した本発明の磁気抵抗効果素子においては、前記微小くびれ部近傍の区域の層厚が、前記第１の磁性領域及び前記第２の磁性領域の層厚より薄いことが好ましい。これにより、磁気抵抗を発現する前記微小くびれ部の磁気抵抗が、前記第１の磁性領域及び前記第２の磁性領域およびその他部分よりも際立って大きくなるので、より磁気抵抗比率の大きい磁気抵抗効果素子を提供できる。なお、前記微小くびれ部の磁気抵抗が小さいと、磁気抵抗変化の大きさも小さく、磁気抵抗効果素子全体の磁気抵抗値に埋もれてしまう。その結果として、磁気抵抗効果素子としての磁気抵抗変化率は小さくなってしまう。
【００１３】
本発明は、前記のいずれかの構成を備える磁気抵抗効果素子であって、前記微小くびれ部近傍の区域の膜厚が７０nｍ以下であることを特徴とする。上記構成によれば、確実に、磁気抵抗効果が発現するために必要な磁壁を、微小くびれ部に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態に係るＢＭＲ素子について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＢＭＲ素子を示す模式平面図である。
【００１５】
図１に示すＢＭＲ素子１においては、基体としての基板（図示せず）の表面上に形成された、台形状の第１の磁性領域２と、後述するアスペクト比が第１の磁性領域２より高い台形状の第２の磁性領域３と、第１の磁性領域２と第２の磁性領域３とを接続していると共に、基板表面に平行な一方向と直交する方向に関する長さが第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３よりも短い微小くびれ形状部４とで構成される。これら、第１の磁性領域２、第２の磁性領域３、微小くびれ形状部４は、便宜上分割して説明するが、実際は連続体として一体形成されているものである。
【００１６】
基板としては、表面が平坦なもの（平均粗さとして０．５ｎｍ以下）が望ましい。例えば、表面熱酸化処理を施したＳｉ（シリコン）基板、ガラス基板等が好適である。
【００１７】
第１の磁性領域２、第２の磁性領域３は、形状異方性の大きさが違うように設計してある。ここで言う形状異方性の大きさとは、横方向（第１の磁性領域２、微小くびれ部４、第２の磁性領域３の中心を結ぶ直線に垂直な方向）の長さと縦方向（横方向に垂直な方向）の長さとの比（アスペクト比）であり、図１に示すように、第１の磁性領域２と第２の磁性領域３とはアスペクト比が異なる。また、微小くびれ部４を頂点として、第1の磁性領域２のなす角θ１および第２の磁性領域３のなす角θ２がともに９０°以下であって、θ１＞θ２（θ１＝５３°、θ２＝３３°のものが一例として挙げられる。）である。そのため、第１の磁性領域２と第２の磁性領域３との（形状）異方性の向きは同じであるため、容易磁化方向が同じとなる。したがって、微小くびれ部４にて形成される磁壁は１８０°磁化の方向が変わる１８０°磁壁であり、スピン依存散乱が大きいため、大きな磁気抵抗を得ることができる。
【００１８】
微小くびれ部４は、この微小くびれ部４近傍に対し幅狭であり、そのため磁壁が形成されやすい領域となっている。また、電気的には導通するが、磁気的な結合は弱い領域と考えることもできる。微小くびれ部４の幅は、好ましくは３０ｎｍ以下である。更に好ましくは、前記幅は１０ｎｍ以下である。このように狭くなればなるほど、磁壁は小さくかつ安定して微小くびれ部４に形成されやすくなる。このような磁壁においては、原子スピンの方向が急峻に変化するため、そこを通過するスピン電流にとっては、上述したように純粋なスピン依存散乱を受ける。よって、磁壁幅が狭いほど大きな磁気抵抗を得ることができる。
【００１９】
次に、ＢＭＲ素子１の製造方法について説明する。ＢＭＲ素子１は、電子線リソグラフィーによるパターニングした基板上に、スパッタリング法によるＮｉを含む磁性体を積層し、リフトオフ法を行った後、ＲＦスパッタエッチングにより微小くびれ部４となる部分の狭小化を行って製造した。以下にこれらの工程を詳述する。
【００２０】
基板を有機溶剤によって洗浄した後、表面上にスピナーを用いて、レジスト膜厚を適宜調整してレジスト塗布を行う。レジストにはＺＥＰ（日本ゼオン（株）製）をシンナーで希釈したものを用いている。電子ビームによる露光後、専用の薬液により現像を行って、第１の磁性領域２、第２の磁性領域３、微小くびれ形状部４からなるＢＭＲ素子１（連続体）の前駆体形成用のレジストパターンを形成する。
【００２１】
そして、上記レジストパターンが表面に形成された基板上に、スパッタリング法によって磁性体を積層する。これにより、ＢＭＲ素子１の前駆体は、スパッタリング成膜により連続体として一体形成される。なお、基板として熱酸化シリコンを用いたが、基板とＮｉとの密着性を向上させるためそれらの間に、Ｔｉ（チタン）など、酸化物との親和性が高い金属を密着層として形成してもよい。
【００２２】
次に、専用の薬液を用いリフトオフを行う。なお、リフトオフにより、図１のように第１の磁性領域２、第２の磁性領域３、微小くびれ形状部４のみが残ることが望ましいが、後述するように、レジストパターンの側面に付着したＮｉが除去されきれずに、バリとして、図１における第１の磁性領域２、第２の磁性領域３、微小くびれ形状部４の縁に残留することがある。
【００２３】
そこで、ＲＦスパッタエッチングを行って、第１の磁性領域２、第２の磁性領域３、微小くびれ形状部４に残留しているバリを除去又は分離するとともに、微小くびれ形状部４を狭小化する。このとき、第１の磁性領域２と第２の磁性領域３とが微小くびれ部４において分断されることがないように注意する。
【００２４】
ここで、ＲＦスパッタエッチングとは、ＲＦ（Radio Frequency）高周波電圧によりプラズマを発生させ、対象物（ターゲット）をスパッタする方法であり、特に絶縁物のスパッタに用いられる方法である。このようなＲＦスパッタを用いて微小くびれ部をエッチングすることにより、微小くびれ部を狭小化することが可能である。また、ＲＦスパッタエッチングを行うためのＡｒ（アルゴン）イオンは主に上述の連続体の層厚方向（基板の法線に平行な方向）に照射されているにもかかわらず、基板表面に沿った方向（基板の法線に垂直な方向）のエッチング速度が層厚方向のそれよりも速いことが判明した。それにより、再現性良く、狭幅の微小くびれ部を形成することができる。また、エッチングの程度はエッチング時間に比例して制御できるため、任意の厚みをエッチングすることが可能であるとともに制御性にも優れる。上述の各工程を経ることで、ＢＭＲ素子１は完成する。
【００２５】
次に、ＢＭＲ素子１の動作について説明する。ここでは、第１の磁性領域２を、保磁力が第２の磁性領域より小さく、外部磁場に対して容易に磁化方向が回転できる、いわゆる磁化自由層とする。また、第２の磁性領域３を、保磁力が第１の磁性領域２に比べ大きく、外部磁場に対して磁化方向が回転しない、いわゆる磁化固定層の役割を果たすものとする。このような保磁力の違いは、例えば、第１の磁性領域の幅を第２の磁性領域の幅よりも大きくすることにより調節することができる。
【００２６】
第１の磁性領域２と第２の磁性領域３との磁化方向が互いに反平行の場合、磁壁は狭小部に存在しやすいため、微小くびれ部４において磁壁が形成される。このように形成された磁壁の幅（図１において示したもの）は、微小くびれ部４の大きさに比例し小さく限定されている。ここで、磁壁とは、磁化の向きが徐々に（連続して）変化（回転）する領域のことをいい、本実施形態においては、上述したように１８０°磁壁を用いている。なお、磁気抵抗効果素子において磁壁の大きさが非常に小さい場合、大きな磁気抵抗を発現することが、例えば応用磁気学会誌Ｖｏｌ．２７、Ｎｏ．７（２００３年）に掲載されている。
【００２７】
さらに、第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３はＮｉからなるものであり、このＮｉは交換スティフネス係数の小さい磁性体であるため、微小くびれ部４における磁壁の幅は非常に小さくなる。そしてこのような微小な磁壁は大きな電気抵抗を生じる。ここで、上述の交換スティフネス係数とは、強磁性体において隣接原子のスピンが互いに平行に並ぶように及ぼす力の程度のことを表しており、Ａ＝ＪｅｘＳ２／ａ（Ａ：交換スティフネス係数、Ｊｅｘ:交換積分、Ｓ:断面積、ａ:格子定数）と定義されるものである。よって交換スティフネス係数Ａが小さいということは、磁壁のようにスピンが連続的に回転している（平行からずれる）領域において平行になろうとする力が小さいので、より回転角度を大きくとることができ、磁壁幅が小さくなることになる。逆に、交換スティフネス係数Ａが大きい場合は、回転角が大きくとれず、１８０°回転するのに長い距離が必要となるため、磁壁幅は長くなることになる。交換スティフネス係数Ａの例としては、Ｆｅ：２．０、Ｃｏ：１．３、Ｎｉ：０．８、ＮｉＦｅ：０．７（単位：１０−１１Ｊ／ｍ）が挙げられる。
【００２８】
一方、第１の磁性領域２と第２の磁性領域３との磁化方向が互いに平行の場合、上述したような磁壁は形成されないため抵抗は小さい。すなわち、第２の磁性領域３の磁化方向により微小な磁壁が生成、消滅することにより、ＢＭＲ素子１は大きな磁気抵抗比を発現する。また、微小くびれ部４の大きさが非常に小さく、そこに形成される磁壁がフェルミ波長程度に小さい場合は、伝導電子は弾道的に磁壁を通過するため、非常に大きな磁気抵抗を示す。
【００２９】
本実施形態のＢＭＲ素子１の製造方法によれば、３０ｎｍ以下の微小くびれ部を有する磁気抵抗効果素子を容易に歩留まり高く製造できる。また、本製造方法にて製造されたＢＭＲ素子１は、微小くびれ部４にて形成される磁壁が１８０°磁壁であり、スピン依存散乱が大きくなることから、大きな磁気抵抗効果を奏するものである。
【００３０】
次に、上述した実施形態の一変形例について説明する。上述の実施形態における磁気抵抗効果素子１においては、微小くびれ部４近傍の区域の層厚を、第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３の層厚より薄く形成するように変形したものであってもよい。これにより、磁気抵抗を発現する微小くびれ部４の抵抗が、第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３およびその他部分よりも際立って大きくなるので、より磁気抵抗比率の大きい磁気抵抗効果素子１を得ることができる。
【００３１】
なお、本変形例の微小くびれ部４近傍の区域の層厚を、第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３の層厚より薄く形成するには、一例として、以下の方法が挙げられる。すなわち、レジスト塗布の際にレジストの厚みを通常より厚くすることによって、磁性体をスパッタ成膜し、リフトオフした後の微小くびれ部４近辺の層厚を、第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３の層厚より薄く形成することができる。これにより、微小くびれ部４の磁気抵抗はより大きくなるため、磁気抵抗効果素子１全体に対する微小くびれ部４の磁気抵抗値の占める割合はより大きくすることができ、その結果、磁気抵抗変化率の大きい磁気抵抗効果素子１を提供できる。
【００３２】
また、磁気抵抗効果素子１の製造方法における一プロセスであるＲＦスパッタエッチングは、エッチング対象の厚みが薄いほど速度が速い。したがって、ＲＦスパッタエッチングによって、上述のように微小くびれ部４近辺の層厚を始めから薄く形成しておくことにより、プロセス時間の短縮と、第１の磁性領域２及び第２の磁性領域３を無駄にエッチングする量を減らすこととができるため、磁気抵抗効果素子１の生産性をより向上することができる。
【実施例】
【００３３】
（実施例１）
次に、上記実施形態と同構成のＢＭＲ素子について、実施例を用いて説明する。まず、実施例１に係るＢＭＲ素子の製造方法について説明した後、ＲＦスパッタエッチングによる微小くびれ部の狭小化についての検証を行う。ここで、図２（ａ）において、右図に基板２１表面にレジストパターン２２を形成した後を示す平面図、左図に上記右図の矢視断面一部拡大図を示す。図２（ｂ）〜図２（ｆ）は、図２（ａ）の工程後にスパッタリングした工程からスパッタエッチング工程までの各製造工程を示す微小くびれ部４部分の模式断面一部拡大図である。なお、図２（ｂ）〜図２（ｆ）における模式断面図は、図２（ａ）の右図と同様の位置のものである。
【００３４】
まず、熱酸化シリコン基板２１上に所定形状の露出部分を有するように、電子ビームリソグラフィーによってレジスト部２２を形成する（図２（ａ）参照）。微小くびれ部４に相当する部分のパターンは数十ｎｍの幅と、１００ｎｍの高さを備えている。
【００３５】
次に、レジスト部２２側から基板２１の露出表面にＮｉからなる磁性体層２３を成膜する（図２（ｂ）参照）。図２（ｂ）のように、微小くびれ部４の断面は略長方形であるが、角から基板にかけてはある角度にて丸まっている、もしくは傾いている。
【００３６】
そして、専用の薬液を用いて、基板２１表面から、レジスト２１とレジスト２１の表面に積層された磁性体とを除去するリフトオフを行う（図２（ｃ）参照）。この際、レジスト２１の内側側面に付着していたＮｉはリフトオフされきれずに、バリ２４として残留することがある。リフトオフ後の微小くびれ部４の断面も略長方形であるが、角から基板にかけてはある角度にて丸まっている、もしくは傾いている。
【００３７】
次に、上記各工程を経て形成された連続体（本実施例に係るＢＭＲ素子の前駆体）を有する基板２１を真空チャンバーに導入し、ＲＦスパッタエッチングを行う（図２（ｄ）参照）。なお、ＲＦスパッタエッチングには、アネルバ（株）製Ｃ−３１０２スパッタ装置を用いた。ＲＦスパッタエッチングの条件は、スパッタ電源をＲＦ１７６Ｗ、スパッタガスをＡｒ（アルゴン）０．０８５Ｐａ、エッチング時間を３０分とした。図２（ｄ）においては、電源２５からＲＦ高周波電圧を基板に印加した直後の様子を示しており、Ａｒ原子は、Ａｒイオン２６と電子２７とに分離されている。ここで、電子２７はＲＦ高周波電圧２５により激しく移動させられ、その大部分はチャンバー壁に衝突、吸収されるが、一部は基板２１表面に移動する。この際、熱酸化シリコン（表面部は５００マイクロメートル厚の酸化シリコンからなる）である基板２１は絶縁体であることに対し、Ｎｉからなる磁性体層２３は金属であるため、電子２７は磁性体層２３に集中して集まる（磁性体層２３に電界集中が発生する。）。
【００３８】
その直後、Ａｒイオン２６は、電子２７をチャージした磁性体層２３に加速しながら引き寄せられ（図２（ｅ）参照）、磁性体層２３への衝突及びスパッタリングを行う。この際、磁性体層２３付近においては、磁性体層２３内が最も電子２７の濃度が高いため、磁性体層２３は選択的にエッチングされる（磁性体層２３付近の基板２１には少数のＡｒイオンしか到達しないため、ほとんどエッチングされない。）。
【００３９】
そして、側面（角や傾斜部分を要する部分）は、電界集中が起こりやすく（電荷は突出部など狭部に集中しやすい）、また、上記連続体の層厚も薄くなっているため、基板表面に沿った方向のエッチングが特に起こりやすい（図２（ｅ）参照）。特に幅が小さい（１００ｎｍ以下）部分の場合は、全体の体積に比べて、側面の占める割合が大きいため、より基板表面に沿った方向のエッチングが顕著に現れる。また、バリ２４と上記連続体との間は上述のように側面にあたるため、上述と同じ理由でエッチングが進みやすい。このような選択エッチングが進むに従い、バリ２４と上記連続体との間隙は大きくなっていると考えられる。そして、バリ２４においても上述の理由で電界集中が発生し、選択的にエッチングされる。このとき、第１の磁性領域と第２の磁性領域とが微小くびれ部において分断されることがないようにする。このようにして、狭小化された微小くびれ部と、第１の磁性領域及び第２の磁性領域とを有する本実施例のＢＭＲ素子（上記実施形態での一例と同様、θ１＝５３°、θ２＝３３°としている）が完成する。
【００４０】
次に、上記ＲＦスパッタエッチングによって、狭小化された本実施例のＢＭＲ素子に係る微小くびれ部について検証する。微小くびれ部の狭小化は、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）観察を行うことにより確認した。図３は、本実施例に係るＢＭＲ素子の前駆体についての微小くびれ部付近を撮影したＳＥＭ写真（ＲＦスパッタエッチング前のもの）であり、図４は、本実施例に係るＢＭＲ素子についての微小くびれ部付近を撮影したＳＥＭ写真（ＲＦスパッタエッチング後のもの）である。
【００４１】
図２及び図３のエッチング前後を比較することにより、このようなＲＦスパッタエッチングには、次の特徴があることが判明した。第１の特徴として、微小くびれ部４の幅を狭小化するといった効果が挙げられる。すなわちエッチング前は、７０ｎｍの幅を有した微小くびれ部４が、エッチング後には２０ｎｍと減少した。よって、微小くびれ部４の幅が３０ｎｍ以下であるＢＭＲ素子１を上記製造方法により形成することができることがわかる。また、層厚について、ＡＦＭ（Atomic Force Microscopy）にて測定したところ、エッチング前は４０ｎｍあった膜厚が、エッチング後に３７ｎｍとなり約３ｎｍのみ減少していることが分かった。後述するように、Ｎｉが選択的にエッチングされること（第２の特徴）と考え合わせ、微小くびれ部においては、層厚方向より、基板表面に沿った方向のエッチングの方が速く進むことが判明した。
【００４２】
下記表１は、合計３試料について同様にエッチング前後における上記連続体の層厚方向と基板表面に沿った方向との長さの変化量をまとめた結果である。基板表面に沿った方向は４８〜６０ｎｍのエッチング（平均５６ｎｍ）が進んでいるに関わらず、上記連続体の層厚方向では、３ｎｍとあまりエッチングされないことが分かる。また、基板表面に沿った方向のエッチング速度として、約１．９ｎｍ毎分と算出できた。このようにエッチング速度が分かっていると、微小くびれ部の幅の制御が正確にできるため、ＢＭＲ素子の歩留まりが上がる。
【００４３】
【表１】
2008218686.tif 000003
【００４４】
次に第３の特徴として、リフトオフ後に残留した磁性体のバリの除去、分離が挙げられる。エッチング前において、バリは、ＢＭＲ素子（第１の磁性領域２、第２の磁性領域３、微小くびれ部４の縁）に接しているが、エッチング後にはバリとＢＭＲ素子１との間に空隙が形成されており、分離できることが分かった。更に、図２に存在する比較的小さなバリが、図３に見られないことから、大きなバリは除去されるには至らなかったものの、小さなバリについては除去されることが判明した。バリは、ＢＭＲ素子には不要の構造物であり、このように除去、分離できることは非常に有益である。
【００４５】
以上をまとめるとＲＦスパッタエッチングの特徴として次の３点を挙げることができる。すなわち、（１）横方向のエッチングが可能であること、（２）Ｎｉ（絶縁体上の導電体構造物）の選択エッチングが可能であること、（３）バリの除去、分離が可能であること、である。このようにして形成したＢＭＲ素子は、微小くびれ部の幅を３０ｎｍ以下とした狭小な構造にできるとともに、制御性、再現性高く形成できるため、大量生産に適する。
【００４６】
（実施例２）
次に、実施例１に係るＢＭＲ素子とほぼ同構成のＢＭＲ素子（実施例１と同様、θ１＝５３°、θ２＝３３°としている）について、磁気抵抗を測定した。以下に、本実施例で用いたＢＭＲ素子及び磁気抵抗測定装置とともに、測定結果について説明する。まず、ＢＭＲ素子及び磁気抵抗測定装置について説明する。
【００４７】
磁気抵抗測定装置は、電磁石、微小定電流電源、電圧計などにより構成されている。この装置を用いた磁気抵抗測定に際して、電磁石の最大発生磁場（外部磁場）を約±３．９８×１０４Ａ／ｍ（±５００Ｏｅ）、抵抗を測定するための電流値を０．５ｍＡ一定とした。また、測定に用いたサンプルは、図５に示すＳＥＭ写真のＢＭＲ素子であり、基本的に上記実施例１に記載の方法によって作製されたものであるが、本実施例ではＲＦスパッタエッチングのプロセスは行っていない。なお、図５に示すＳＥＭ写真のＢＭＲ素子は、微小くびれ部の幅と厚みはそれぞれ、約７０ｎｍ、３０ｎｍであった。
【００４８】
なお、測定を行ったサンプルであるＢＭＲ素子には、１５０μｍ×５０μｍの大きさの電極パッド（Ｎｉにより形成されている）が、第１の磁性領域および第２の磁性領域それぞれに接して設けられている。そして、ＢＭＲ素子は、これらの各電極パッドを介して、上述の磁気抵抗測定装置における微小定電流電源および電圧計に電気的に接続されている。
【００４９】
次に、上述した磁気抵抗測定装置によって、本実施例に係るＢＭＲ素子の磁気抵抗を測定した結果について説明する。図６は、本実施例に係るＢＭＲ素子の磁気抵抗を測定した結果を示すグラフである。図６においては、磁気抵抗によるピークは、往路復路ともに、複数観察されているが、これは第１の磁性領域および第２の磁性領域の磁化反転が独立に行われたためである。ここで、上述したようにＢＭＲはスピン依存散乱により起こる現象であり、そのためＭＲのピークは上に凸として観測される（つまり、磁場を印加することで、スピン反平行状態が実現し、抵抗が向上する。さらに磁場を印加すると、磁化が飽和するため、スピンは平行状態となり、抵抗はもとの値に戻る）。そして図６においては、約±３．９８×１０３Ａ／ｍ（±５０Ｏｅ）付近に存在するピークは上に凸であり、ＢＭＲが観測されていると考えられる。この状態では、第１の磁性領域と第２の磁性領域との各スピンが互いに反平行の状態にあり、スピン依存散乱により抵抗が大きくなったと考えられる。
【００５０】
（比較例１）
次に、微小くびれ部の幅および厚みを変化させたサンプルについても測定を行った。図７は、微小くびれ部の幅および厚みが共に１００ｎｍと広い場合の素子（実施例１と同様、θ１＝５３°、θ２＝３３°としている）について、磁気抵抗測定を行った結果を示すグラフである。ＭＲのピークは下に凸であり、かつピークの数は１つ（往路復路を合わせると２つ）のみであり、これは第１の磁性領域、第２の磁性領域、微小くびれ部および電極パッド部が磁気的に結合して一体となり磁化反転するため、スピン反平行の状態はどこにも存在せず、ＢＭＲは観測されなかったものと考えられる。
【００５１】
（実施例３）
次に、実施例１におけるＢＭＲ素子と同構成のＢＭＲ素子における微小くびれ部近傍の区域の層厚を、第１の磁性領域及び第２の磁性領域の層厚より薄く形成したものについて説明する。
【００５２】
まず、微小くびれ部近傍の区域の層厚を、第１の磁性領域及び第２の磁性領域の層厚より薄く形成する方法について説明する。この方法としては、レジストの厚みを厚くして行う方法がある。このようにレジストの厚みを厚くした場合（目安としては、幅と同程度以上の厚み、たとえば１００ｎｍの微小くびれ部幅に対して１００ｎｍ以上のレジスト厚み）、スパッタ粒子は、レジストの壁に進路を防がれることによって、微小くびれ部領域にはスパッタ粒子は到達できにくい。その結果として、微小くびれ部においては層厚が薄いまま成膜されることとなる。
【００５３】
ここで、レジストの厚みを２８０ｎｍとした場合の結果を図８に示す。図８の右図は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により素子表面形状の測定を行い、断面の高さ分布（図８左図のＡＦＭ写真における磁気抵抗効果素子のＡ−Ｂ部分の断面）を求めて、表したものである。この場合、第１の磁性領域および第２の磁性領域の層厚は設計値どおりの約３０ｎｍであったが、微小くびれ部の層厚は１７ｎｍと設計値より１３ｎｍ薄く形成された。また、第１の磁性領域および第２の磁性領域の層厚を５０ｎｍとした場合は、微小くびれ部の厚みは約２５ｎｍであった。このようにレジストを厚くすることで微小くびれ部を、たとえば第１の磁性領域および第２の磁性領域の約半分の厚みとすることが可能である。そしてこの場合、微小くびれ部の厚みは、レジストの厚みを厚くしなかった場合の半分なので、微小くびれ部の抵抗値および磁気抵抗の変化量は、レジストの厚みを厚くしなかった場合に比べ２倍に向上するため、磁気抵抗効果素子全体としての磁気抵抗変化率はより顕著になる。よって、Ｓ／Ｎの大きい磁気抵抗効果素子からなる磁気センサを作製することができる。
【００５４】
なお、ＲＦスパッタエッチングを行う際にも微小くびれ部の厚みがより薄いことは好ましい。なぜなら、ＲＦスパッタエッチングの際には、磁気抵抗効果素子全体がエッチングされるという特徴があるが、上述したように微小くびれ部の抵抗値を際立たせるためにも、第１の磁性領域および第２の磁性領域はエッチングを施す必要はなく、幅および層厚を可能な限りそのまま（厚いまま）で残すことが望ましい。
【００５５】
ここで、ＲＦスパッタエッチングの際のエッチング速度（横方向）を求めたところ、層厚に比例することが判明した。層厚が１００ｎｍの場合エッチング速度は約１ｎｍ／分であり、５０ｎｍの場合は約２ｎｍ／分、３０ｎｍの場合は約３ｎｍ／分であった。つまり、同じ幅の分をエッチングする場合、層厚が半分のときは、層厚がそのままの場合に比べ約半分の時間でエッチングが可能である。その際、第１の磁性領域および第２の磁性領域がエッチングされてしまう量も半分とすることができる。そのため、上述のように微小くびれ部の厚みが始めから薄い場合は、エッチング時間を短くでき（プロセス時間の短縮）、さらに第１の磁性領域および第２の磁性領域を無駄にエッチングする必要がないため、大量生産の際の生産性を向上できることがわかる。
【００５６】
（比較例２）
次に、実施例３におけるレジストの厚みを８０ｎｍとした比較例２について説明する。図９は、左図は比較例２に係るＢＭＲ素子（実施例１と同様、θ１＝５３°、θ２＝３３°としている）についての微小くびれ部付近を撮影したＡＦＭ写真であり、右図はＡＦＭにより素子表面形状の測定を行い、左図の磁気抵抗効果素子におけるＡ−Ｂ部分の断面の高さ分布を示したものである。本比較例の微小くびれ部においては、第１の磁性領域および第２の磁性領域とほぼ均一な厚みに成膜されていた。このようにレジスト厚みが薄い場合は、スパッタ粒子はレジストの壁に進路を防がれることが少なく、微小くびれ部の狭窄部分においても第１の磁性領域および第２の磁性領域とほぼ均一の厚みで成膜される。そして、このように微小くびれ部の厚みが第１の磁性領域及び第２の磁性領域と同じ程度に厚い場合は、微小くびれ部を所定の幅までエッチングするためには、第１の磁性領域及び第２の磁性領域も同時に同程度エッチングされてしまうことになる。
【００５７】
（実施例４）
本実施例においては、上記実施形態で示したＢＭＲ素子１と同方法で作製したＢＭＲ素子において、微小くびれ部に１８０°磁壁が形成されることを確かめた際の結果を記す。
【００５８】
作製した本実施例におけるＢＭＲ素子の各部の幅をＳＥＭ観察により求めたところ、第１の磁性体（図１０（ａ）の左側部分）は９６０ｎｍ、第２の磁性体（図１０（ａ）の右側部分）は２８５ｎｍ、狭窄部（図１０（ａ）のくびれた部分）は６０ｎｍであった。
【００５９】
１８０°磁壁の確認には、磁場スイープＭＦＭ（Magnetic Field Sweeping-Magnetic Force Microscopy（ＭＦＳ−ＭＦＭ））法により、第１の磁性体から第２の磁性体に至る水平方向の各点についての漏洩磁場を測定することによって行った（図１０（ａ）参照）。磁壁が存在すれば、それに相当する漏洩磁場が検出される。この方法では、ＭＦＭ探針（磁性体からなる探針であり、垂直方向に磁化されている）をＢＭＲ素子の測定場所の上部一定高さ（例えば１０ｎｍ）にて固定し、ＢＭＲ素子に対し磁場印加（磁場印加方向は、右向きを正とした）を行う。それにより、ＢＭＲ素子は磁化され、この磁化されたＢＭＲ素子からは、場所に応じた漏洩磁場が発生する。前記漏洩磁場は、ＭＦＭ探針に対して磁気力（引力または斥力）を及ぼす。その際の磁気力の勾配（すなわち位相）を検出する。従って、得られる印加磁場−位相曲線は、測定点近傍（３０ｎｍ程度の分解能を持つ）のＢＭＲ素子からの漏洩磁場の垂直成分の変化と対応する。
【００６０】
通常の磁場中のＭＦＭ観察と比較して、本方法では、測定中にＭＦＭ探針が試料表面に直接触れない、あるいは、極めて近づくことがないため、ＭＦＭ探針からの漏洩磁場により、試料の磁化状態が変化することを避けることができる。また、通常のＭＦＭ観察では、印加磁場の値を固定し、その時の磁化状態を観測する。従って、測定時の印加磁場の値はディスクリートである。これに対し、前記磁場スイープＭＦＭ法では、印加磁場を連続的に変化させることができる。以上のような理由のため、磁性体の局所領域での反転磁界を正確に求めることができる。この測定では、位相の値が低下する（負の大きな値に変化する）場合、探針と測定点との間には引力が働いていることを示す。これに対し、探針と測定点との間に斥力が働く時には、位相の値が増加する（絶対値の小さい負の値となる）。ＭＦＳ−ＭＦＭ測定は、１０−３Ｔｏｒｒの真空中かつ室温にて行い、印加磁場の最大値を５００ Ｏｅ、磁場スイープ時間を３０秒とした。磁気抵抗素子１を磁化させるための外部磁場印加は、０ Ｏｅ→＋５００ Ｏｅ→０ Ｏｅ→−５００ Ｏｅ→０ Ｏｅとした。
【００６１】
位相−磁場曲線の測定結果を、図１０（ｂ）のグラフに示す。図１０（ａ）のＡＦＭ観察像は、本実施例のＢＭＲ素子の微小くびれ部近傍を観察した際のものであり、ＭＦＳ−ＭＦＭ測定を行う場所を示している。測定場所は、第１の磁性体から微小くびれ部を通過し第２の磁性体に至る各点ａ〜ｊに加え、基板上の点ｋ（本実施例のＢＭＲ素子から離れている位置）にて行った。基板上ｋでは、印加磁場が磁性探針に与える力および外部ノイズを観測することになる。その結果は、図１０（ｂ）のグラフｋ）に示すように、基板上では位相変化はわずかである。そして、以後の測定（点ａ〜ｊ）においては、ｋにおける測定結果をＭＦＳ−ＭＦＭ測定のバックグラウンドと考え、点ａ〜ｊにて得られた結果から差し引くことで、図１０（ｂ）のグラフａ）〜ｊ）を得た。以下、これらの結果について考察する。
【００６２】
図１０（ｂ）のグラフａ）、ｂ）に示すように、図１０（ａ）の点ａおよびｂにおいては、位相−磁場曲線は、例えば印加磁場を５００ Ｏｅから−５００ Ｏｅまで変化させる場合、約−３０ Ｏｅにおいて１回のみの位相の変化を生じており、通常の磁化曲線に似た形状となっている。図１０（ｂ）のグラフａ）、ｂ）における位相の変化は、点ａおよびｂでの磁化反転（第１の磁性体の磁化反転）を示しているものと考えられる。何故なら、測定点近傍において、素子の幅は変化しており、そのため素子端部から漏洩磁場が生じる。この時、漏洩磁場は、磁性プローブから見た素子形状の左右非対称を反映して、測定点近傍の磁化の向きに依存した垂直成分を有する。このため、測定点近傍で磁化反転が生じると、漏洩磁場の垂直成分の向きが変化し、位相の変化が生じる。
【００６３】
次に、図１０（ｂ）のグラフｃ）に示すように、測定位置が狭窄部に近くなると、位相−磁場曲線の形状が変化する。例えば、印加磁場が５００ Ｏｅから−５００ Ｏｅまで変化する場合、まず約−３０ Ｏｅにおいて、位相の変化が生じる。この位相変化は、素子幅の広い第１の磁性体の磁化反転に対応している。その後、印加磁場−１２５ Ｏｅまでの領域では、ほぼ一定の位相を示す。そして、印加磁場−１２５ Ｏｅで位相が変化する。この位相変化は、後述する図１０（ｂ）のグラフｉ）およびｊ）に見られる位相変化と同じ印加磁場での変化に相当するため、素子幅の狭い第２の磁性体の磁化反転に対応している。よって、−３０〜−１２５ Ｏｅにおいては、第１の磁性体の磁化方向と第２の磁性体の磁化方向とは、正反対を向く（１８０°違う）ため、図１０（ａ）の点ｃにおいては、磁壁が形成されており、かつ前記磁壁は、１８０°磁壁であることが分かる。つまり、印加磁場を５００ ＯｅとしてＢＭＲ素子を右方向に飽和させた後において、印加磁場が５００〜−３０ Ｏｅとなった場合には、第１の磁性体、第２の磁性体は共に、磁化方向は右向き（印加磁場の正の方向）に飽和し、次に印加磁場が、−３０〜−１２５ Ｏｅとなった場合は、第１の磁性体は左向き（印加磁場の負の方向）に反転するが、第２の磁性体は右方向のままのため、このとき、微小くびれ部には、１８０°磁壁が形成される。そして印加磁場が、−１２５ Ｏｅ以下となると、第１の磁性体、第２の磁性体においては共に、磁化方向が左向き（印加磁場の負の方向）に飽和する（この際、磁壁は消失する）。また、図１０（ｂ）のグラフｃ）から、印加磁場が−３０〜−１２５ Ｏｅにおいては、位相−磁場曲線の形状が、plateau（台地状のピーク）を形成していることが見て取れる。これは、磁壁から漏洩磁場が発生し、それが検出されていることを意味している。よって、このようなplateauが現れる場合、その測定場所かつ印加磁場において磁壁が存在しているといえる。なお、図１０（ｂ）のグラフｃ）に示すように、印加磁場を−５００ Ｏｅから５００ Ｏｅまで変化させる時にも、位相がplateauを生じる磁場領域は異なるが、位相変化の符号は逆向きで、ほぼ同様の形状の位相変化が観測される。
【００６４】
図１０（ｂ）のグラフｄ）に示すように、素子の最も狭くなっている図１０（ａ）の点ｄでは、−５００ Ｏｅでの位相と５００ Ｏｅでの位相が、ほぼ同等である。これは、図１０（ａ）の点ｄでは、素子端部からの漏洩磁場の影響が小さいことを表している。また、図１０（ａ）の点ｃと同様な、位相がplateauを生じる磁場領域が存在する。よって、図１０（ａ）の点ｄにおいても、−３０〜−１２５ Ｏｅにおいて、磁壁が存在していることが分かる。
【００６５】
さらに測定点がＢＭＲ素子の右側に移動すると（図１０（ａ）の点ｅ、ｆ参照）、図１０（ｂ）のグラフｅ）、ｆ）に示すように、磁化反転前後での位相変化の増減の向きが、図１０（ｂ）のグラフａ）〜ｃ）とは、逆向きになる。これは、狭窄部の左側では、狭窄部に向かって、素子幅が狭くなるのに対し、狭窄部の右側では、右に行く程、素子幅が広がっているので、測定点近傍の素子端部からの漏洩磁場の垂直成分の向きが逆向きとなっているためと考えられる。
【００６６】
さらに測定点が素子の右側に移動すると（図１０（ａ）の点ｇ参照）、図１０（ｂ）のグラフｇ）に示すように、位相のplateau領域が不明瞭になる。これは、磁壁の端に近づいたため、磁壁からの漏洩磁場が減少したためと考えられる。そして、図１０（ｂ）のグラフｉ）およびｊ）に示すように、図１０（ａ）の点ｉおよびｊでは、位相のplateau領域は、ほぼ消失するので、図１０（ａ）の点ｈ辺りに、磁壁の留まる領域の限界があるものと考えられる。
【００６７】
以上の結果より、印加磁場が−３０〜−１２５ Ｏｅにおいて、本発明に係る実施例のＢＭＲ素子の微小くびれ部近傍に、１８０°磁壁が形成されることが判明した。位相−磁場曲線にplateauが現れる範囲を磁壁の範囲とすると、磁壁は、少なくとも図１０（ａ）の測定点ｂ〜ｈにかけて位置しているといえる。
【００６８】
次に、上述のＭＦＳ−ＭＦＭ結果と、実施例２に記載の磁気抵抗効果測定結果との比較を行った。ＭＦＳ−ＭＦＭ測定における、plateauが形成され始める（第１の磁性体が磁化反転を始め、微小くびれ部に磁壁が形成され始める）印加磁場および、plateauが消失し始める（第２の磁性体が磁化反転を始め、微小くびれ部から磁壁が消失し始める）印加磁場は、それぞれ図６に示される磁気抵抗効果結果における、低磁場側のピーク（−２０ Ｏｅ付近）と、高磁場側のピーク（−１７０ Ｏｅ付近）に対応していると考えられる。よって、図６に示される低磁場側、高磁場側のピークは、それぞれ、第１、第２の磁性体が磁化反転した結果、抵抗値が変化したため生じたものである。つまり、図６における−２０〜−１７０ Ｏｅにおいては、微小くびれ部に磁壁が存在していると言える。そして、比較例１に記載されている、膜厚を１００ｎｍとした磁気抵抗効果素子においては、このような２つのピークは明確に現れず（下に凸のブロードなピークが１つのみである）、微小くびれ部に磁壁は形成されない。このように、膜厚が厚くなりすぎると比較例１に記載した通り、磁壁は形成されないことが分かる。
【００６９】
（実施例５）
次に、上記実施形態と同様の方法で作製したＢＭＲ素子の膜厚を変化させて磁気抵抗効果測定を行い、微小くびれ部に磁壁が形成される膜厚の上限値を求めた。図１１は、上記実施形態と同様の方法で作製したＢＭＲ素子の膜厚を７０ｎｍとした場合の磁気抵抗効果測定の結果を示すグラフである。図１１においては、明らかに低磁場（−８０ Ｏｅ）と、高磁場におけるピーク（−１４５ Ｏｅ）が観測されており、膜厚が７０ｎｍの場合においても、微小くびれ部に、磁壁が形成できることが分かる。よって、少なくとも、膜厚が７０ｎｍ以下であれば、微小くびれ部に磁壁が形成されるため、磁気抵抗効果を得ることが可能となる。
【００７０】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態や実施例におけるＢＭＲ素子の材料、層厚などは適宜変更可能である。
【００７１】
また、上記実施形態においては、基体として基板２１を用いたが絶縁性を有するものであればよく、例えば基板上に形成された絶縁層を基体としてもよい。
【００７２】
さらに、上記実施形態においては、ＢＭＲ素子１を連続体として形成したが、第１の磁性領域２、微小くびれ部４、第２の磁性領域３がそれぞれ別々に形成された後に連結された連結体でもよい。
【００７３】
また、本発明のＢＭＲ素子を製造するには、様々なリソグラフィープロセスを適用することもできる。
【００７４】
また、本発明のＢＭＲ素子の製造方法以外でも、本発明のＢＭＲ素子（上記実施形態においてθ１、θ２≦９０°のもの）を製造できるし、本発明の製造方法は、θ１、θ２＞９０°のＢＭＲ素子を製造するのにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態に係るＢＭＲ素子の模式平面図である。
【図２】図１に示すＢＭＲ素子の製造工程を順に説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施例１に係るＢＭＲ素子の前駆体についての微小くびれ部付近を撮影したＳＥＭ写真である。
【図４】本発明の実施例１に係るＢＭＲ素子についての微小くびれ部付近を撮影したＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の実施例２に係るＢＭＲ素子についての微小くびれ部付近を撮影したＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の実施例２に係る磁気抵抗効果素子について磁気抵抗測定を行った結果を示すグラフである。
【図７】比較例１に係る磁気抵抗効果素子について磁気抵抗測定を行った結果を示すグラフである。
【図８】左図は本発明の実施例３に係るＢＭＲ素子についての微小くびれ部付近を撮影したＡＦＭ写真であり、右図はＡＦＭにより素子表面形状の測定を行い、左図の磁気抵抗効果素子におけるＡ−Ｂ部分の断面の高さ分布を示したものである。
【図９】左図は比較例２に係るＢＭＲ素子についての微小くびれ部付近を撮影したＡＦＭ写真であり、右図はＡＦＭにより素子表面形状の測定を行い、左図の磁気抵抗効果素子におけるＡ−Ｂ部分の断面の高さ分布を示したものである。
【図１０】（ａ）が本発明の実施例４におけるＢＭＲ素子のＡＦＭ写真、（ｂ）が（ａ）のＢＭＲ素子の各点における位相−磁場曲線の測定結果を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例５に係るＢＭＲ素子について磁気抵抗効果測定を行った結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７６】
１      ＢＭＲ素子
２      第１の磁性領域
３      第２の磁性領域
４      微小くびれ部
２１    基板
２２    レジスト部
２３    磁性体層
２４    バリ
２５    電源
２６    Ａｒイオン
２７    電子
【図１】
2008218686.tif 000004
【図２】
2008218686.tif 000005
【図６】
2008218686.tif 000006
【図７】
2008218686.tif 000007
【図１１】
2008218686.tif 000008
【図３】
2008218686.tif 000009
【図４】
2008218686.tif 000010
【図５】
2008218686.tif 000011
【図８】
2008218686.tif 000012
【図９】
2008218686.tif 000013
【図１０】
2008218686.tif 000014