(57)【要約】【課題】微小領域からの磁束が検出可能であり、高出力化の可能な磁気センサーを提供すること。【解決手段】磁気センサー１は、半導体からなるチャンネル１１と、チャンネル１１を間に挟んで対向配置された第一絶縁膜２１及び金属体１３と、第一絶縁膜２１の上に設けられた強磁性体１２と、金属体１３に接続された第一参照電極３１と、金属体１３に接続された第二参照電極３２と、チャンネル１１における強磁性体１２と対向する部分を覆う磁気シールドＳ１と、チャンネル１１と磁気シールドＳ１との間に設けられた第二絶縁膜２２と、を備え、磁気シールドＳ１は、チャンネル１１における強磁性体１２と対向する部分に向かって延びる貫通穴Ｈを有することを特徴とする。【選択図】図２
2012039010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体からなるチャンネルと、
前記チャンネルを間に挟んで対向配置された第一絶縁膜及び金属体と、
前記第一絶縁膜上に設けられた強磁性体と、
前記金属体に接続された第一参照電極と、
前記金属体に接続された第二参照電極と、
前記チャンネルにおける前記強磁性体と対向する部分を覆う磁気シールドと、
前記チャンネルと前記磁気シールドとの間に設けられた第二絶縁膜と、を備え、
前記磁気シールドは、前記チャンネルにおける前記強磁性体と対向する前記部分に向かって延びる貫通穴を有する、磁気センサー。
【請求項２】
前記チャンネルの膜厚は１０ｎｍ以下である、請求項１に記載の磁気センサー。
【請求項３】
前記チャンネルと前記金属体との接合がショットキー接合である、請求項１または請求項２に記載の磁気センサー。
【請求項４】
前記貫通穴の軸方向と前記強磁性体の磁化方向とが非平行である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項５】
前記貫通穴の軸方向からみて、前記貫通穴の全断面が前記チャンネルと対向している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項６】
前記金属体の材料は、Ａｌ、Ｇｄ、またはＹｂである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項７】
前記金属体の材料は、ＣｏＦｅまたはＦｅ３Ｓｉである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項８】
前記強磁性体の材料は、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉからなる群から選択される金属、前記群の元素を１以上含む合金、又は、前記群から選択される１以上の元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｇｅからなる群から選択される１以上の元素とを含む化合物である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項９】
前記チャンネルの材料は、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、Ｃ、及びＺｎＯのうちのいずれか１つを含む半導体である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項１０】
前記第一絶縁膜の材料は、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムマグネシウム、酸化亜鉛、又は酸化ガリウムである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項１１】
前記強磁性体の磁化方向は、前記強磁性体上に設けられた反強磁性体によって、固定されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項１２】
前記貫通穴の軸方向と同じ方向の磁界を前記貫通穴に供給する永久磁石を更に備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の磁気センサーを複数備える、磁気検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンを用いた磁気センサー及び磁気検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、下記非特許文献１に記載のように、強磁性体から非磁性体に注入したスピンを蓄積し、外部磁場によってスピンを減衰させることが知られている。また、半導体にスピンを蓄積させることも知られている。スピンを蓄積させる半導体として、例えば下記非特許文献２ではＧａＡｓが採用されており、下記非特許文献３ではＳｉが採用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】X.  Lou  et  al.,  ”Electrical  Detection  of  Spin  Accumulation  at  a  Ferromagnet-Semiconductor  Interface,”  PHYSICAL  REVIEW  LETTERS,  The  American  Physical  Society,  2006年5月5日,  96,  176603-1〜176603-4.
【非特許文献２】M.  Tran  et  al.,  “Enhancement  of  the  Spin  Accumulation  at  the  Interface  between  a  Spin-Polarized  Tunnel  Junction  and  a  Semiconductor,”  PHYSICAL  REVIEW  LETTERS,  The  American  Physical  Society,  2009年1月23日,  102,  036601-1〜036601-4.
【非特許文献３】Saroj  P.  Dash  et  al.,  “Electrical  creation  of  spin  polarization  in  silicon  at  room  temperature,”  NATURE,  Macmillan  Publishers  Limited,  2009年11月26日,  vol.462,  491頁〜494頁.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スピン蓄積を磁気センサーに応用することが知られており、微小な領域から磁束を検出することが望まれている。しかしながら、従来のスピン蓄積を用いた磁気センサーの出力は十分ではなく、さらなる高出力化が望まれていた。高出力化のためには、スピン蓄積を増大させることが考えられるが、非磁性体中にスピンが蓄積されるメカニズムの詳細は明らかになっていない。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、微小領域からの磁束が検出可能であり、高出力化の可能な磁気センサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明の磁気センサーは、半導体からなるチャンネルと、チャンネルを間に挟んで対向配置された第一絶縁膜及び金属体と、第一絶縁膜の上に設けられた強磁性体と、金属体に接続された第一参照電極と、金属体に接続された第二参照電極と、チャンネルにおける強磁性体と対向する部分を覆う磁気シールドと、チャンネルと磁気シールドとの間に設けられた第二絶縁膜と、を備え、磁気シールドは、チャンネルにおける強磁性体と対向する部分に向かって延びる貫通穴を有する。
【０００７】
上述の強磁性体は、チャンネルへスピンを注入するための電極として機能するとともに、チャンネル内のスピンを検出するための電極として機能する。チャンネルには、強磁性体から第一絶縁膜を介してスピンが注入される。本発明者らは、半導体からなるチャンネルが第一絶縁膜と金属体との間に挟まれた構造とすることにより、チャンネルに注入されたスピンをチャンネルに効果的に蓄積できることを見出した。スピン蓄積が増大する詳細なメカニズムは不明である。しかしながら、チャンネルにおける第一絶縁膜との界面に生じるエネルギー障壁と、チャンネルにおける金属体との界面に生じるエネルギー障壁とが、チャンネルにおけるスピン蓄積の増大に貢献していると考えられる。本発明の磁気センサーでは、スピン蓄積を増大することによって、磁気センサーの高出力化が可能となる。
【０００８】
また、磁気シールドに設けられた貫通穴を通して外部磁場をチャンネルに印加すると、チャンネル内に蓄積しているスピンの向きは、印加磁場の軸周りに回転する（いわゆるＨａｎｌｅ効果）。一方、チャンネルに外部磁場を印加しない場合、チャンネル内のスピンの向きは変化せず、そのままチャンネル内に蓄積する。よって、強磁性体及び第一参照電極に電流源及び出力測定器の一方を電気的に接続し、強磁性体及び第二参照電極に電流源及び出力測定器の他方を電気的に接続することにより、外部磁場に対する電圧出力や抵抗出力を読み取ることができる。これ故、外部磁場の値によって生じるスピンの回転の度合いに応じた値を検出できる。従って、貫通穴の大きさに対応する微小領域からの磁束が検出可能となる。この際、強磁性体のサイズを微細化することなく磁束を検出できるので、強磁性体を微細化することによる素子抵抗の増大を抑制することも可能となる。また、第二絶縁膜がチャンネルと磁気シールドとの間に設けられているので、電流が磁気シールドに流出することを抑制できる。
【０００９】
また、チャンネルの膜厚は１０ｎｍ以下であることが好適である。この場合、チャンネルにおけるスピン蓄積がより増大し、磁気センサーのさらなる高出力化が可能となる。
【００１０】
また、チャンネルと金属体との接合がショットキー接合であることが好ましい。この場合、チャンネルにおける第一絶縁膜との界面にできるエネルギー障壁と、チャンネルにおける金属体との界面にできるショットキー障壁と、によって挟まれた領域にスピンが好適に蓄積される。これ故、磁気センサーの高出力化が可能となる。
【００１１】
また、貫通穴の軸方向と、強磁性体の磁化方向と、が非平行であることが好ましい。上述したように、貫通穴を通して外部磁場をチャンネルに印加すると、チャンネル内のスピンの向きは、印加磁場の軸周りに回転する。仮に、貫通穴の軸方向と強磁性体の磁化方向と、が平行である場合、外部磁場の印加によるスピンの向きに回転は生じず、磁束の検出が困難である。よって、貫通穴の軸方向と強磁性体の磁化方向とが非平行であれば、上述のような磁束の検出を好適にできる。
【００１２】
また、貫通穴の軸方向からみて、貫通穴の全断面が、チャンネルと対向していることが好ましい。これにより、所望の領域からの外部磁場の読み取りをより正確に行うことができる。
【００１３】
また、金属体の材料は、Ａｌ、Ｇｄ、またはＹｂであることが好適である。これらの材料からなる金属体と、半導体からなるチャンネルとの接合は、ショットキー接合となる。よって、これらの材料は、チャンネルにスピンを蓄積するための金属体として好適である。
【００１４】
また、金属体の材料は、ＣｏＦｅまたはＦｅ３Ｓｉであることが好適である。この場合、強磁性体の磁化方向と、金属体の磁化方向を逆向きにすることで、チャンネルにおけるスピン蓄積を向上させることができる。
【００１５】
また、強磁性体の材料は、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉからなる群から選択される金属、前記群の元素を１以上含む合金、又は、前記群から選択される１以上の元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｇｅからなる群から選択される１以上の元素とを含む化合物であることが好ましい。これらの材料はスピン分極率の大きい強磁性材料であるため、スピンの注入電極又はスピンの受け取り電極としての機能を好適に実現することが可能である。
【００１６】
また、チャンネルの材料は、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、Ｃ、ＺｎＯのうちのいずれか１つを含む半導体であることが好ましい。これらの半導体のスピン拡散長は比較的長いため、チャンネル内に好適にスピンを蓄積できる。
【００１７】
また、第一絶縁膜の材料は、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムマグネシウム、酸化亜鉛、または酸化ガリウムであることが好ましい。これらの材料は、第一絶縁膜と半導体からなるチャンネルとの間にトンネル障壁を形成するため、強磁性体からチャンネルへスピン偏極した電子を多く注入することが可能となり、磁気センサーの出力を高めることが可能となる。
【００１８】
また、強磁性体の磁化方向は、強磁性体上に設けられた反強磁性体によって、固定されていることが好ましい。反強磁性体が強磁性体と交換結合することにより、強磁性体の磁化方向に一方向異方性を付与することが可能となる。この場合、反強磁性体を設けない場合よりも、高い保磁力を一方向に有する強磁性体を得られる。
【００１９】
また、貫通穴の軸方向と同じ方向の磁界を貫通穴に供給する永久磁石を更に備えることが好ましい。永久磁石を用いて磁場をチャンネル層に印加しない場合、検出対象の外部磁場がゼロのときに出力のピークが現れるが、永久磁石を用いて磁場をチャンネル層に印加することにより、出力のピーク位置をシフトすることができ、外部磁場がゼロでないときに出力のピークを発生させることが可能となる。
【００２０】
また、上述の磁気センサーを複数備えた磁気検出装置とすることが好ましい。この場合、各磁気センサーの出力を合算することができる。このような磁気検出装置は、例えば癌細胞などを検知する生体センサーなどに適用できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、微小領域からの磁束が検出可能であり、高出力化の可能な磁気センサーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態に係る磁気センサーの上面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る磁気センサーの下面図である。
【図４】図４は、本発明の効果を説明するための模式図である。
【図５】図５は、磁気センサーが永久磁石を備える例を示す上面図である。
【図６】図６は、磁気センサーの変形例１を示す上面図である。
【図７】図７は、磁気センサーの変形例２を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）は、ＳＯＩ基板を準備する工程を示す模式図である。図８（ｂ）は、洗浄工程を示す模式図である。図８（ｃ）は、絶縁膜、強磁性層、及び保護層を積層する工程を示す模式図である。図８（ｄ）は、第一レジストを用いて絶縁膜、強磁性層、及び保護層を加工する工程を示す模式図である。
【図９】図９（ａ）は、絶縁膜を成膜する工程を示す模式図である。図９（ｂ）は、第二レジストを用いて、チャンネル層を加工する工程を示す模式図である。図９（ｃ）は、チャンネルの側面に絶縁膜を形成する工程を示す模式図である。図９（ｄ）は、基板の裏面に第三レジストを形成する工程を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）は、基板の一部を除去する工程を示す模式図である。図１０（ｂ）は、第四レジストを用いてＳＯＩ基板の絶縁膜の一部を除去する工程を示す模式図である。図１０（ｃ）は、金属層、絶縁膜、及び磁気シールド層を成膜した後、第五レジストを形成する工程を示す模式図である。図１０（ｄ）は、第一及び第二電極を形成する工程を示す模式図である。
【図１１】図１１は、第六レジストを用いて、磁気シールドに貫通穴を形成する工程を示す模式図である。
【図１２】図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、印加磁場と出力との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３（ａ）は、Ｓｉの膜厚と出力との関係を示すグラフである。図１３（ｂ）は、Ｓｉの膜厚とスピン寿命との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る磁気センサーの好適な実施形態について詳細に説明する。図中には、必要に応じてＸＹＺ直交座標軸系Ｓが示されている。図１は、本実施形態に係る磁気センサーの上面図である。図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。図３は、本実施形態に係る磁気センサーの下面図である。
【００２４】
図２に示すように、磁気センサー１は、チャンネル層１１と、強磁性層１２と、金属層１３と、絶縁膜（第一絶縁膜）２１と、絶縁膜（第二絶縁膜）２２と、第一参照電極３１と、第二参照電極３２と、磁気シールド層Ｓ１とを備える。同図に示す例では、磁気センサー１は、Ｚ軸方向の外部磁場Ｂを検出する。
【００２５】
チャンネル層１１は、強磁性層１２から注入されるスピンを蓄積させる部分である。図１に示すように、チャンネル層１１は、チャンネル層１１の厚み方向（Ｚ軸方向）から見て、矩形状をなしている。チャンネル層１１の膜厚（図２に示す例ではＺ軸方向の長さ）は、例えば２５ｎｍである。チャンネル層１１は半導体からなり、スピン寿命の長い材料であることが好ましく、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、Ｃ、ＺｎＯのうちのいずれか１つを含む半導体とすることができる。チャンネル層１１には必要に応じて導電性を付与するためのイオンが添加されており、イオン濃度は、例えば１．０×１０１５〜１．０×１０２２ｃｍ−３である。
【００２６】
強磁性層１２は、チャンネル層１１にスピンを注入するための電極として機能するとともに、チャンネル層１１内のスピンを検出するための電極として機能する。強磁性層１２は、絶縁膜２１を介してチャンネル層１１上に設けられているとともに、金属層１３と対向する絶縁膜２１の上に設けられている。図１に示す例では、強磁性層１２は、Ｙ軸方向を長軸とした直方体形状を有している。強磁性層１２の材料は、例えば、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉからなる群から選択される金属、前記群の元素を１以上含む合金、又は、前記群から選択される１以上の元素と、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｔからなる群から選択される１以上の元素とを含む化合物である。また、強磁性層１２の磁化方向Ｇ１（図２の例ではＸ軸方向）は、外部磁場Ｂの磁化方向（図２の例ではＺ軸方向）と非平行にすることが好ましい。
【００２７】
絶縁膜２１は、チャンネル層１１と強磁性層１２との間に設けられている。絶縁膜２１は、チャンネル層１１及び強磁性層１２に接している。絶縁膜２１が設けられていることにより、強磁性層１２からチャンネル層１１へスピン偏極した電子を多く注入することが可能となり、磁気センサー１の電位出力を高めることが可能となる。図１では、絶縁膜２１が単層からなる例を示すが、絶縁膜２１は複数の層からなる積層構造を有していても良い。絶縁膜２１として、例えば酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムマグネシウム、酸化亜鉛、または酸化ガリウムなどを用いることができる。抵抗の増大を抑制し、トンネル絶縁膜として機能させる観点から、絶縁膜２１の膜厚は、１．６ｎｍ以下であることが好ましい。また、絶縁膜２１の膜厚は、１原子層厚を考慮して、０．４ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２８】
金属層１３は、チャンネル層１１にスピンを好適に蓄積させるための層として機能する。金属層１３は、チャンネル層１１を間に挟んで絶縁膜２１と対向配置されている。また、チャンネル層１１は、金属層１３及び絶縁膜２１に接している。金属層１３の形状は特に限定されない。図２に示す例では、金属層１３は底部１３Ａと突出部１３Ｂとを有している。底部１３Ａ及び突出部１３Ｂは、Ｘ軸方向を長軸とした直方体形状を有している。突出部１３Ｂの長軸は、底部１３Ａの長軸よりも短い。突出部１３Ｂは、底部１３Ａの中央部分からチャンネル層１１に向かって突出するように延びている。突出部１３Ｂは、チャンネル層１１及び絶縁膜２１を間に介して、強磁性層１２と対向する位置に配置されている。金属層１３をこのように底部１３Ａと突出部１３Ｂとからなる形状とすることにより、貫通穴Ｈを精度良く形成することができる。金属層１３の材料は、例えばＡｌ、Ｇｄ、またはＹｂである。
【００２９】
金属層１３、チャンネル層１１、絶縁膜２１、及び強磁性層１２の具体的な材料の組み合わせとして、この順に例えば、
Ａｌ／Ｓｉ（ｎ型、Ｐドープ、Ｐイオン濃度５×１０１８以上）／ＭｇＯ／Ｆｅの構造、
Ａｌ／Ｓｉ（ｎ型、Ｐドープ、Ｐイオン濃度５×１０１８以上）／Ａｌ２Ｏ３／Ｆｅの構造、
Ａｌ／Ｓｉ（ｎ型、Ｐドープ、Ｐイオン濃度５×１０１８以上）／ＳｉＯ２／Ｆｅの構造などがある。また、上記各構造におけるＳｉをＧａＡｓ（ｎ型、Ｓｉドープ、Ｓｉイオン濃度１×１０１８以上）に置き換えた構造も可能である。あるいは、上記各構造におけるＡｌをＧｄやＹｂに置き換えた構造も可能である。
【００３０】
第一参照電極３１及び第二参照電極３２は、強磁性層１２に検出用電流を流し、スピンによる出力を読み取るための部分である。第一参照電極３１及び第二参照電極３２のそれぞれは、金属層１３と電気的に接続されている。図２に示す例では、第一参照電極３１及び第二参照電極３２は、金属層１３の底部１３Ａの下面の一部分に、互いに所定の間隔をあけて、設けられている。第一参照電極３１及び第二参照電極３２は、導電性材料からなり、例えばＡｌなどの低抵抗な非磁性金属からなる。
【００３１】
磁気シールド層Ｓ１は、チャンネル層１１における強磁性層１２と対向する部分を覆っている。図２に示す例では、磁気シールド層Ｓ１が、絶縁膜２２及び金属層１３を間に介して、チャンネル層１１を少なくとも部分的に覆うように、絶縁膜２２の下面を覆っている。磁気シールド層Ｓ１の材料として、例えばＮｉ及びＦｅを含む合金、センダスト、Ｆｅ及びＣｏを含む合金、Ｆｅ、Ｃｏ、及びＮｉを含む合金等の軟磁性体材料が挙げられる。
【００３２】
図２に示すように、磁気シールド層Ｓ１は、チャンネル層１１における強磁性層１２と対向する部分に向かって延びる貫通穴Ｈを有する。貫通穴Ｈは、チャンネル層１１へ外部磁場Ｂを印加するための穴である。本実施形態では、貫通穴Ｈがチャンネル層１１の下方に配置された磁気シールド層Ｓ１に設けられている。この貫通穴Ｈの軸方向（例えば、図２の例ではＺ軸方向）から見て、貫通穴Ｈの全断面が、チャンネル層１１と対向していることが好ましい。すなわち、貫通穴Ｈの軸方向から見て、貫通穴Ｈがチャンネル層１１からはみ出ないようにする。これにより、外部磁場の読み取りをより正確に行うことができる。貫通穴Ｈは、貫通穴Ｈの軸方向から見て、種々の形状をとることが可能である。図３に示す例では、貫通穴Ｈは長方形状をなしている。この場合、貫通穴Ｈの短辺の長さ（Ｘ軸方向の長さ）を例えば０．０１μｍ〜０．３μｍとして、長辺の長さ（Ｙ軸方向の長さ）を例えば０．０１μｍ〜１μｍとすることができる。なお、貫通穴Ｈは、チャンネル層１１に向かって垂直に延びている。
【００３３】
絶縁膜２２は、チャンネル層１１（及び金属層１３）と磁気シールドＳ１との間に設けられている。これ故、電流が磁気シールドＳ１に流出することを抑制できる。図２に示す例では、絶縁膜２２は、金属層１３の底部１３Ａと磁気シールド層Ｓ１との間に設けられている。
【００３４】
更に、図２に示すように、磁気センサー１は保護層１５、絶縁膜２０、及び絶縁膜２３を備える。保護層１５は、強磁性層１２の酸化を防止するための機能や、強磁性層１２の格子歪みを抑制するための機能を有する。保護層１５は、強磁性層１２の上面に設けられている。保護層１５の材料として、例えばＴｉ、Ｔａなどがある。
【００３５】
絶縁膜２０は、チャンネル層１１、絶縁膜２１、強磁性層１２、及び保護層１５の露出を防ぎ、これらの各層を電気的及び磁気的に絶縁する機能を有する。図２に示す例では、絶縁膜２０が、チャンネル層１１、絶縁膜２１、強磁性層１２、及び保護層１５の各側面、ならびにチャンネル層１１の表面の一部を覆うように設けられている。これ故、チャンネル層１１におけるスピンの散乱を抑制するとともに、スピンや電流のリークを防止することができる。絶縁膜２０の材料として、例えば酸化珪素などの絶縁性材料がある。
【００３６】
絶縁膜２３は、チャンネル層１１及び金属層１３の露出を防ぎ、これらの各層を電気的及び磁気的に絶縁する機能を有する。図２に示す例では、絶縁膜２３は、チャンネル層１１の下面の一部、金属層１３の底部１３Ａの上面の一部、及び突出部１３Ｂの側面を覆うように設けられている。絶縁膜２０の材料として、例えば酸化珪素などの絶縁性材料がある。
【００３７】
以下、本実施形態に係る磁気センサー１の作用効果を図２及び図４を用いて説明する。まず、強磁性層１２の磁化方向（図２に示す例ではＸ軸方向）Ｇ１を、外部磁場Ｂの磁場方向（図２に示す例ではＺ軸方向）に非平行となるように固定する。次いで、強磁性層１２及び第一参照電極３１を電流源７０に接続することにより、強磁性層１２に検出用電流を流す。すると、強磁性層１２の磁化の向きＧ１に対応する向きのスピンを有する電子が、チャンネル層１１に注入される。
【００３８】
ここで、チャンネル層１１に外部磁場Ｂを印加しないとき、すなわち外部磁場Ｂがゼロのとき、チャンネル層１１内の電子のスピンの向きは回転しない。よって、予め設定された強磁性層１２の磁化の向きＧ１と同一方向のスピンが、強磁性層１２によって検出されることとなる。従って、外部磁場Ｂがゼロのとき、抵抗出力あるいは電圧出力が極値となる。なお、電流や磁化の向きで出力の極大値あるいは極小値をとりうる。出力は、強磁性層１２及び第二参照電極３２に接続した電圧測定器８０などの出力測定器により評価することができる。
【００３９】
対して、磁気シールドＳ１の貫通穴Ｈからチャンネル層１１へ外部磁場Ｂを印加する場合を考える。外部磁場Ｂを印加すると、チャンネル層１１内に注入されたスピンの向きは、外部磁場Ｂの軸方向（図２に示す例ではＺ軸方向）を中心として回転する（いわゆるＨａｎｌｅ効果）。図２に示す例では、回転したスピンＰ１の向きがＹ軸方向を向いている状態を示す。この回転したスピンＰ１の向きと、予め設定された強磁性層１２の磁化の向きＧ１、すなわち電子のスピンと、の相対角により、チャンネル層１１と強磁性層１２の界面の電圧出力や抵抗出力が決定される。外部磁場Ｂを印加する場合、チャンネル層１１のスピンの向きは回転するので、強磁性層１２の磁化の向きＧ１と向きが揃わない。よって、抵抗出力あるいは電圧出力は、外部磁場Ｂがゼロのときに極大値をとる場合、外部磁場Ｂを印加するときには極大値以下となり、外部磁場Ｂがゼロのときに極小値をとる場合、外部磁場Ｂを印加すると極小値以上となる。
【００４０】
従って、この磁気センサー１では、外部磁場Ｂがゼロのときに出力のピークが現れ、外部磁場Ｂを増加または減少させると、出力が減少していく。つまり、外部磁場Ｂの値によって出力が変化するので、本実施形態に係る磁気センサー１を磁気検出素子として使用できる。このように、磁気シールド層Ｓ１に設けた貫通穴Ｈを用いて、貫通穴Ｈの大きさに対応する微小な磁束が検出可能となる。この際、解像度は貫通穴Ｈの大きさで決定されるので、強磁性層１２のサイズを微細化することなく、微小領域から磁束を検出できる。よって、強磁性層１２を微細化することによる素子抵抗の増大を抑制することも可能となる。
【００４１】
なお、従来のスピンを利用した磁気センサーでは、磁化自由層と磁化固定層の磁化方向が平行や反平行のときの相対角で出力のピークが出ていたが、本発明の磁気センサー１では、上述のように外部磁場Ｂがゼロで出力のピークが出る。よって、例えば磁気ヘッドなどに本発明の磁気センサーを適用して、外部磁場の正負のタイミングを読み取る場合、外部磁場Ｂがゼロのところで出力のピークが出るので、ここで反転したと判断することができる。
【００４２】
図４は、本発明の効果を説明するための模式図である。本発明者らは、上記のような出力検知を行う磁気センサー１において、半導体からなるチャンネル層１１が絶縁膜２１と金属層１３との間に挟まれた構造にすることにより、チャンネル層１１に注入されたスピンをチャンネル層１１に効果的に蓄積できることを見出した。スピン蓄積が増大する詳細なメカニズムは不明である。しかしながら、チャンネル層１１における絶縁膜２１との界面に生じるエネルギー障壁（図４に概念的に示すＥ１）と、チャンネル層１１における金属層１３との界面に生じるエネルギー障壁（図４に概念的に示すＥ２）とが、チャンネル層１１におけるスピン蓄積の増大に貢献していると考えられる。すなわち、本実施形態の磁気センサー１のように、金属層１３、チャンネル層１１、絶縁膜２１、及び強磁性層１２がこの順に積層された構造では、チャンネル層１１がエネルギー障壁Ｅ１，Ｅ２に挟まれることにより、チャンネル層１１にスピンが効果的に蓄積されると推測される。よって、磁気センサー１では、スピン蓄積が増大され、高出力化が可能となる。
【００４３】
また、金属層１３とチャンネル層１１との接合はショットキー接合であることが好適である。この場合、チャンネル層１１における絶縁膜２１との界面にできるエネルギー障壁と、チャンネル層１１における金属層１３との界面にできるショットキー障壁と、によって挟まれた領域にスピンが好適に蓄積される。これ故、磁気センサー１の高出力化が可能となる。なお、金属層１３がチャンネル層１１とオーミック接触していてもよく、この場合、チャンネル層１１における金属層１３との界面には微小なショットキー障壁が存在している。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。金属層１３の材料は、例えばＣｏＦｅまたはＦｅ３Ｓｉでもよい。これらの強磁性材料は、半導体からなるチャンネル層１１にスピンを蓄積するための金属層１３として好適である。このように金属層１３の材料が強磁性材料である場合、強磁性層１２の磁化方向と、金属層１３の磁化方向を逆向きにすることで、チャンネル層１１におけるスピン蓄積を向上させることができる。またこの場合、例えば図２に示す磁気センサー１において、強磁性層１２の上に反強磁性層を設けて、強磁性層１２の磁化の向きを固定してもよい。
【００４５】
また、チャンネル層１１の膜厚は、１０ｎｍ以下であることがより好適であり、この場合、チャンネル層１１におけるスピン蓄積がより増大し、磁気センサー１のさらなる高出力化が可能となる。
【００４６】
また、上述したように、貫通穴Ｈから外部磁場Ｂをチャンネル層１１，１１ａに印加すると、チャンネル層１１，１１ａ内に注入されたスピンの向きは、印加磁場の軸周りに回転する。仮に、貫通穴の軸方向と、強磁性層の磁化方向とが平行である場合、外部磁場の印加によるスピンの向きに回転は生じず、磁束の検出が困難である。よって、貫通穴Ｈの軸方向と、強磁性層１２，１２ａの磁化方向と、が非平行であれば、上述のような磁束の検出を好適にできる。
【００４７】
また、磁気センサーは、貫通穴Ｈの軸方向と同じ方向の磁界を貫通穴Ｈに供給する永久磁石を更に備えることが好ましい。図５は、磁気センサー２の上面図である。磁気センサー２が磁気センサー１と異なるのは、一対の永久磁石１８，１８と一対の絶縁膜１９，１９とを更に備える点である。一対の永久磁石１８，１８は、チャンネル層１１の両側面を覆う一対の絶縁膜１９，１９を間に介して、対向配置されている。この永久磁石１８,１８は、磁気シールド層Ｓ１の貫通穴Ｈの軸方向（この例では±Ｚ軸方向）と同じ方向の磁界Ｚ１を発生し、チャンネル層１１に対して貫通穴Ｈの軸方向と同じ（±Ｚ軸）方向の磁界を印加する。この例では、強磁性層１２の磁化方向Ｇ２をＹ軸方向とする。永久磁石１８,１８を用いて磁場をチャンネル層１１に印加しない場合、検出対象の外部磁場がゼロのときに出力のピークが現れるが、永久磁石１８,１８を用いて磁場をチャンネル層１１に印加することにより、外部磁場がゼロでないときに出力のピークを出すことが可能となる。なお、強磁性層１２と永久磁石１８,１８とが磁気的に結合することを避けるために、強磁性層１２と永久磁石１８とは隙間を空けて配置されている。
【００４８】
また、チャンネル層１１の厚み方向から見た形状は、矩形状以外であってもよい。図６は、磁気センサーの変形例１を示す上面図である。図６に示す磁気センサー３では、チャンネル層１１の厚み方向（Ｚ軸方向）から見て、チャンネル層１１は屈曲形状を有している。この例では、磁気センサー３はＹ軸方向の外部磁場Ｂを検出し、強磁性層１２の磁化方向Ｇ３がＸ軸方向に固定されている。また、同図に示されるように、貫通穴Ｈは、チャンネル層１１の側面を覆う磁気シールド層Ｓ２に形成されていても良い。貫通穴Ｈは、屈曲形状をなすチャンネル層１１の屈曲部Ｋの外側面ＫＳに対向配置されていることが好適である。このように、チャンネル層１１が屈曲しており、貫通穴Ｈが屈曲形状の屈曲部Ｋの外側面ＫＳに対向配置されていることにより、外部磁場Ｂなどの磁束の読み取り領域をコンパクトにすることができる。また、図６には図示されていないが、金属層１３の厚み方向から見た形状も屈曲形状を有していることが好適である。また、チャンネル層１１の屈曲部Ｋの外側面ＫＳが平坦化されており、この外側面ＫＳに沿って磁気シールド層Ｓ２が形成されていることが好適である。これにより、外部磁場Ｂを読み取る面が平坦になり、例えば記録媒体などの読み取り対象面にこの平坦面を対向させれば、磁場検出を容易に行える。
【００４９】
図７は、磁気センサーの変形例２を示す断面図である。図７に示す磁気センサー４が磁気センサー１と異なるのは、チャンネル層、強磁性層、金属層、絶縁膜、第一参照電極、第二参照電極、及び磁気シールド層の配置である。ここでは、磁気センサー４がＹ軸方向の外部磁場を検出する例を示す。磁気センサー４は、半導体からなるチャンネル層１１ａ、強磁性層１２ａ、金属層１３ａ、絶縁膜２１ａ,２２ａ,２４ａ,２４ｂ、第一参照電極３１ａ、第二参照電極３２ａ、及び磁気シールド層Ｓ１ａ，Ｓ３,Ｓ４を備える。絶縁膜（この例における第一絶縁膜）２１ａ及び金属層１３ａは、チャンネル層１１ａを間に挟んで対向配置される。強磁性層１２ａは、金属層１３ａと対向する絶縁膜２１ａ上に設けられる。第一参照電極３１ａ及び第二参照電極３２ａは、金属層１３ａ上に設けられており、金属層１３ａに接続される。磁気シールド層Ｓ３は、チャンネル層１１ａの側面における強磁性層１２ａと対向する部分を覆っている。チャンネル層１１ａの側面と磁気シールド層Ｓ３の間には絶縁膜（この例における第二絶縁膜）がさらに設けられているので、スピンや電流が磁気シールド層Ｓ３に流出することを抑制できる。磁気シールド層Ｓ３は、チャンネル層１１ａの側面における強磁性層１２ａと対向する部分に向かって延びる貫通穴Ｈを有する。これにより、Ｙ軸方向の外部磁場をチャンネル層１１の側面から読み取ることができる。この場合においても、強磁性層１２の磁化方向（図７の例ではＺ軸方向）Ｇ４は、印加する外部磁場の磁場方向（この例ではＹ軸方向）と非平行とすることが好ましい。
【００５０】
さらに、絶縁膜２４ａは、金属層１３ａの上面であって、チャンネル層１１ａと第一参照電極３１ａとの間に設けられている。絶縁膜２４ｂは、金属層１３ａの上面であって、チャンネル層１１ａと第二参照電極３２ａとの間に設けられている。チャンネル層１１ａの上面に設けられた絶縁膜２１ａと、チャンネル層１１ａを間に挟んで設けられた絶縁膜２４ａ及び絶縁膜２４ｂと、チャンネル層１１ａの下面に設けられた金属層１３ａとによって、チャンネル層１１ａは囲まれている。また、チャンネル層１１ａの下方および上方から余計な磁場が侵入することを抑制するため、チャンネル層１１ａの下方に磁気シールド層Ｓ１ａが設けられ、チャンネル層１１ａの上方に磁気シールド層Ｓ４が設けられている。また、金属層１３ａの下面を覆うように絶縁膜２２ａが設けられており、磁気シールド層Ｓ１ａは、絶縁膜２２ａの下面を覆っている。磁気シールド層Ｓ４は、絶縁膜２４ａ，２４ｂの上面と絶縁膜２１ａの上面とを覆っている。このような磁気センサー４においても、半導体からなるチャンネル層１１ａが絶縁膜２１ａと金属層１３ａとの間に挟まれた構造であることにより、チャンネル層１１ａに注入されたスピンをチャンネル層１１ａに効果的に蓄積できる。これ故、高出力化が可能となる。
【００５１】
また、強磁性層１２，１２ａの磁化方向は、強磁性層１２，１２ａ上に設けられた反強磁性層によって、固定されていても良い。この場合、反強磁性層を設けない場合よりも、高い保磁力を一方向に有する強磁性層１２，１２ａが得られる。また、強磁性層１２，１２ａの磁化方向を固定する磁場は、評価対象である外部磁場Ｂよりも大きいことが好ましい。これにより、安定して外部磁場Ｂを検出することができる。なお、強磁性層１２，１２ａの磁化の向きは、図２や図６などのようにチャンネル層１１との対向面と平行でもよく、図７のようにチャンネル層１１ａとの対向面に垂直でもよい。
【００５２】
また、上述の磁気センサーを複数備えた磁気検出装置とすることができる。この場合、各磁気センサーの出力を合算することができる。このような磁気検出装置は、例えば癌細胞などを検知する生体センサーなどに適用できる。例えば、上述の磁気センサーを複数並列あるいは複数積層して、磁気検出装置とすることができる。
【００５３】
また、例えば書き込み用の記録ヘッド部を備える磁気ヘッドにおいて、上述の磁気センサーを読取ヘッド部に適用することができる。これにより、例えば記録媒体などの微小な領域から磁束を検出可能な磁気ヘッドを提供できる。
【００５４】
また、上記では、チャンネル層１１，１１ａ、強磁性層１２，１２ａ、金属層１３，１３ａ、絶縁膜２１，２１ａ、絶縁膜２２，２２ａ、磁気シールド層Ｓ１，Ｓ１ａ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４、反強磁性層が、いわゆる「層」や「膜」である例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。これらの各々は、上述の磁気センサーの構成物として使用できれば、種々の形態（例えば、球体状、円柱形状など）のチャンネル、強磁性体、金属体、絶縁体、磁気シールド、反強磁体とすることができる。
【００５５】
以下、実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００５６】
（実施例１）
まず、図８（ａ）に示すように、基板ＳＢ、絶縁膜２３、及びチャンネル層１１からなるＳＯＩ基板４０を準備した。基板ＳＢにはシリコン基板、絶縁膜２３には２００ｎｍの酸化珪素層、チャンネル層１１には５ｎｍのシリコン層を用いた。次いで、チャンネル層１１の表面の付着物、有機物、及び自然酸化膜（図８（ａ）に示すＮ）を洗浄により除去し、図８（ｂ）に示すＳＯＩ基板４０を得た。なお、洗浄液として、希釈したＨＦ溶液を用いた。続いてＭＢＥ法により、図８（ｃ）に示すように、チャンネル層１１上に絶縁膜２１、強磁性層１２、及び保護層１５をこの順に積層した。絶縁膜２１として酸化マグネシウム膜、強磁性層１２として鉄層、保護層１５としてチタン層を用いた。その後、ＥＢ法によって、保護層１５上に第一レジストＲ１を形成した。この第一レジストＲ１を用いてイオンミリングおよび化学的なエッチングを行い、図８（ｄ）に示すように、絶縁膜２１、強磁性層１２、及び保護層１５をメサ状に加工した。
【００５７】
その後、図９（ａ）に示すように、絶縁膜２１、強磁性層１２、及び保護層１５の側面と、チャンネル層１１の上面とを覆うように、絶縁膜２０ａとして酸化珪素膜を５０ｎｍ成膜した。これにより、保護層１５の上面以外の部分を絶縁した。その後、第一レジストＲ１を剥離した。図９（ｂ）に示すように、ＥＢ法により第二レジストを形成した。この第二レジストＲ２を用いて、イオンミリングおよび化学的なエッチングにより、チャンネル層１１及び絶縁膜２０ａを加工した。これにより、チャンネル層１１が厚み方向から見て矩形状となった。図９（ｃ）に示すように、第二レジストＲ２を剥離し、チャンネル層１１の側面を酸化させて絶縁膜２０ｂを形成した。以下の図では、絶縁膜２０ａ及び絶縁膜２０ｂからなる絶縁膜２０を図示する。図９（ｄ）に示すように、基板ＳＢの裏面に第三レジストＲ３をＥＢ法により形成した。この際、第三レジストＲ３は、磁気センサーとなる部分以外を覆うようにした。
【００５８】
続いて、第三レジストＲ３を用いて、イオンミリングおよび化学的なエッチングにより、図１０（ａ）に示すように、基板ＳＢの一部を除去した。その後、不要となった第三レジストＲ３を除去した。図１０（ｂ）に示すように、第四レジストＲ４を形成し、イオンミリングおよび化学的なエッチングにより、絶縁膜２３の一部を除去した。これにより、チャンネル層１１の下面の一部を露出させた。その後、不要となった第四レジストＲ４を剥離した。露出したチャンネル層１１の下面の一部の表面を化学的なエッチングにより洗浄した。洗浄後、図１０（ｃ）に示すように、露出したチャンネル層１１の下面の一部と、絶縁膜２３とを覆うように金属層１３をＭＢＥ法により成膜した。さらに、金属層１３の下面に、絶縁膜２２及び磁気シールド層Ｓ１をこの順に成膜した。その後、参照電極形成用の第五レジストＲ５をＥＢ法により形成した。
【００５９】
次いで、第五レジストＲ５を用いて、磁気シールド層Ｓ１及び絶縁膜２２をイオンミリングで除去し、その除去部分に金膜を成膜することにより、図１０（ｄ）に示すように、第一参照電極３１及び第二参照電極３２を形成した。その後、不要となった第五レジストＲ５を除去した。さらに、図１１に示すように、貫通穴形成用の第六レジストＲ６をＥＢ法により形成し、この第六レジストＲ６を用いて磁気シールド層Ｓ１をイオンミリングで加工することにより、貫通穴Ｈを形成した。その後、不要となった第六レジストＲ６を除去した。なお、上述の各レジスト形成工程や各成膜工程において位置合わせをする場合には、公知のアライメント技術を用いることができる。以上の方法により、図１〜３に示したような磁気センサー１を作製した。
【００６０】
（実施例２〜５）
実施例２〜５では、チャンネル層１１であるシリコン層の膜厚を変更した以外は、実施例１と同様の手順で磁気センサーを作製した。実施例２では、シリコン層の膜厚を１０ｎｍとし、実施例３では、シリコン層の膜厚を２５ｎｍとし、実施例４では、シリコン層の膜厚を５０ｎｍとし、実施例５では、シリコン層の膜厚を１００ｎｍとした。
【００６１】
（評価結果）
実施例１〜５で作製した各磁気センサーにおいて、強磁性層１２の磁化方向（図２に示すＸ軸方向）Ｇ１を、外部磁場Ｂの磁場方向（図２に示すＺ軸方向）と非平行に固定した。強磁性層１２及び第一参照電極３１を電流源７０に接続した。電流源７０の調整により、強磁性層１２に負電圧を印加するとともに、第一参照電極３１に正電圧を印加して、強磁性層１２に０．１ｍＡの検出用電流を流した。これにより、強磁性層１２の磁化方向に対応するスピンをチャンネル層１１に注入・蓄積させた。外部磁場Ｂを貫通穴Ｈからチャンネル層１１に印加した。出力は、強磁性層１２及び第二参照電極３２に接続した電圧測定器により評価した。
【００６２】
図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、実施例１〜５で作製した各磁気センサーにおける印加磁場と出力との関係をそれぞれ示す。図１２（ｃ）〜図１２（ｄ）に示されるように、実施例３〜５で作製したシリコン層（チャンネル層）の膜厚が２５ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍである場合、印加磁場がゼロのときの電位出力はおよそ２．７μＶ〜３μＶであった。また、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、実施例１や実施例２で作製したシリコン層（チャンネル層）の膜厚が５ｎｍや１０ｎｍである場合、印加磁場がゼロのときの電位出力はおよそ５μＶ〜７．７５μＶであった。
【００６３】
図１３（ａ）は、シリコン層の膜厚と出力との関係を示すグラフである。図１３（ａ）におけるＴ１〜Ｔ５は、実施例１〜５における各測定値に対応する。Ｔ１及びＴ２に示されるようにシリコン層（チャンネル層）の膜厚が１０ｎｍ以下の場合、Ｔ３〜Ｔ５に示されるようにシリコン層（チャンネル層）の膜厚が１０ｎｍより大きい場合と比較して電位出力が高いことがわかる。
【００６４】
図１３（ｂ）は、シリコン層の膜厚とスピン寿命との関係を示すグラフである。図１３（ｂ）におけるＵ１〜Ｕ５は、実施例１〜５における各測定値に対応する。Ｔ１及びＴ２に示されるようにシリコン層（チャンネル層）の膜厚が１０ｎｍ以下の場合、Ｔ３〜Ｔ５に示されるようにシリコン層（チャンネル層）の膜厚が１０ｎｍより大きい場合と比較してスピン寿命が短いことがわかる。
【符号の説明】
【００６５】
１，２，３，４…磁気センサー、１１，１１ａ…チャンネル層，１２，１２ａ…強磁性層、１３，１３ａ…金属層、２１，２１ａ，２２，２２ａ…絶縁膜、３１，３１ａ…第一参照電極、３２，３２ａ…第二参照電極、Ｓ１，Ｓ１ａ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…磁気シールド層、Ｈ…貫通穴、１８…永久磁石。
【図１】
2012039010.tif 000003
【図２】
2012039010.tif 000004
【図３】
2012039010.tif 000005
【図４】
2012039010.tif 000006
【図５】
2012039010.tif 000007
【図６】
2012039010.tif 000008
【図７】
2012039010.tif 000009
【図８】
2012039010.tif 000010
【図９】
2012039010.tif 000011
【図１０】
2012039010.tif 000012
【図１１】
2012039010.tif 000013
【図１２】
2012039010.tif 000014
【図１３】
2012039010.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月17日(2011.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記金属体の材料は、ＣｏＦｅまたはＦｅ３Ｓｉである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁気センサー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
金属層１３、チャンネル層１１、絶縁膜２１、及び強磁性層１２の具体的な材料の組み合わせとして、この順に例えば、
Ａｌ／Ｓｉ（ｎ型、Ｐドープ、Ｐイオン濃度５×１０１８ｃｍ−３以上）／ＭｇＯ／Ｆｅの構造、
Ａｌ／Ｓｉ（ｎ型、Ｐドープ、Ｐイオン濃度５×１０１８ｃｍ−３以上）／Ａｌ２Ｏ３／Ｆｅの構造、
Ａｌ／Ｓｉ（ｎ型、Ｐドープ、Ｐイオン濃度５×１０１８ｃｍ−３以上）／ＳｉＯ２／Ｆｅの構造などがある。また、上記各構造におけるＳｉをＧａＡｓ（ｎ型、Ｓｉドープ、Ｓｉイオン濃度１×１０１８ｃｍ−３以上）に置き換えた構造も可能である。あるいは、上記各構造におけるＡｌをＧｄやＹｂに置き換えた構造も可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、実施例１〜５で作製した各磁気センサーにおける印加磁場と出力との関係をそれぞれ示す。図１２（ｃ）〜図１２（ｅ）に示されるように、実施例３〜５で作製したシリコン層（チャンネル層）の膜厚が２５ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍである場合、印加磁場がゼロのときの電位出力はおよそ２．７μＶ〜３μＶであった。また、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、実施例１や実施例２で作製したシリコン層（チャンネル層）の膜厚が５ｎｍや１０ｎｍである場合、印加磁場がゼロのときの電位出力はおよそ５μＶ〜７．７５μＶであった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図１３（ｂ）は、シリコン層の膜厚とスピン寿命との関係を示すグラフである。図１３（ｂ）におけるＵ１〜Ｕ５は、実施例１〜５における各測定値に対応する。Ｕ１及びＵ２に示されるようにシリコン層（チャンネル層）の膜厚が１０ｎｍ以下の場合、Ｕ３〜Ｕ５に示されるようにシリコン層（チャンネル層）の膜厚が１０ｎｍより大きい場合と比較してスピン寿命が短いことがわかる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2012039010.tif 000016