【手続補正書】
【提出日】平成29年12月6日(2017.12.6)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の上に配置されたシード層構造であって、
ＮｉＦｅの二元合金を含む強磁性シード層と、
前記強磁性シード層の下に直接隣接して配置されて前記基材に近接し、Ｔａ又はＲｕを含む、第１の非磁性スペーサ層と
を含む、シード層構造と、
前記シード層構造の上に配置されたフリー層構造であって、前記強磁性シード層が結晶異方性を有し、前記フリー層構造が、第１の方向を向いた磁場を有する磁区を有し且つ１つまたは複数の第２の異なる方向を向いた磁場を有する磁区の数を減少させるように、前記シード層構造によって促される、フリー層構造と
を含む、磁気抵抗素子。
【請求項２】
前記シード層構造が、前記強磁性シード層の上に近接して配置されてＴａまたはＲｕを含む第２の非磁性スペーサ層をさらに含む、請求項１に記載の磁気抵抗素子。
【請求項３】
前記所定の磁場が約２０〜１５０エルステッドである、請求項２に記載の磁気抵抗素子。
【請求項４】
前記第１および第２の非磁性スペーサ層が、それぞれＲｕから構成される、請求項２に記載の磁気抵抗素子。
【請求項５】
前記第１および第２の非磁性スペーサ層が、それぞれＴａから構成される、請求項２に記載の磁気抵抗素子。
【請求項６】
前記第１および第２の非磁性スペーサ層の一方がＲｕから構成され、前記第１および第２の非磁性スペーサ層の他方がＴａから構成される、請求項２に記載の磁気抵抗素子。
【請求項７】
前記シード層構造の上および前記フリー層構造の下に配置された反強磁性ピニング層をさらに含む、請求項１に記載の磁気抵抗素子。
【請求項８】
前記反強磁性ピニング層がＰｔＭｎから構成される、請求項７に記載の磁気抵抗素子。
【請求項９】
前記反強磁性ピニング層が、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、またはＦｅＭｎから構成される、請求項７に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１０】
前記反強磁性ピニング層の上、および前記フリー層構造の下に配置されたピン層構造をさらに含む、請求項７に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１１】
前記ピン層構造が、
前記反強磁性ピニング層の上に配置された第１の強磁性ピン層と、
前記第１のピン強磁性層の上に配置された第３の非磁性スペーサ層と、
前記第３の非磁性スペーサ層の上に配置された第２の強磁性ピン層と
を含む、請求項１０に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１２】
前記第１および第２の強磁性ピン層がＣｏＦｅから構成され、前記第３の非磁性スペーサ層がＲｕから構成される、請求項１１に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１３】
前記ピン層構造と前記フリー層構造の間に配置された第４の非磁性スペーサ層をさらに含む、請求項１０に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１４】
前記第４の非磁性スペーサ層が、Ｃｕ、Ａｕ、またはＡｇから構成される、請求項１３に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１５】
前記フリー層構造が、
前記第４の非磁性スペーサ層の上に配置された第１の強磁性フリー層と、
前記第１の強磁性フリー層の上に配置された第２の強磁性フリー層と
を含む、請求項１３に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１６】
前記第１の強磁性フリー層がＣｏＦｅから構成され、前記第２の強磁性フリー層がＮｉＦｅから構成される、請求項１５に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１７】
前記フリー層構造が複数の磁区を含み、前記複数の磁区が、
第１の方向を向いた磁場を有する第１の複数の磁区と、
前記第１の方向とは異なる１つまたは複数の方向を向いた磁場を有する第２の複数の磁区であって、前記強磁性シード層の材料が、前記フリー層構造における前記第２の複数の磁区内の磁区の量の選択された減少をもたらす、第２の複数の磁区と
を含む、請求項１に記載の磁気抵抗素子。
【請求項１８】
磁気抵抗素子を作製する方法であって、
シード層構造を半導体基材の上に堆積させるステップを含み、前記シード層構造を前記堆積させるステップが、
強磁性シード層を前記基材の上に少なくとも堆積させるステップを含み、
前記方法が、
フリー層構造を前記シード層構造の上に堆積させるステップであって、前記強磁性シード層を前記堆積させるステップが、所定の方向に沿った運動の存在下、かつ、同じ所定の方向を有する所定の磁場の存在下で、前記強磁性シード層を堆積させ、向上した結晶異方性を有する前記強磁性シード層をもたらし、向上した優先磁気方向を有する前記フリー層構造をもたらすステップ
をさらに含む、方法。
【請求項１９】
前記シード層構造を前記堆積させるステップが、
前記強磁性シード層の上に近接、または下に近接して第２の非磁性スペーサ層を堆積させるステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記強磁性シード層が、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｒ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、またはＣｏＦｅＣｒから構成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記強磁性シード層が、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｒ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、またはＣｏＦｅＣｒから構成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記所定の磁場が約２０〜１５０エルステッドである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記シード層構造を前記堆積させるステップが、
前記強磁性シード層の下に近接して第１の非磁性スペーサ層を堆積させるステップと、
前記強磁性シード層の上に近接して第２の非磁性スペーサ層を堆積させるステップと
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記強磁性シード層が、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｒ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、またはＣｏＦｅＣｒから構成される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１および第２の非磁性スペーサ層の一方がＲｕから構成され、かつ前記第１および第２の非磁性スペーサ層の他方がＴａから構成されるか、前記第１と第２の非磁性スペーサ層の両方がＲｕから構成されるか、または前記第１と第２の非磁性スペーサ層の両方がＴａから構成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
反強磁性ピニング層を前記シード層構造の上に堆積させるステップと、
前記強磁性シード層を前記堆積させるステップにおいて使用される前記所定の磁場の前記所定の方向に平行な主方向を有するアニール磁場を使用して、前記反強磁性ピニング層をアニールするステップと
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記強磁性シード層が、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｒ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、またはＣｏＦｅＣｒから構成される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記所定の磁場が約２０〜１５０エルステッドである、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記反強磁性ピニング層と前記フリー層構造の間にピン層構造を堆積させるステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記強磁性シード層が、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｒ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、またはＣｏＦｅＣｒから構成される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
磁気抵抗素子を作製する方法であって、
シード層構造を半導体基材の上に堆積させるステップであって、
ＮｉＦｅの二元合金を含む強磁性シード層を堆積させるステップと、
前記強磁性シード層の下に直接隣接して配置されて前記基材に近接し、Ｔａ又はＲｕを含む、第１の非磁性スペーサ層を堆積させるステップと
を含む、ステップと、
前記シード層構造の上にフリー層構造を堆積させるステップであって、前記強磁性シード層を堆積させるステップが、所定の方向に沿った運動の存在下、かつ、同じ所定の方向を有する所定の磁場の存在下で前記強磁性シード層を堆積させるステップを含み、向上した結晶異方性を有する前記強磁性シード層をもたらし、前記フリー層構造が、第１の方向を向いた磁場を有する磁区を有し且つ１つまたは複数の第２の異なる方向を向いた磁場を有する磁区の数を減少させるように、前記シード層構造によって促される、ステップと
を含む、方法。
【請求項３２】
前記シード層構造を前記堆積させるステップが、
前記強磁性シード層の上に近接して、ＴａまたはＲｕを含む第２の非磁性スペーサ層を堆積させるステップをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記所定の磁場が約２０〜１５０エルステッドである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１および第２の非磁性スペーサ層の一方がＲｕから構成され、かつ前記第１および第２の非磁性スペーサ層の他方がＴａから構成されるか、前記第１と第２の非磁性スペーサ層の両方がＲｕから構成されるか、または前記第１と第２の非磁性スペーサ層の両方がＴａから構成される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
反強磁性ピニング層を前記シード層構造の上に堆積させるステップと、
前記強磁性シード層を堆積させるステップにおいて使用される前記所定の磁場の前記所定の方向に平行な主方向を有するアニール磁場を使用して、前記反強磁性ピニング層をアニールするステップと
をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記反強磁性ピニング層と前記フリー層構造との間にピン層構造を堆積させるステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記結晶異方性が、所定の方向に沿った運動の存在下、かつ、同じ所定の方向を有する所定の磁場の存在下で、前記強磁性シード層の堆積によって誘起され、前記結晶異方性が、向上した優先磁気方向を有する前記フリー層構造をもたらす、請求項３１に記載の方法。
【請求項３８】
前記結晶異方性が、所定の方向に沿った運動の存在下、かつ、同じ所定の方向を有する所定の磁場の存在下で、前記強磁性シード層の堆積によって誘起され、前記結晶異方性が、向上した優先磁気方向を有する前記フリー層構造をもたらす、請求項１に記載の磁気抵抗素子。
【請求項３９】
基材と、
前記基材の上に配置された、強磁性シード層を含むシード層構造と、
前記強磁性シード層の下に近接して配置される第１の非磁性スペーサ層と、
前記強磁性シード層の上に近接して配置される第２の非磁性スペーサ層であって、前記第１および第２の非磁性スペーサ層がＴａまたはＲｕを含む、第２の非磁性スペーサ層と、
前記シード層構造の上に配置されたフリー層構造であって、前記強磁性シード層が結晶異方性を有し、前記結晶異方性が、所定の方向に沿った運動の存在下、かつ、同じ所定の方向を有する所定の磁場の存在下で、前記強磁性シード層の堆積によって誘起され、前記結晶異方性が、向上した優先磁気方向を有する前記フリー層構造をもたらす、フリー層構造と
を含む、磁気抵抗素子。
【請求項４０】
前記強磁性シード層がＮｉＦｅの二元合金を含む、請求項３９に記載の磁気抵抗素子。