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日本开发出高密度硬盘磁头用TMR元件

http://cn.newmaker.com 5/13/2006 9:29:00 AM 佳工机电网

日经BP社2006年5月12日报道日本产业技术综合研究所（产综研）与日本佳能Anelva公司开发成功了可支持记录密度为500Gbit/平方英寸的硬盘磁头用TMR元件。由于使用现有的溅镀设备开发，所以向硬盘厂商移交制造设备等更容易。该公司将在2006年5月10日于美国圣地亚哥召开的国际磁技术会议“Intermag 2006”上进行技术发表（演讲序号：DD-08“Ultra-Low Resistance-Area-Product in CoFeB/MgO/CoFeB Magnetic Tunnel Junctions”）。

此次开发的TMR元件，磁阻比（MR）为57％，单位面积阻值为0.4Ωμm2。产研所在05年4月召开的“Intermag 2005”上发布了MR比为140％、阻值约为0.4Ωμm2的TMR元件的开发结果。当时硬盘厂商曾要求说，要实现500Gbit/平方英寸的的面记录密度，MR比只要高于50％即可，而阻值希望能降至1Ωμm2以下。为此，“此次开发是维持MR比在50％以上的前提下，尝试到底能把阻值降低到何种程度”（产研所电子工业学研究部门汤浅新治）。

05年的试验结果是如果把阻值降至1Ωμm2以下，MR比几乎接近为0。要想降低阻值，必须缩小形成隧道阻挡层氧化镁（MgO）的厚度。然而一旦氧化镁层厚度减小，下部CoFeB电极表面会发生氧化，导致氧化镁的结晶质量下降，MR比也会随之降低。

此次，为防止电极表面氧化，针对生产设备内存在微量水分子这个原因，在溅镀设备壁面涂布了吸附水分子的钽（Ta）元素。氧化镁金属膜成膜之前，追加厚度为50纳米的钽元素的成膜工艺。钽的成膜时间为2～3分钟。

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