自基板裝載口 16被裝載到基板處理室I內(nèi)，保持水平狀態(tài)地被保持在基板保持件15的載置面上。另外，基板保持件15可以相對于離子束任意地傾斜。作為基板11的材料，例如可使用圓板狀的娃片(silicon wafer)。
[0040]接著，使用圖2說明由本發(fā)明制造的TMR元件的結(jié)構(gòu)的一例。圖2示出鐵磁性層在膜厚方向上磁化了的P-TMR元件20的層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。圖中的O為膜厚。關于本例的P-TMR元件20，首先，在基板21上成膜RuCoFe層、Ta層作為緩沖層22、23。在其上成膜作為鐵磁性層的CoFeB層作為自由層24，形成作為隧道勢皇層25的MgO層。對于隧道勢皇層25，為了得到較高的MR比，MgO是合適的。此外，也可以為含有Mg、Al、T1、Zn、Hf、Ge中至少I者或2者以上的氧化物。在其上成膜作為鐵磁性層的CoFe層作為第一參考層26，成膜作為鐵磁性層的CoFeB層作為第二參考層27，成膜Ta層作為取向分離層28，成膜第三參考層29。第三參考層29包含Co與Pd的層疊結(jié)構(gòu)，本例中，在Co/Pd交替層疊各4層后，成膜Co ο
[0041]接著，成膜Ru層作為非磁性中間層30，成膜第四參考層31，成膜Ta層32作為保護層32。第四參考層31包含Co/Pd的層疊結(jié)構(gòu)，Co和Pd交替層疊有各14層。
[0042]如圖2所示，P-TMR元件20尤其具有多個貴金屬膜。因此，利用蝕刻對形成于基板21上的磁阻效應膜進行元件分離時，在元件的側(cè)壁上附著包含大量貴金屬原子的再附著膜。
[0043]需要說明的是，本發(fā)明中，元件分離是指，將沉積于基板上的膜自上方起依次圖案化，至少至作為隧道勢皇層發(fā)揮功能的絕緣膜為止進行了圖案化的狀態(tài)。
[0044]關于用于有效地去除該再附著膜中所含的貴金屬原子的本發(fā)明的IBE法，使用圖3?圖6在以下進行說明。
[0045]圖3示出了使用各種稀有氣體進行Ta和Pd的IBE時的離子能量與Ta和Pd的濺射率之比的關系。橫軸表示由施加于柵格9的電壓決定的離子束的能量。縱軸表示相對于Ta的濺射率的Pd的濺射率。各種稀有氣體被導入到等離子體生成室內(nèi)，生成等離子體，自該等離子體取出離子束，照射于被蝕刻材料，從而進行使用各種稀有氣體的IBE。
[0046]各材質(zhì)對于各種稀有氣體的派射率使用N.Matsunami，其余8人，《單原子固體的離子誘導派射的產(chǎn)率的能量依存性(Energy Dependence of the Yields of 1n-1nducedSputtering of Monatomic Solids)》，IPPJ-AM-32 (等離子體物理研宄所，名古屋大學，日本，1983 (Institute of Plasma Physics, Nagoya University, Japan, 1983)中記載的方法算出。
[0047]由圖3可知，無論使用何種稀有氣體，均相對于Ta選擇性地蝕刻Pd。
[0048]圖4示出了使用He、Ne、Ar、Kr和Xe的各種稀有氣體進行Ta和Pt的IBE時的離子能量與Ta和Pt的濺射率之比的關系。橫軸表示由施加于柵格9的電壓決定的離子束的能量?？v軸表示相對于Ta的濺射率的Pt的濺射率。
[0049]由圖4可知，Pt的情況也與Pd同樣，無論使用何種稀有氣體，均相對于Ta選擇性地蝕刻Pt。
[0050]圖5示出了使用各種稀有氣體進行Co和Pd的IBE時的離子能量與Co和Pd的濺射率之比的關系。橫軸表示由施加于柵格9的電壓決定的離子束的能量。縱軸表示相對于Co的濺射率的Pd的濺射率。
[0051]由圖5可知，對于除He、Ne以外的稀有氣體，在10eV以下的低能帶中相對于Co選擇性地蝕刻Pd。特別是對于Kr氣體和Xe氣體，在50eV下得到了 10倍以上的選擇性，從蝕刻速度及其選擇性的觀點出發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)異的工藝。
[0052]圖6不出了使用各種稀有氣體進行Co和Pt的IBE時的尚子能量與Co和Pt的派射率之比的關系。橫軸表示由施加于柵格的電壓決定的離子束的能量?？v軸表示相對于Co的濺射率的Pt的濺射率。
[0053]由圖6可知，對于He，相對于Co的Pt的派射率最大約為0.1倍，相對于Co難以進行Pt的蝕刻。對于Ne，也達不到I倍，對于Ar，也最大為I倍。因此，He、Ne、Ar之類的稀有氣體難以相對于Co選擇性地蝕刻Pt。
[0054]另一方面可知，Kr、Xe的情況下，相對于Co選擇性地蝕刻了 Pt。特別是越為10eV以下的低能量，相對于Co的Pt的選擇性變得越明顯。
[0055]由圖3?圖6的結(jié)果可知，He、Ne、Ar之類的稀有氣體難以自P-TMR元件中所含的金屬混合存在的再附著膜中選擇性地蝕刻貴金屬原子。另一方面，關于Kr和Xe，對于Pt和Pd均能夠進行選擇性蝕刻。
[0056]Kr和Xe均離子能量越低對于貴金屬的選擇性越提高。另一方面，離子能量越低各材料的蝕刻速度越降低，因此離子能量盡可能高在提高生產(chǎn)率上是理想的。使用Xe進行IBE時，相對于Kr在較高能量下也能夠選擇性地蝕刻貴金屬，因此從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)非常有利。
[0057]考慮到對貴金屬的蝕刻的選擇性和蝕刻速度這兩者時，離子能量設定為1eV以上且10eV以下是理想的。這是因為，1eV以下的離子能量的情況下，對于再附著膜的濺射率小、處理需要時間。
[0058]進而，利用IBE去除再附著膜中的貴金屬原子從工藝穩(wěn)定性的觀點出發(fā)也非常優(yōu)異。圖7為示出RIE和IBE中向基板入射的離子能量的分布的圖。RIE中，離子能量由供給至基板的高頻偏置電位而決定，但該電位根據(jù)高頻的頻率而時常變動。其結(jié)果，離子能量也如圖7所示擴展為寬范圍，無法僅照射特定能量的離子，會成為基板面內(nèi)的特性分布、每個處理基板的工藝重現(xiàn)性劣化的原因。
[0059]另一方面，IBE中，如圖7所示離子束中的各離子的能量的擴展小，能夠?qū)㈦x子能量控制為規(guī)定的值。因此，利用IBE，能夠容易地得到從對再附著膜中的貴金屬的蝕刻選擇性和再附著膜的蝕刻速度這兩個觀點出發(fā)所要求的所需離子能量。另外，像RIE那樣不存在離子能量的擴展，因此，具有比所設定的能量更高的離子能量的離子入射于基板的可能性也小。由此，與RIE相比能夠抑制對基板的損傷。
[0060]以下，關于包括自再附著膜去除貴金屬原子的工序的本發(fā)明的TMR元件的制造方法，列舉出具體的制造工序來進行說明。
[0061]圖8示意性地示出了本實施方式的TMR元件的制造工序的一部分。
[0062]如圖8的(a)所示，在基板40上使用濺射成膜法等將晶種層41、自由層42、隧道勢皇層43、參考層44、保護層45成膜，而形成磁阻效應膜。需要說明的是，圖8中示出的TMR元件是將圖2中示出的TMR元件結(jié)構(gòu)簡化表示的。
[0063]成膜至保護層45為止后，經(jīng)過規(guī)定的光刻(lithography)工序和蝕刻工序，如圖8的(b)所示那樣進行元件分離，形成TMR元件。此時，在各TMR元件的側(cè)壁上存在蝕刻工序時形成的再附著膜46。再附著膜46由于含有大量導體的貴金屬原子，因此會成為短路的原因。
[0064]接著，對于形成有再附著膜46的TMR元件，如圖8的(C)所示那樣照射使用Xe離子而成的離子束，去除再附著膜46。此時，利用使用Xe離子而成的離子束，選擇性地去除再附著膜46中所含的貴金屬原子。其結(jié)果，能夠容易地去除再附著膜46。或者，通過選擇性地去除再附著膜46中大量包含的貴金屬材料，從而能夠抑制自由層42與參考層44的短路。
[0065](第二實施方式)
[0066]上述實施方式中，利用使用Xe離子的IBE處理來去除再附著膜46，或者自