[发明专利]形成磁隧道结装置的方法

权利要求书

1.一种制造磁隧道结装置的方法，所述方法包含：

在衬底中形成沟槽；

在所述沟槽内沉积导电端子；以及

在所述沟槽内沉积磁隧道结(MTJ)结构，所述MTJ结构包括具有固定磁定向的固定磁层、隧道结层和具有可配置磁定向的自由磁层，所述固定磁层沿着大体上垂直于所述衬底的表面延伸的界面而耦合到所述导电端子，邻近于所述导电端子的所述自由磁层携载适于存储数字值的磁畴。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底的所述表面包含大体上平面的表面。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含沉积罩盖薄膜层和层间电介质层以及在沉积所述导电端子之前形成所述沟槽。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含执行光蚀刻工艺以根据图案移除所述层间电介质层的一部分以形成空腔，其中沉积所述导电端子包含在所述空腔内沉积所述导电端子。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述固定层经由反铁磁层耦合到所述导电端子。

6.根据权利要求5所述的方法，其中沉积所述导电端子包含：

在所述沟槽内形成第一导电端子以形成第一横向电极；以及

在所述沟槽内形成第二导电端子以形成第二横向电极。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一导电端子与所述第二导电端子电隔离。

8.根据权利要求6所述的方法，其中沉积所述MTJ结构包含在所述沟槽内沉积所述固定磁层，所述固定磁层包括经由所述反铁磁层沿着大体上垂直于所述衬底的表面延伸的第一界面而耦合到所述第一导电端子的第一部分，且包括经由所述反铁磁层沿着大体上垂直于所述衬底的所述表面延伸的第二界面而耦合到第二导电端子的第二部分。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述固定磁层进一步包括大体上平行于所述衬底的所述表面延伸的底部部分。

10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含：

在所述沟槽内沉积隧道结势垒，所述隧道结势垒包括沿着大体上垂直于所述衬底的所述表面延伸的第三界面而接触所述固定磁层的所述第一部分的第一结部分，所述隧道结势垒进一步包括沿着大体上垂直于所述衬底的所述表面延伸的第四界面

而接触所述固定磁层的所述第二部分的第二结部分；以及

在所述沟槽内沉积自由磁层，所述自由磁层包括沿着大体上垂直于所述衬底的所述表面延伸的第五界面而接触所述第一结部分的第一自由部分，且包括沿着大体上垂直于所述衬底的所述表面延伸的第六界面而接触所述第一结部分的第二自由部分。

11.一种形成磁隧道结装置的方法，所述方法包含：

在衬底中形成沟槽，所述沟槽包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁和底壁；

在所述沟槽内接近于所述第一侧壁沉积第一导电端子且在所述沟槽内沉积第二导电端子；以及

在所述沟槽内沉积磁隧道结(MTJ)结构，所述MTJ结构包括具有具固定磁定向的磁场的固定磁层、隧道结层和具有具可配置磁定向的磁场的自由磁层，所述MTJ结构在相应第一横向界面、第二横向界面、第三横向界面和第四横向界面处邻近于所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁且在底部界面处邻近于所述底壁，其中所述自由磁层包括邻近于所述第一导电端子的适于携载第一磁畴以存储第一数字值的第一部分，且所述自由磁层包括邻近于所述第二导电端子的适于携载第二磁畴以存储第二数字值的第二部分。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一横向界面、第二横向界面、第三横向界面和第四横向界面大致垂直于所述衬底的表面延伸。

13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含接近于所述沟槽的所述第三侧壁形成第三导电端子。

14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含选择性地移除所述MTJ结构的邻近于所述第四侧壁的一部分以形成开口，以使得所述MTJ结构为大体上u形的。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含将层间电介质材料沉积到所述开口中。