[发明专利]具有双隧道势垒的磁器件及其制造方法

权利要求书

1.一种在基板上制造磁元件的方法，所述磁元件包括：

在所述基板上方形成第一电极；

在所述第一电极上方形成第一隧道势垒；

在所述第一隧道势垒上方形成自由磁层；

在所述自由磁层上形成第二隧道势垒；

在所述第二隧道势垒上方形成第二电极；

穿过所述第二电极的第一部分并且部分地穿过所述第二隧道势垒的第一部分执行第一蚀刻，以暴露所述第二隧道势垒的限定场的表面；

其中，所述第二电极和所述第二隧道势垒的第二部分限定侧壁；

在所述侧壁和所述场上形成封装材料；以及

穿过所述场中的封装材料并且穿过所述自由层的第一部分和所述第二隧道势垒的第一部分的剩余部分执行第二蚀刻。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述封装材料氧化。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述封装材料包括由从包含氮化硅和氧化硅的组中选择的材料中的一种形成所述封装材料。

4.根据权利要求1所述的方法，形成所述封装材料包含形成氧化铝。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述封装材料包含形成氧化镁。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述第一蚀刻包括利用从包含CHF₃、Cl或HBr的组中选择的化学制剂中的一种进行蚀刻。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括在与所述自由磁层相对的一侧形成邻近所述第一隧道势垒的第一固定磁层，并且在与所述磁自由层相对的一侧形成邻近于所述第二隧道势垒的第二固定磁层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自由磁层的第一部分具有大于所述第二隧道势垒的面积的1倍且小于所述第二隧道势垒的面积的5倍的面积。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，执行第一蚀刻限定所述第二隧道势垒和所述第二电极中电流被约束通过的区域，执行第二蚀刻限定所述自由磁层的区域。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括在与所述自由磁层相对的一侧形成邻近所述第一隧道势垒的固定磁层。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括在与所述自由磁层相对的一侧形成邻近所述第二隧道势垒的第一固定磁层。

12.一种在基板上制造磁元件的方法，所述磁元件包括：

在所述基板上方形成第一电极；

在所述第一电极上方形成第一隧道势垒；

在所述第一隧道势垒上方形成自由磁层；

在所述自由磁层上形成第二隧道势垒；

在所述第二隧道势垒上方形成第二电极；

穿过所述第二电极的第一部分、穿过所述第二隧道势垒的第一部分并且部分地穿过所述自由磁层的第一部分执行第一蚀刻，以暴露所述自由磁层的限定场的表面；

其中，所述第二电极、所述第二隧道势垒以及所述自由磁层的第二部分限定侧壁；

在所述侧壁和所述场上形成封装材料；以及

穿过所述场中的封装材料并且穿过所述自由层的剩余的第一部分执行第二蚀刻。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述封装材料包含形成氧化铝。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述封装材料包括由从包含氮化硅和氧化硅的组中选择的材料中的一种形成所述封装材料。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述封装材料包含形成氧化镁。

16.根据权利要求12所述的方法，还包括在与所述自由磁层相对的一侧形成邻近所述第一隧道势垒的第一固定磁层，并且在与所述自由磁层相对的一侧形成邻近于所述第二隧道势垒的第二固定磁层。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述自由磁层的第二部分具有等于所述自由磁层的第一部分的面积的1倍且小于所述自由磁层的第一部分的面积的5倍的面积。

18.根据权利要求12所述的方法，还包括在与所述自由磁层相对的一侧形成邻近所述第一隧道势垒的固定磁层。