[发明专利]一种隧道磁电阻及其制造方法

权利要求书

1.一种隧道磁电阻，其特征在于，包括：

第一钉扎层；

与所述第一钉扎层相对设置的自由层；

位于所述第一钉扎层和所述自由层之间的隧穿势垒层；

位于所述自由层背向所述隧穿势垒层一侧的第二钉扎层。

2.根据权利要求1所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述第二钉扎层的钉扎场方向垂直于第二钉扎层和隧穿势垒层相对的表面。

3.根据权利要求1所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述第二钉扎层的材料包括IrMn或PtMn。

4.根据权利要求1、2或3所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述第二钉扎层的厚度为6nm～12nm。

5.根据权利要求1所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述自由层为复合结构，所述自由层包括层叠的第一自由子层和第二自由子层，所述第一自由子层位于所述第二自由子层和所述隧穿势垒层之间。

6.根据权利要求5所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述自由层还包括：位于所述第一自由子层和所述第二自由子层之间的间隔层。

7.根据权利要求6所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述间隔层的材料包括Ta。

8.根据权利要求6所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述间隔层的厚度为0.1nm～0.5nm。

9.根据权利要求5所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述第一自由子层的材料包括CoFeB；所述第二自由子层的材料包括NiFe。

10.根据权利要求5所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述第一自由子层的厚度为1nm～3.5nm；所述第二自由子层的厚度为30nm～60nm。

11.根据权利要求1所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述第一钉扎层包括：第一子钉扎膜、第二子钉扎膜、第三子钉扎膜和第四子钉扎膜，所述第一子钉扎膜、所述第二子钉扎膜、所述第三子钉扎膜和所述第四子钉扎膜在自所述自由层至所述隧穿势垒层的方向上依次层叠；

所述第一子钉扎膜的材料包括CoFeB；

所述第二子钉扎膜的材料包括Ru；

所述第三子钉扎膜的材料包括CoFe；

所述第四子钉扎膜的材料包括IrMn或PtMn。

12.根据权利要求11所述的隧道磁电阻，其特征在于，所述第一子钉扎膜的厚度为2nm～3nm；所述第二子钉扎膜的厚度为0.7nm～0.9nm；所述第三子钉扎膜的厚度为1.8nm～2.2nm；所述第四子钉扎膜的厚度为7nm～20nm。

13.一种隧道磁电阻的制造方法，用于形成权利要求1至12中任一项所述的隧道磁电阻，其特征在于，包括如下步骤：

形成第一钉扎层；

在第一钉扎层上形成隧穿势垒层；

在所述隧穿势垒层背向所述第一钉扎层的一侧形成自由层；

在所述自由层背向所述隧穿势垒层的一侧形成第二钉扎层。

14.根据权利要求13所述的隧道磁电阻的制造方法，其特征在于，形成所述自由层的方法包括：在所述隧穿势垒层背向所述第一钉扎层的一侧形成第一自由子层；在所述第一自由子层背向所述隧穿势垒层的一侧形成第二自由子层。

15.根据权利要求14所述的隧道磁电阻的制造方法，其特征在于，形成所述自由层的方法还包括：在形成第一自由子层的步骤和形成第二自由子层的步骤之间，形成间隔层。