CN112863565A - 基于自旋轨道矩的差分存储单元及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于自旋轨道矩的差分存储单元及其制备方法，存储单元包括：自旋轨道矩提供线、两个磁性层和两个结构相同的磁性隧道结，两个所述磁性层位于所述自旋轨道矩提供线的一侧表面，分别与所述自旋轨道矩提供线形成组合结构，两个所述磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率；两个所述磁性隧道结位于所述自旋轨道矩提供线的与两个所述磁性层相对的另一侧表面，且位置分别和两个所述磁性层一一对应。本发明利用具有正负符号相反的反常霍尔电导率的两个磁性层，分别与自旋轨道矩提供线形成组合结构，两种组合结构的自旋霍尔角正负符号相反，实现两个磁性隧道结存储差分数据，能够提高存储单元的数据存储密度。

Description

基于自旋轨道矩的差分存储单元及其制备方法

技术领域

本发明涉及磁性存储器技术领域，尤其涉及一种基于自旋轨道矩的差分存储单元及其制备方法。

背景技术

研究发现，在具有自旋轨道矩效应(Spin Orbit Torque，SOT)的材料中通入电流时，会在材料的界面处产生自旋极化的自旋电流，该自旋电流可以用于翻转纳米磁铁，例如磁性隧道结MTJ中的自由层。基于自旋轨道矩和MTJ的新型磁存储器件(可以称为SOT-MRAM存储器)具有读写分离、写入速度快、写电流密度低等优点，被认为是未来的发展趋势。

但是，SOT-MRAM的存储单元为三端器件，相比于传统的STT-MRAM存储单元，占用的面积较大，从而使得数据存储密度较低。因此，如何提高SOT-MRAM存储单元的存储密度，是一个急需解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于自旋轨道矩的差分存储单元及其制备方法，能够提高存储单元的数据存储密度。

第一方面，本发明提供一种基于自旋轨道矩的差分存储单元，包括：

自旋轨道矩提供线；

两个磁性层，两个所述磁性层位于所述自旋轨道矩提供线的一侧表面，分别与所述自旋轨道矩提供线形成组合结构，两个所述磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率；

两个结构相同的磁性隧道结，两个所述磁性隧道结位于所述自旋轨道矩提供线的与两个所述磁性层相对的另一侧表面，且位置分别和两个所述磁性层一一对应。

可选地，两个所述磁性层的磁化方向为面内磁化。

可选地，所述自旋轨道矩提供线的材料包括Ti、Au和Zr中的一种。

可选地，其中一个所述磁性层的的材料包括Co、Fe、CoFe和CoFeB中的一种，另一个所述磁性层的材料包括NiFe和NiCo中的一种。

可选地，还包括：两个抗氧化层，两个所述抗氧化层分别位于两个所述磁性层与所述自旋轨道矩提供线之间。

可选地，所述抗氧化层采用与所述自旋轨道矩提供线相同的材料。

第二方面，本发明提供一种基于自旋轨道矩的差分存储单元的制备方法，包括：

提供基底，在所述基底上沉积阻挡层；

在所述阻挡层上形成间隔设置的两个磁性层，两个所述磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率；

填充绝缘介质，并进行平坦化处理，形成一暴露出两个所述磁性层的平滑表面；

在所述平滑表面上形成自旋轨道矩提供线；

在所述自旋轨道矩提供线上形成两个磁性隧道结，两个所述磁性隧道结的位置分别和两个所述磁性层一一对应。

可选地，所述自旋轨道矩提供线的材料包括Ti、Au和Zr中的一种。

可选地，其中一个所述磁性层的的材料包括Co、Fe、CoFe和CoFeB中的一种，另一个所述磁性层的材料包括NiFe和NiCo中的一种。

可选地，所述在所述阻挡层上形成两个磁性层，包括：

依次沉积第一磁性材料层和第一抗氧化材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第一光刻图案；

按照第一光刻图案刻蚀所述第一磁性材料层和所述第一抗氧化材料层，形成第一磁性层和对应的第一抗氧化层，刻蚀后保留所述第一抗氧化层上方的光刻胶；

依次沉积第二磁性材料层和第二抗氧化材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第二光刻图案；

按照第二光刻图案刻蚀所述第二磁性材料层和所述第二抗氧化材料层，形成第二磁性层和对应的第二抗氧化层，刻蚀后去除所述第一抗氧化层上方的光刻胶以及所述第二抗氧化层上方的光刻胶。

可选地，所述在所述阻挡层上形成两个磁性层，包括：

依次沉积第一磁性材料层、第一抗氧化材料层和第一保护介质材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第一光刻图案；

按照第一光刻图案刻蚀所述第一磁性材料层、所述第一抗氧化材料层和所述第一保护介质材料层，形成第一磁性层和对应的第一抗氧化层、第一保护介质层，刻蚀后去除光刻胶；

依次沉积第二磁性材料层、第二抗氧化材料层和第二保护介质材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第二光刻图案；

按照第二光刻图案刻蚀所述第二磁性材料层、所述第二抗氧化材料层和所述第二保护介质材料层，形成第二磁性层和对应的第二抗氧化层、第二保护介质层，刻蚀后去除光刻胶。

本发明提供的基于自旋轨道矩的差分存储单元，两个磁性层分别与自旋轨道矩提供线形成组合结构，自旋轨道矩提供线中通入电流时，由于两个磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率，两个磁性层和自旋轨道矩提供线之间的界面特性相反，形成的两种组合结构的自旋霍尔角正负符号相反，进而使得两个磁性隧道结在不同方向电流下的阻值高低状态相反，能够实现差分存储，提高存储密度。同时，该存储单元直接在一个金属层上堆叠两个并联的MTJ实现差分结构，相比于2T2R结构的差分存储单元，减少了选通晶体管、源线、字线、位线等的使用，简化了阵列结构，提高了集成度。

附图说明

图1为本发明一实施例的基于自旋轨道矩的差分存储单元的结构示意图；

图2为图1所示存储单元的简化结构示意图；

图3为包括图2所示存储单元的一个完整的差分SOT-MRAM存储单元的结构示意图；

图4为本发明一实施例的基于自旋轨道矩的差分存储单元的写入过程示意图；

图5为本发明另一实施例的基于自旋轨道矩的差分存储单元的结构示意图；

图6A～图6H为本发明一实施例的基于自旋轨道矩的差分存储单元的制备方法的各步骤剖面结构示意图；

图7A～图7H为本发明一实施例的基于自旋轨道矩的差分存储单元的制备方法的各步骤剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供一种基于自旋轨道矩的差分存储单元，如图1所示，包括：

自旋轨道矩提供线101以及位于所述自旋轨道矩提供线101的一侧表面的两个磁性层104和105，两个磁性层分别与自旋轨道矩提供线101形成组合结构，两个所述磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率；

还包括：两个结构相同的磁性隧道结102和103，两个所述磁性隧道结102、103位于所述自旋轨道矩提供线101的与两个所述磁性层104、105相对的另一侧表面，且位置分别和两个所述磁性层一一对应。

具体地，图1中，磁性隧道结102包括堆叠设置的自由层1021、势垒层1022和参考层1023，磁性隧道结103包括堆叠设置的自由层1031、势垒层1032和参考层1033，两个磁性隧道结104、105为垂直磁化结构或者面内磁化结构，自旋轨道矩提供线101靠近磁性隧道结102和103的自由层1021、1031，用于为磁性隧道结102和103自由层翻转提供所需的自旋轨道矩。两个磁性层104、105面内磁化，考虑到相同磁化方向在制备时更容易实现，本实施例中两个磁性层104、105具有相同的面内磁化方向，两个磁性层104、105由于具有正负符号相反的反常霍尔电导率，使得第一磁性层104和自旋轨道矩提供线101的组合结构相比于第二磁性层105和自旋轨道矩提供线101的组合结构，二者具有不同的界面特性，形成的自旋霍尔角正负符号相反，进而使得两个磁性隧道结的自由层翻转情况相反。

本实施例中，所述自旋轨道矩提供线101的材料包括Ti、Au和Zr中的一种。所述第一磁性层104使用反常霍尔电导率为正值的磁性材料，如Co、Fe、CoFe、CoFeB，所述第二磁性层105使用反常霍尔电导率为负值的磁性材料，如NiFe、NiCo。

举例说明，如果自旋轨道矩提供线101材料为Ti，第一磁性层104材料为CoFeB，第二磁性层105材料为NiFe，自由层和参考层材料为CoFeB，势垒层为MgO，对于CoFeB/Ti/CoFeB/MgO结构，电阻值由负变为正，需通正电流；电阻值由正变为负，需通负电流；对于NiFe/Ti/CoFeB/MgO结构，电阻值由负变为正，需通负电流；电阻值由正变为负，需通正电流。正是由于CoFeB反常霍尔电导率为正值，NiFe反常霍尔电导率为负值，使得CoFeB/Ti的自旋霍尔角为正值，NiFe/Ti的自旋霍尔角为负值，进一步使两个磁性隧道结的阻值高低状态相反。

为便于分析存储单元的特性，将图1所示的基于自旋轨道矩的差分存储单元简化为图2所示的形式，其中，FM1表示第一磁性层，FM2表示第二磁性层，FL表示磁性隧道结自由层，TBL表示磁性隧道结势垒层，RL表示磁性隧道结参考层，两个磁性隧道结采用垂直磁化结构，自由层和参考层均为垂直磁化，具有相同的垂直磁化方向。

图3为包含存储单元读写电路的一个完整的差分SOT-MRAM存储单元的结构示意图，SA为灵敏放大器，BLW为写位线，BL/BLB为一对互补位线，WL为字线，SL为源线，写操作为：WL通电选通晶体管，BLW通电，SL接地，当电流流经自旋轨道矩提供线，FM1和FM2对应的磁性隧道结的电阻高低状态相反；读操作为：WL通电选通晶体管，SL通电，电流流经两个磁性隧道结，灵敏放大器SA读取数据。

具体的写入过程如下：

如前所述，磁性隧道结垂直磁化，FM1的反常霍尔电导率为正值，FM2的反常霍尔电导率为负值。如图4的(a)所示，初始状态，自由层和参考层平行，两个磁性隧道结均为低阻态(0)；如图4的(b)所示，通入正电流(+I)，FM1对应单元变为高阻态(1)，FM2对应单元电阻不变(0)；如图4的(c)所示，通入负电流(-I)，FM1对应单元变为低阻态(0)，FM2对应单元变为高阻态(1)。由此可知，在不同方向电流情况下，FM1与FM2对应单元的电阻阻值高低状态相反，可以实现差分存储。

本发明实施例提供的基于自旋轨道矩的差分存储单元，两个磁性层分别与自旋轨道矩提供线形成组合结构，自旋轨道矩提供线中通入电流时，由于两个磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率，两个磁性层和自旋轨道矩提供线之间的界面特性相反，形成的两种组合结构的自旋霍尔角正负符号相反，进而使得两个磁性隧道结在不同方向电流下的阻值高低状态相反，能够实现差分存储，提高存储密度。同时，该存储单元直接在一个金属层上堆叠两个并联的MTJ实现差分结构，相比于2T2R结构的差分存储单元，减少了选通晶体管、源线、字线、位线等的使用，简化了阵列结构，提高了集成度。

另外需要说明的是，关于本发明实施例中用到的两个磁性隧道结，形状可以为圆形、椭圆形、正方形、菱形、长方形中的一种。其具体的叠层结构可以有多种实现形式，例如采用如下结构，包括：

自由层，所述自由层位于所述自旋轨道矩提供线的一侧表面；

势垒层，所述势垒层位于所述自由层远离所述自旋轨道矩提供线的一侧表面；

参考层，所述参考层位于所述势垒层的远离所述自由层的一侧表面；

耦合层，所述耦合层位于所述参考层的远离所述势垒层的一侧表面；

钉扎层，所述钉扎层位于所述耦合层的远离所述参考层的一侧表面；

保护层，所述保护层位于所述钉扎层的远离所述耦合层的一侧表面。

即包括堆叠设置的自由层、势垒层、参考层、耦合层、钉扎层、保护层，其中，自由层和参考层的材料包括但不限于Co、CoFe、CoFeB等磁性材料，或者Co/Mo/CoFeB、CoFe/Mo/CoFeB等通过铁磁或反铁磁耦合形成的合成磁性材料，势垒层的材料包括但不限于MgO、MgAl₂O₄等材料。耦合层的材料包括但不限于Ru、Mo等材料。钉扎层的材料包括但不限于[Co/Pt]n、[Co/Pd]n、[CoFe/Pt]n等材料。保护层的材料包括但不限于Ta、Pt等材料。

采用上述结构时，自由层、参考层、钉扎层为垂直磁化，两个磁性层为面内磁化，产生偏置磁场，该结构可以实现无需外部磁场的磁矩翻转，且两个存储单元在不同方向电流下的阻值高低状态相反，可实现差分存储。

特别说明的是，将图1所示的存储单元结构上下颠倒，仍然可以取得相同的效果，也在本发明保护范围内。

进一步地，在图1所示存储单元结构的基础上，为了防止制备过程中第一磁性层和第二磁性层发生氧化，如图5所示，存储单元还包括第一抗氧化层106和第二抗氧化层107，第一抗氧化层106位于第一磁性层104和所述自旋轨道矩提供线101之间，用于防止制备过程中所述第一磁性层104发生氧化；第二抗氧化层107位于第二磁性层105和所述自旋轨道矩提供线101之间，用于防止制备过程中所述第二磁性层105发生氧化。第一抗氧化层106、第二抗氧化层107使用与所述自旋轨道矩提供线101相同的材料。

本发明另一实施例提供一种基于自旋轨道矩的差分存储单元的制备方法，包括：

S1、提供基底，在所述基底上沉积阻挡层；

S2、在所述阻挡层上形成间隔设置的两个磁性层，两个所述磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率；

S3、填充绝缘介质，并进行平坦化处理，形成一暴露出两个所述磁性层的平滑表面；

S4、在所述平滑表面上形成自旋轨道矩提供线；

S5、在所述自旋轨道矩提供线上形成两个磁性隧道结，两个所述磁性隧道结的位置分别和两个所述磁性层一一对应。

步骤S1中，如图6A所示，基底601的材料一般为Si，在所述基底601上先设置阻挡层602，有利于降低底部面内磁化的第一磁性层和第二磁性层刻蚀的粗糙度，而且不导电，提高工艺可行性。阻挡层602的材料包括但不限于SiO₂、Si₃N₄等材料。

具体地，步骤S2包括：

S21、如图6B所示，依次沉积第一磁性材料层603和第一抗氧化材料层604，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第一光刻图案；

一般地，为了防止磁性材料在制备时发生氧化，会在磁性材料上沉积一层抗氧化材料，而重金属就具有很好的抗氧化性，因此在沉积第一磁性材料层时进一步沉积一层很薄的重金属，考虑到制备自旋轨道矩提供线也是重金属材料，沉积的抗氧化材料与自旋轨道矩提供线采用相同的重金属材料。

S22、如图6C所示，按照第一光刻图案刻蚀第一磁性材料层603和第一抗氧化材料层604，通过刻蚀形成第一磁性层6031和对应的第一抗氧化层6041，刻蚀后保留所述第一抗氧化层6041上方的光刻胶；

S23、如图6D所示，依次沉积第二磁性材料层605和第二抗氧化材料层606，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第二光刻图案；

S24、如图6E所示，按照第二光刻图案刻蚀第二磁性材料层605和第二抗氧化材料层606，通过刻蚀形成第二磁性层6051和对应的第二抗氧化层6061，刻蚀后去除所述第一抗氧化层6041上方的光刻胶以及所述第二抗氧化层6061上方的光刻胶。

本实施例中，形成的第一磁性层6031的材料包括但不限于Co、Fe、CoFe、CoFeB等反常霍尔电导率为正值的磁性材料，形成的第二磁性层6051的材料包括但不限于NiFe、NiCo等反常霍尔电导率为负值的磁性材料。原则上第一磁性层和第二磁性层没有固定的制备顺序，优先制备对表面粗糙度要求低的材料，第一磁性层和第二磁性层的厚度范围为3～10nm。两个磁性层面内磁化，并具有相同的面内磁化方向。

第一抗氧化材料层、第二抗氧化材料层材料相同，可以为Ti、Au或者Zr，形成的第一抗氧化层6041、第二抗氧化层6061较薄，厚度范围0.5～2nm。

步骤S3，如图6F所示，填充绝缘介质607，使两个磁性层隔离，绝缘介质可以为SiO₂、Si₃N₄等材料，通过高温磁场退火处理，设置两个磁性层的磁化方向，并进行平坦化处理，由于两个磁性层表面沉积了抗氧化层，平坦化之后形成一暴露出抗氧化层的平滑表面。

步骤S4，如图6G所示，在形成的平滑表面上形成自旋轨道矩提供线608，自旋轨道矩提供线608的材料与抗氧化层6041和6061材料相同。自旋轨道矩提供线较厚，厚度范围2～5nm。

分析时，可以将自旋轨道矩提供线608与抗氧化层6041和6061作为一个整体，都看做自旋轨道矩提供线，第一磁性层与自旋轨道矩提供线的组合结构相比于第二磁性层与自旋轨道矩提供线的组合结构，二者的自旋霍尔角符号相反。

步骤S5，如图6H所示，在自旋轨道矩提供线608上方形成两个磁性隧道结6091、6092，其中磁性隧道结6091的位置与所述第一磁性层6031的位置对应，磁性隧道结6092的位置与所述第二磁性层6051的位置对应。具体地，步骤S5包括：沉积磁性隧道结的各层薄膜，通过光刻和刻蚀，得到磁性隧道结。本发明实施例对磁性隧道结的结构不做具体限定，可以包括基本的自由层、势垒层和参考层，还可以在参考层上方设置耦合层、钉扎层和保护层。自由层、参考层、钉扎层垂直磁化，第一磁性层和第二磁性层面内磁化，产生偏置磁场。或者，自由层、参考层、钉扎层、第一磁性层和第二磁性层均设置为面内磁化。在沉积保护层后，高温磁场退火设置偏置磁化方向，或者高温磁场退火与磁性隧道结退火同步进行。

参考图7A～图7H，本发明另一实施例提供的基于自旋轨道矩的差分存储单元的制备方法，包括：

如图7A所示，提供基底701，在基底701上沉积阻挡层702；

如图7B所示，在阻挡层702上依次沉积第一磁性材料层703、第一抗氧化材料层704和第一保护介质层705，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第一光刻图案；

如图7C所示，按照第一光刻图案对第一磁性材料层703、第一抗氧化材料层704和第一保护介质材料层705进行刻蚀，形成第一磁性层7031、第一抗氧化层7041和第一保护介质层7051，刻蚀后去除光刻胶。通过第一保护介质层7051对第一磁性层7031、第一抗氧化层7041形成有效的保护。

如图7D所示，进一步依次沉积第二磁性材料层706、第二抗氧化材料层707和第二保护介质材料层708，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第二光刻图案；

如图7E所示，按照第二光刻图案对第二磁性材料层706、第二抗氧化材料层707和第二保护介质材料层708进行刻蚀，形成第二磁性层7061、第二抗氧化层7071和第二保护介质层7081，刻蚀后去除光刻胶。通过第二保护介质层7081对第二磁性层7061、第二抗氧化层7071形成有效的保护。

如图7F所示，填充绝缘介质709，充满两个磁性层及其上方抗氧化层、保护介质层之间的空隙，本实施例中，绝缘介质709与第一保护介质层7051、第二保护介质7081材料相同，可以为SiO₂、Si₃N₄等材料，通过高温磁场退火处理，设置两个磁性层的磁化方向，并进行平坦化处理，平坦化处理过程中，第一保护介质层7051、第二保护介质7081被去除，形成一暴露出抗氧化层7041、7071的平滑表面。

如图7G所示，在形成的平滑表面上形成自旋轨道矩提供线710，自旋轨道矩提供线710的材料与抗氧化层7041、7071材料相同。

如图7H所示，在自旋轨道矩提供线710上方形成两个磁性隧道结7111、7112，其中磁性隧道结7111的位置与所述第一磁性层7031的位置对应，磁性隧道结7112的位置与所述第二磁性层7061的位置对应。

本实施例中，所涉及各层的材料和厚度可以参考上一实施例，不再赘述。

通过上述工艺流程制备的基于自旋轨道矩的差分存储单元，自由层、参考层为垂直磁化，两个磁性层为面内磁化，产生偏置磁场，自旋轨道矩提供线中通入电流时，可以实现无需外部磁场的磁矩翻转，且两个磁性隧道结在不同方向电流下的阻值高低状态相反，能够实现差分存储，提高存储密度。同时，该存储单元直接在一个金属层上堆叠两个并联的MTJ实现差分结构，相比于2T2R结构的差分存储单元，减少了选通晶体管、源线、字线、位线等的使用，简化了阵列结构，提高了集成度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种基于自旋轨道矩的差分存储单元，其特征在于，包括：

自旋轨道矩提供线；

两个磁性层，两个所述磁性层位于所述自旋轨道矩提供线的一侧表面，分别与所述自旋轨道矩提供线形成组合结构，两个所述磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率；

两个结构相同的磁性隧道结，两个所述磁性隧道结位于所述自旋轨道矩提供线的与两个所述磁性层相对的另一侧表面，且位置分别和两个所述磁性层一一对应。

2.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的差分存储单元，其特征在于，两个所述磁性层的磁化方向为面内磁化。

3.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的差分存储单元，其特征在于，所述自旋轨道矩提供线的材料包括Ti、Au和Zr中的一种。

4.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的差分存储单元，其特征在于，其中一个所述磁性层的的材料包括Co、Fe、CoFe和CoFeB中的一种，另一个所述磁性层的材料包括NiFe和NiCo中的一种。

5.根据权利要求1所述的基于自旋轨道矩的差分存储单元，其特征在于，还包括：两个抗氧化层，两个所述抗氧化层分别位于两个所述磁性层与所述自旋轨道矩提供线之间。

6.根据权利要求5所述的基于自旋轨道矩的差分存储单元，其特征在于，所述抗氧化层采用与所述自旋轨道矩提供线相同的材料。

7.一种基于自旋轨道矩的差分存储单元的制备方法，其特征在于，包括：

提供基底，在所述基底上沉积阻挡层；

在所述阻挡层上形成间隔设置的两个磁性层，两个所述磁性层具有正负符号相反的反常霍尔电导率；

填充绝缘介质，并进行平坦化处理，形成一暴露出两个所述磁性层的平滑表面；

在所述平滑表面上形成自旋轨道矩提供线；

在所述自旋轨道矩提供线上形成两个磁性隧道结，两个所述磁性隧道结的位置分别和两个所述磁性层一一对应。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述自旋轨道矩提供线的材料包括Ti、Au和Zr中的一种。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中一个所述磁性层的的材料包括Co、Fe、CoFe和CoFeB中的一种，另一个所述磁性层的材料包括NiFe和NiCo中的一种。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述阻挡层上形成两个磁性层，包括：

依次沉积第一磁性材料层和第一抗氧化材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第一光刻图案；

按照第一光刻图案刻蚀所述第一磁性材料层和所述第一抗氧化材料层，形成第一磁性层和对应的第一抗氧化层，刻蚀后保留所述第一抗氧化层上方的光刻胶；

依次沉积第二磁性材料层和第二抗氧化材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第二光刻图案；

按照第二光刻图案刻蚀所述第二磁性材料层和所述第二抗氧化材料层，形成第二磁性层和对应的第二抗氧化层，刻蚀后去除所述第一抗氧化层上方的光刻胶以及所述第二抗氧化层上方的光刻胶。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述阻挡层上形成两个磁性层，包括：

依次沉积第一磁性材料层、第一抗氧化材料层和第一保护介质材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第一光刻图案；

按照第一光刻图案刻蚀所述第一磁性材料层、所述第一抗氧化材料层和所述第一保护介质材料层，形成第一磁性层和对应的第一抗氧化层、第一保护介质层，刻蚀后去除光刻胶；

依次沉积第二磁性材料层、第二抗氧化材料层和第二保护介质材料层，旋涂光刻胶并进行光刻工艺，得到第二光刻图案；

按照第二光刻图案刻蚀所述第二磁性材料层、所述第二抗氧化材料层和所述第二保护介质材料层，形成第二磁性层和对应的第二抗氧化层、第二保护介质层，刻蚀后去除光刻胶。

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