DE60021343T2 - Methode zur herstellung einer magnetischen tunnelübergangsvorrichtung - Google Patents

Methode zur herstellung einer magnetischen tunnelübergangsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE60021343T2
DE60021343T2 DE60021343T DE60021343T DE60021343T2 DE 60021343 T2 DE60021343 T2 DE 60021343T2 DE 60021343 T DE60021343 T DE 60021343T DE 60021343 T DE60021343 T DE 60021343T DE 60021343 T2 DE60021343 T2 DE 60021343T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
magnetic
tunnel junction
etching
oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60021343T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60021343D1 (de
Inventor
J. Derk ADELERHOF
Reinder Coehoorn
B. Joannes VAN ZON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of DE60021343D1 publication Critical patent/DE60021343D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60021343T2 publication Critical patent/DE60021343T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00Galvanomagnetic devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices
    • G01R33/093Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices
    • G01R33/098Magnetoresistive devices comprising tunnel junctions, e.g. tunnel magnetoresistance sensors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3254Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being semiconducting or insulating, e.g. for spin tunnel junction [STJ]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/30Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE]
    • H01F41/302Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F41/308Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices lift-off processes, e.g. ion milling, for trimming or patterning
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01Manufacture or treatment

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer magnetischen Tunnelübergangsanordnung, bei dem ein Stapel mit zwei magnetischen Schichten und einer dazwischen verlaufenden Barriereschicht gebildet wird.
  • Die Erfindung betrifft auch eine magnetische mit einem derartigen Verfahren erhältliche Tunnelübergangsanordnung, einen mit einer derartigen Anordnung versehenen Magnetfeldsensor und einen mit einer derartigen Anordnung versehenen Magnetspeicher.
  • Eine wie oben beschriebene Anordnung wird in WO-A 99/22368 offenbart. Die aus dieser Patentanmeldung bekannte magnetische Tunnelübergangsanordnung umfasst eine erste und eine zweite magnetische Schicht, welche Schichten in Bezug auf eine isolierende Zwischenschicht sandwichartig angeordnet sind und als Elektrodenschichten dienen. Als Wandlerelement ist diese Anordnung ein Teil eines Magnetfeldsensors, der mit einem Magnetjoch versehen ist, in dem die erste magnetische Schicht in direktem Kontakt mit einem Teil des Jochs steht. Die erste magnetische Schicht ist ebenso wie das Joch aus einem weichmagnetischen Material gebildet. Die zweite magnetische Schicht ist eine zusammengesetzte Schicht und umfasst eine ferromagnetische Teilschicht und eine Pinning-Struktur (Pinning: Verankern). Die isolierende Zwischenschicht bildet eine Tunnelbarriere.
  • EP 0 762 389 offenbart im Zusammenhang mit der Herstellung eines magnetoresistiven Elements den Schritt des Ätzens einer Magnetschicht, bis eine Restschicht verbleibt, und den Schritte der chemischen Umwandlung einer Magnetschicht durch Oxidation (Oxidation erhöht im Allgemeinen den Widerstand), aber das magnetoresistive Element hat keinen Tunnelübergang und die Schritte des partiellen Ätzens und der chemischen Umwandlung werden nicht auf ein und derselben Schicht ausgeführt.
  • Bei der bekannten magnetischen Tunnelübergangsanordnung dient eine der magnetischen Schichten, nämlich die weichmagnetische Schicht, daher als Flussführung. Um nachteilige Auswirkungen auf die Magneteigenschaften dieser Schicht zu verhindern, wie z.B. eine Domänenwandbildung infolge von Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der der Tunnelbarriere zugewandten weichmagnetischen Schicht, ist es wünschenswert, dass nur die andere magnetische Schicht, d.h. die zweite magnetische Schicht und eventuell die barrierebildende Zwischenschicht strukturiert wird oder werden.
  • Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, das einen Prozess der Strukturierung einer der magnetischen Schichten umfasst, wobei der Prozess mit Sicherheit stoppt, bevor die andere magnetische Schicht erreicht ist.
  • Zur Lösung der beschriebenen Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass eine der magnetischen Schichten mittels Ätzen strukturiert wird, wobei während des Ätzens ein Teil dieser einen magnetischen Schicht durch Entfernen von Material dünner gemacht wird, bis eine Restschicht verbleibt, woraufhin der elektrische Widerstand der Restschicht durch chemische Umwandlung erhöht wird. Nach dem Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine magnetische Tunnelübergangsanordnung erhalten, in der eine der magnetischen Schichten strukturiert und in solcher Weise verarbeitet ist, dass unerwünschte elektrische Ströme in der erhaltenen strukturierten Schicht während des Gebrauchs verhindert werden. Die andere magnetische Schicht ist im Prinzip unangerührt geblieben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es sicher, dass die andere magnetische Schicht nicht erreicht wird, weil während des Ätzprozesses, bei dem in bekannter Weise eine Maske zur Abschirmung der zu strukturierenden magnetischen Schicht verwendet wird, die eine weichmagnetische Schicht ist oder umfassen kann, die zu strukturierende magnetische Schicht nicht vollständig weggeätzt wird. Der Rest des geätzten Teils dieser nach dem Ätzen verbleibenden Schicht, als Restschicht bezeichnet, wird mittels einer chemische Reaktion schlecht leitend gemacht, woraufhin die strukturierte magnetische Schicht, ebenso wie die andere magnetische Schicht, als magnetische Elektrode verwendet werden kann. Ätzen erfolgt vorzugsweise, bis die Restschicht eine Dicke zwischen 0 nm und 5 nm erreicht hat, wobei in diesem Prozess beispielsweise Widerstandmessungen bestimmen, wann die Restschicht erreicht ist. Es hat sich gezeigt, dass die oben genannten Maßnahmen keine nachteiligen Auswirklungen auf die genannte andere magnetische Schicht haben; insbesondere gibt es keinen nachteiligen Einfluss auf die Magneteigenschaften dieser magnetischen Schicht. Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt auch den Vorteil, dass die Herstellungsmargen bei Verwendung nichtselektiver Ätztechniken beträchtlich groß sind. Wenn die letztgenannte Schicht aus oder unter anderem aus einem weichmagnetischen Ma terial gebildet worden ist, ist diese Schicht besonders gut als flussführende Schicht geeignet.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Umwandlung durch Oxidation und/oder Nitridierung bewirkt wird. Bei dieser Ausführungsform kann die Restschicht in einfacher Weise passiviert werden, indem bekannte Prozesse angewendet werden. Eine Oxidation der Restschicht, bei der Material der Restschicht in ein Oxid umgewandelt wird, wird vorzugsweise durch thermische Oxidation, Plasmaoxidation oder UV-gestützte Oxidation realisiert. Eine Nitridierung der Restschicht, bei der Material der Restschicht in ein Nitrid umgewandeltt wird, wird vorzugsweise durch thermische Nitridierung oder Plasmanitridierung realisiert. Bei den genannten, bekannten chemischen Prozessen kann die gewünschte Oxidation oder Nitridierung des magnetischen Materials der Restschicht in verhältnismäßig kurzer Zeit erhalten werden. Wenn die Barriereschicht eine Oxidschicht ist, was häufig der Fall ist, wird sie zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Ausführens eines Oxidationsprozesses die Oxidation in der Restschicht stoppen oder vermindern.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass physikalisches Ätzen durchgeführt wird. Unter physikalischem Ätzen wird Ätzen mit Hilfe eines Bündels aus elektrisch geladenen Teilchen verstanden, wie z.B. Sputterätzen, Ion-Milling und Ionenstrahlätzen. Diese bekannten Ätzverfahren haben sich als außerordentlich gut geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren erwiesen.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu strukturierende magnetische Schicht aus hintereinander einer Basisschicht und einer Schichtstruktur aufgebaut wird, die zumindest eine weitere Schicht für magnetisches Verankern (Pinning) der Basisschicht umfasst. Die Basisschicht kann eine ferromagnetische Schicht sein, beispielsweise aus einer NiFe-Legierung oder einer Co-Legierung, insbesondere einer Co-Fe-Legierung, während die Pinning-Schichtstruktur eine der folgenden Möglichkeiten umfassen kann: eine antiferromagnetische Schicht aus beispielsweise einer FeMn-Legierung oder einer IrMn-Legierung; eine hartmagnetische ferromagnetische Schicht aus beispielsweise einer Co-Legierung; eine künstliche antiferromagnetische Struktur mit zwei antiparallelen magnetischen Schichten, die durch eine metallische Zwischenschicht getrennt sind. Eine solche Struktur kann mit einer antiferromagnetischen Schicht aus beispielsweise einer FeMn-Legierung gekoppelt sein. Wenn eine solche zu strukturierende Elektrodenschicht gebildet wird, wird vorgezogen, die Schichtstruktur selektiv zu ätzen, insbesondere diese Struktur, bevor Ätzen, insbesondere physikalisches Ätzen erfolgt, chemisch selektiv zu ätzen, bis die Basisschicht erreicht ist. Indem teilweise das genannte selektive Ätzen verwendet wird, kann der Strukturierungsprozess gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer kürzeren Zeit ausgeführt werden. Selektives chemisches Ätzen ist eine bekannte Ätztechnik.
  • Es sei bemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zum Strukturieren einer magnetischen Elektrodenschicht eines Halbfabrikats einer magnetischen Tunnelübergangsanordnung beinhaltet, wobei das Halbfabrikat eine Zusammensetzung aus der genannten Elektrodenschicht, einer Barriereschicht und einer weiteren magnetischen Elektrodenschicht umfasst. In dem letztgenannten Verfahren beeinflusst die Strukturierung der betreffenden Schicht die Magneteigenschaften der anderen magnetischen Elektrodenschicht der magnetischen Tunnelübergangsanordnung nicht, zumindest nicht nachteilig. Der besondere Aspekt dieses Verfahrens, bei dem Ätzen eingesetzt wird, ist, dass nicht bis zur Barriereschicht der magnetischen Tunnelübergangsanordnung hin geätzt wird, sondern dass der Ätzprozess so viel früher stoppt, dass auf der Barriereschicht eine Restschicht verbleibt. Dadurch wird dafür gesorgt, dass trotz Schichtdickenschwankungen und Änderungen der Ätzverfahren die magnetische Elektrodenschicht, die nicht strukturiert werden soll, nicht geätzt wird. Die Barriereschicht, die eine Isolierschicht ist, d.h. eine Schicht mit einer geringen elektrischen Leitfähigkeit, oder eine dielektrische Schicht, ist üblicherweise nur ungefähr 1 nm dick.
  • Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte magnetische Tunnelübergangsanordnung hat eine magnetische Schicht, die mit Hilfe dieses Verfahrens strukturiert worden ist und eine andere magnetische Schicht, die eventuell eine weichmagnetische Schicht umfassen kann, welche Schicht als Flussführung geeignet ist. Eine solche weichmagnetische Schicht kann beispielsweise aus einer NiFe-Legierung oder einer Co-Legierung gebildet sein, wie z.B. einer Co-Fe-Legierung. Die weichmagnetische Schicht kann auch aus einer Anzahl von Teilschichten aufgebaut sein.
  • Der erfindungsgemäße Magnetfeldsensor ist mit der erfindungsgemäßen magnetischen Tunnelübergangsanordnung versehen. Die magnetische Tunnelübergangsanordnung bildet ein oder das Wandlerelement des erfindungsgemäßen Magnetfeldsensors. Dieser Sensor kann unter anderem als Magnetkopf zum Decodieren von magnetischem Fluss verwendet werden, der aus einem magnetischen Informationsmedium, wie z.B. einem Magnetband oder einer Magnetplatte stammt; als Sensor in Kompassen zum Detektieren des Erdmagnetfeldes, als Sensor zum Detektieren beispielsweise einer Position, eines Winkels oder einer Geschwindigkeit beispielsweise bei Automobilanwendungen; als Feldsensor in medizinischen Scannern und als Stromdetektor. Auch der erfindungsgemäße Magnetspeicher, insbesondere ein MRAM, ist mit der erfindungsgemäßen magnetischen Tunnelübergangsanordnung versehen.
  • In Hinsicht auf die Ansprüche sei bemerkt, dass verschiedene Kombinationen der in den abhängigen Ansprüchen genannten Ausführungsformen möglich sind.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1A schematisch ein erstes Zwischenprodukt, das aus einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten worden ist;
  • 1B schematisch ein zweites Zwischenprodukt, das aus der genannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten worden ist,
  • 1C schematisch ein drittes Zwischenprodukt, das aus der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten worden ist,
  • 1D schematisch ein viertes Zwischenprodukt,
  • 1E schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetischen Tunnelübergangsanordnung, die gemäß der beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist und
  • 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetsensors.
  • 1A zeigt einen Stapel 1 von Schichten, der in diesem Beispiel eine erste magnetische Schicht 3 aus einem weichmagnetischen Material umfasst, wie z.B. einer NiFe-Legierung, eine isolierende, schlecht leitende oder dielektrische Schicht 5, in diesem Dokument auch als Barriereschicht bezeichnet, aus beispielsweise Al2O3, eine zweite magnetische Schicht 7, die in diesem Beispiel aus einer Basisschicht 7a aus einem weichmagnetischen Material aufgebaut ist, in diesem Beispiel eine NiFe-Legierung, und eine Schichtstruktur 7b mit zumindest einer weiteren Schicht aus einem antiferromagnetischen Material wie z.B. einer FeMn-Legierung. Auch kann eine hartmagnetische Schicht als zweite magnetische Schicht für die Schichtstruktur verwendet werden, die die Basisschicht 7a und die Schichtstruktur 7b umfasst. Während des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Ab schirmschicht 9 aus beispielsweise einem Photolack, siehe 1B, auf dem dargestellten Stapel 1 verschafft. Anschließend werden Ätzprozesse verwendet, in denen die Schichtstruktur 7b zuerst selektiv geätzt wird, insbesondere chemisch geätzt wird, bis die Basisschicht 7a erreicht ist; siehe 1C. Anschließend wird die Basisschicht 7a geätzt, insbesondere physikalisch geätzt, bis eine Restschicht 7r aus weichmagnetischem Material zurückbleibt; siehe 1D. Alternativ kann es genügen, statt zweier Ätzprozesse nur physikalisches Ätzen zu verwenden, wie z.B. Sputterätzen. Physikalisches Ätzen wird vorzugsweise auch verwendet, wenn die zweite magnetische Schicht 7 eine hartmagnetische Schicht ist.
  • Die in einem der oben beschriebenen Verfahren erhaltene Restschicht 7r hat vorzugsweise eine Dicke von maximal 5 nm. Während des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei dieser Ausführungsform die Restschicht 7r einer Oxidation ausgesetzt, um den elektrischen Widerstand der betreffenden Schicht zu erhöhen. Die Restschicht 7r wird dann in eine Oxidschicht 7R umgewandelt, die in diesem Beispiel Ni- und Fe-Oxide umfasst; siehe 1E. Bei Verwendung von Nitridierung wird eine Nitridschicht 7R erhalten. In diesem Beispiel wird vorzugsweise thermische Oxidation oder Plasmaoxidation für die Umwandlung eingesetzt. Durch Abscheiden eine isolierenden Materials wie z.B. SiO2, kann auf der Oxidationsschicht 7R eine Schutzschicht 11 gebildet werden. Die Abschirmschicht 9 kann entfernt werden.
  • Der in 2 gezeigte erfindungsgemäße Magnetfeldsensor umfasst eine magnetische Tunnelübergangsanordnung 20 der in 1E gezeigten Art. In dieser Ausführungsform umfasst der Sensor auch ein Magnetjoch 22, das eine Unterbrechung 22a aufweist, die überbrückt ist und mit der Tunnelübergangsanordnung 20 in magnetischem Kontakt steht. Das Magnetjoch 22 ist aus einem weichmagnetischem Material, wie z.B. einer NiFe-Legierung gebildet. Der Sensor hat eine Sensorfläche 24, die einer nichtmagnetischen Wandlerlücke 26 benachbart ist. Die Unterbrechung 22a und die Lücke 26 werden durch Isolierschichten aus beispielsweise SiO2 oder Al2O3 gebildet.
  • Es sei bemerkt, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Beispielsweise sind im Rahmen der Erfindung Varianten der verschiedenen Schritte des Verfahrens möglich. Außerdem kann der dargestellte Sensor als Magnetkopf zum Abtasten eines magnetischen Aufzeichnungsmediums gebildet sein. Eine solche Konstruktion kann Teil eines kombinierten Lese-/Schreibkopfes sein. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene magnetische Tunnelübergangsanordnung kann auch Teil eines Magnetspeichers sein.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen einer magnetischen Tunnelübergangsanordnung (1), bei dem ein Stapel mit zwei (3, 7) und einer dazwischen verlaufenden Barriereschicht (5) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine der magnetischen Schichten (7) mittels Ätzen strukturiert wird, wobei während des Ätzens ein Teil dieser einen magnetischen Schicht (7a) durch Entfernen von Material dünner gemacht wird, bis eine Restschicht (7r) verbleibt, woraufhin der elektrische Widerstand der Restschicht durch chemische Umwandlung erhöht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Umwandlung durch Oxidation und/oder Nitridierung bewirkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass physikalisches Ätzen durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu strukturierende magnetische Schicht aus hintereinander einer Basisschicht (7a) und einer Schichtstruktur aufgebaut wird, die zumindest eine weitere Schicht (7b) für magnetisches Verankern (Pinning) der Basisschicht umfasst.
  5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtstruktur vor dem physikalischen Ätzen chemisch geätzt wird, bis die Basisschicht (7a) erreicht ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oxidation der Restschicht (7r) durch thermische Oxidation, Plasmaoxidation oder UV-gestützte Oxidation bewirkt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nitridierung der Restschicht (7r) durch thermische Nitridierung oder Plasmanitridierung bewirkt wird.
  8. Magnetische Tunnelübergangsanordnung (1), erhalten mit dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  9. Magnetische Tunnelübergangsanordnung (1) nach Anspruch 8, in der die Schicht (3), die eine andere als die strukturierte magnetische Schicht ist, eine weichmagnetische Schicht umfasst, die als Flussführung verwendbar ist.
  10. Magnetfeldsensor (20), versehen mit der magnetischen Tunnelübergangsanordnung (1) nach Anspruch 8.
  11. Magnetfeldsensor (20) nach Anspruch 9, mit einem Magnetjoch (22) versehen, das in magnetischem Kontakt mit der weichmagnetischen Schicht (3) der magnetischen Tunnelübergangsanordnung (1) steht.
  12. Magnetspeicher, versehen mit der magnetischen Tunnelübergangsanordnung (1) nach Anspruch 8.
DE60021343T 1999-07-22 2000-07-17 Methode zur herstellung einer magnetischen tunnelübergangsvorrichtung Expired - Fee Related DE60021343T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99202418 1999-07-22
EP99202418 1999-07-22
PCT/EP2000/006816 WO2001007926A1 (en) 1999-07-22 2000-07-17 Method of manufacturing a magnetic tunnel junction device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60021343D1 DE60021343D1 (de) 2005-08-25
DE60021343T2 true DE60021343T2 (de) 2006-05-24

Family

ID=8240484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60021343T Expired - Fee Related DE60021343T2 (de) 1999-07-22 2000-07-17 Methode zur herstellung einer magnetischen tunnelübergangsvorrichtung

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7001777B1 (de)
EP (1) EP1116043B1 (de)
JP (1) JP2003505873A (de)
KR (1) KR20010079879A (de)
DE (1) DE60021343T2 (de)
ID (1) ID28920A (de)
WO (1) WO2001007926A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003078185A (ja) * 2001-09-03 2003-03-14 Nec Corp 強磁性トンネル接合構造及びその製造方法並びに該強磁性トンネル接合を用いた磁気メモリ
JP2005209951A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Sony Corp 磁気メモリ素子及び磁気記憶装置
US7186571B2 (en) * 2004-01-30 2007-03-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of fabricating a compositionally modulated electrode in a magnetic tunnel junction device
US7169623B2 (en) * 2004-09-09 2007-01-30 Tegal Corporation System and method for processing a wafer including stop-on-aluminum processing
JP2011054873A (ja) 2009-09-04 2011-03-17 Sony Corp 不揮発性メモリ素子の製造方法
JP5836163B2 (ja) 2012-03-08 2015-12-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 磁気メモリセル、磁気メモリセルの製造方法
CN106898693A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 Imec 非营利协会 自旋转矩多栅极器件

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3253696B2 (ja) * 1992-09-11 2002-02-04 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子
EP0594243A3 (en) * 1992-10-19 1994-09-21 Philips Electronics Nv Magnetic field sensor
JP3635504B2 (ja) * 1995-08-31 2005-04-06 富士通株式会社 磁気抵抗効果ヘッドとその製造方法及び磁気記録装置
WO1997016823A1 (en) * 1995-10-30 1997-05-09 Philips Electronics N.V. Magnetic head having a laminated flux guide, and device provided with the magnetic head
US5650958A (en) * 1996-03-18 1997-07-22 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junctions with controlled magnetic response
JP3651104B2 (ja) * 1996-03-29 2005-05-25 ソニー株式会社 磁気トンネリング接合素子
KR100262282B1 (ko) * 1996-04-30 2000-10-02 니시무로 타이죠 자기 저항 효과 소자
US5820924A (en) * 1996-05-16 1998-10-13 Honeywell Inc. Method of fabricating a magnetoresistive sensor
WO1999022368A2 (en) * 1997-10-29 1999-05-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic field sensor comprising a spin-tunnel junction
US6727105B1 (en) * 2000-02-28 2004-04-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of fabricating an MRAM device including spin dependent tunneling junction memory cells
US6544801B1 (en) * 2000-08-21 2003-04-08 Motorola, Inc. Method of fabricating thermally stable MTJ cell and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010079879A (ko) 2001-08-22
US20060128037A1 (en) 2006-06-15
DE60021343D1 (de) 2005-08-25
JP2003505873A (ja) 2003-02-12
ID28920A (id) 2001-07-12
WO2001007926A1 (en) 2001-02-01
EP1116043A1 (de) 2001-07-18
EP1116043B1 (de) 2005-07-20
US7001777B1 (en) 2006-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69912164T2 (de) Wechselkupplungsfilm, magnetoresistive Anordnung, magnetoresistiver Kopf und Verfahren zur Herstellung von einem Wechselkupplungsfilm
DE112018001840B4 (de) Aufrechterhalten eines koerzitivfelds nach hochtemperaturtempern für magnetvorrichtungsanwendungen mit senkrechter magnetischer anisotropie
DE69835410T2 (de) Magnetoresistiver Lesekopf mit abgeschirmtem magnetischem Tunnelübergang
DE19934010B4 (de) Drehventil-Magnetowiderstands-Dünnschichtelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE60312748T2 (de) Magnetoresistives Element
DE10113853B4 (de) Magnetspeicherelement und Magnetspeicher
DE69738561T2 (de) Dünnfilm-Magnetkopf
EP1105878B1 (de) Speicherzellenanordnung und verfahren zu deren herstellung
DE69731177T2 (de) Dünnfilm-Magnetkopf und magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung
DE102009007479B4 (de) Dünnfilm-Magnetsensor
WO2001094963A2 (de) Wheatstonebrücke, beinhaltend brückenelemente, bestehend aus einem spin-valve-system, sowie ein verfahren zu deren herstellung
DE69727261T2 (de) Element mit magnetoresistivem Effekt, sein Herstellungsverfahren und Magnetkopf daraus
DE2422927A1 (de) Anordnung zur beseitigung eines teils des magnetischen uebersprechens in magnetoresistiven abfuehlelementen
DE60034304T2 (de) Magnetoresistiver Mehrlagenfilm, magnetoresistiver Kopf und Informationswiedergabegerät
DE102016005190A1 (de) Magnetische Tunnelwiderstandsvorrichtung (TMR) mit Magnesiumoxid-Tunnelsperrschicht und freier Schicht mit Einfügungsschicht
DE112018004617T5 (de) MgO-Deckschicht mit niedrigem Widerstand für senkrecht magnetisierte magnetische Tunnelübergänge
DE19528245A1 (de) Magneto-Widerstandskopf
EP0905523A2 (de) Sensoreinrichtung zur Richtungserfassung eines äusseren Magnetfeldes mittels eines magnetoresistiven Sensorelementes
DE19804339C2 (de) Spinventil-Magnetowiderstandskopf und Herstellungsverfahren dafür
DE3513431A1 (de) Verfahren zur herstellung mindestens eines magnetkopfes in duennfilmtechnik
EP1567878A2 (de) Magnetoresistives sensorelement und verfahren zur reduktion des winkelfehlers eines magnetoresistiven sensorelements
DE69825031T2 (de) Magnetfeldsensor mit spin tunnelübergang
DE102021105498A1 (de) Magnetfelderfassungsvorrichtung und stromerfassungsvorrichtung
DE60021343T2 (de) Methode zur herstellung einer magnetischen tunnelübergangsvorrichtung
DE19949714A1 (de) Magnetisch sensitives Bauteil, insbesondere Sensorelement, mit magnetoresistiven Schichtsystemen in Brückenschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee