TWI514638B - 製造一磁性穿隧接面儲存元件 - Google Patents
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Description
所揭示實施例係關於可用於自旋轉移力矩磁阻隨機存取記憶體(STT-MRAM)晶胞中之磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件，且係關於製造磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件之方法。
磁阻隨機存取記憶體(MRAM)為使用磁性元件之非揮發性記憶體技術。舉例而言，自旋轉移力矩磁阻隨機存取記憶體(STT-MRAM)使用當電子傳遞穿過薄膜(自旋濾波器)時變得自旋極化之電子。STT-MRAM亦被稱為自旋轉移力矩RAM(STT-RAM)、自旋力矩轉移磁化切換RAM(Spin-RAM)及自旋動量轉移(SMT-RAM)。
圖1說明習知STT-MRAM位元晶胞100。STT-MRAM位元晶胞100包括磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件105、電晶體101、位元線102及字線103。MTJ儲存元件由(例如)薄非磁性絕緣層(穿隧障壁)分開之至少兩個鐵磁層(釘紮層及自由層)形成，該等鐵磁層中之每一者可保持磁場或極化。來自該兩個鐵磁層之電子歸因於在施加至鐵磁層之偏壓電壓下的穿隧效應而可穿透穿隧障壁。自由層之磁極化可顛倒以使得釘紮層與自由層之極性實質上對準或相反。穿過MTJ之電路徑之電阻將取決於釘紮層及自由層之極化之對準而變化。電阻之此變化可用於程式化且讀取位元晶胞100。STT-MRAM位元晶胞100亦包括源極線104、感測放大器108、讀取/寫入電路106及位元線基準107。熟習此項技術者將瞭解，記憶體晶胞100之操作及構造僅作為實例而提供。
參看圖2A至圖2C，習知MTJ儲存元件大體上藉由首先圖案化底部固定層、形成單鑲嵌、沈積穿隧障壁/自由層/頂部電極堆疊，及執行化學機械拋光(CMP)步驟形成。舉例而言，在IEDM會議錄(2005)之M. Hosomi等人之「A Novel Nonvolatile Memory with Spin Transfer Torque Magnetoresistive Magnetization Switching: Spin-RAM」中提供額外細節，該文獻以全文引用之方式併入本文中。
舉例而言，如圖3中所示，習知MTJ儲存元件大體上形成於諸如Si基板之底部電極302上。一或多個晶種層(圖中未繪示)可形成於底部電極302上。反鐵磁(AFM)層304首先形成於底部電極302上，且接著第一鐵磁層形成於AFM層之上。第一鐵磁層用固定磁化「釘紮」以形成釘紮層。釘紮層可包括一或多個層，諸如，底部釘紮層306、通常由諸如釕之非磁性金屬形成之耦合層308及頂部釘紮層310。穿隧障壁層312由諸如金屬氧化物之絕緣體形成於釘紮層之上。自由層314由第二鐵磁層直接形成於穿隧障壁312之上。頂部電極或硬質遮罩層316(例如，鉭)形成於自由層314之上。
接下來，MTJ堆疊300在真空中經受磁性退火製程。接著使用微影技術將圖案施加至MTJ堆疊。光阻(圖3中未展示)形成於硬質遮罩層316之上。經圖案化晶胞大小可大於最終大小。上述層中之每一者可包含一或多個層或薄膜。
接下來，使用諸如反應式離子蝕刻之蝕刻製程蝕刻MTJ堆疊300。蝕刻製程包括修整光阻之大小、圖案化硬質遮罩316、移除光阻、蝕刻自由層314、蝕刻障壁層312、蝕刻釘紮層306、308及310，及蝕刻釘紮層AFM 304。接下來，鈍化層(passivation layer)經沈積以保護MTJ儲存元件及層間介電(ILD)絕緣體層318。可能需要組合堆疊連同低沈積溫度一起以保護MTJ且促進MTJ與ILD之間的黏附。最終，執行平坦化及金屬化。
MTJ堆疊300在蝕刻製程期間歸因於蝕刻副產物之再沈積而易受損壞。涉及光阻之移除之步驟可包括諸如氧灰化之製程。氧灰化可在光阻移除製程期間引起對硬質遮罩層316之損壞。氧灰化亦可引起對自由層314之側壁之上部部分320的損壞。如上所述，蝕刻製程自蝕刻MTJ堆疊300頂部之硬質遮罩層316朝向蝕刻堆疊底部之釘紮層進行。當蝕刻製程沿MTJ堆疊更深地進展時，可引起對自由層314之側壁322之損壞。當蝕刻製程進一步沿堆疊進行時，亦可影響障壁層312之側壁之上部部分324及下部部分326。
由於一些蝕刻副產物可能導電，因此歸因於此等蝕刻副產物之再沈積之對MTJ側壁的損壞可導致洩漏路徑，藉此減小MTJ之磁阻(MR)比。此等製程相關損壞可導致顯著較低良率。存在對保護MTJ不受在製造程序期間所引起之損壞之技術的需要。
本發明之例示性實施例係針對用於形成MTJ儲存裝置之方法及自該方法形成之裝置。MTJ儲存元件可包括於自旋轉移力矩磁阻隨機存取記憶體(STT-MRAM)晶胞及各種其他電裝置中。
舉例而言，例示性實施例可包括形成具有自由層、障壁層及釘紮層之磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件之方法，該方法包含：在自由層上形成調整層；在調整層上形成頂部電極；圖案化且蝕刻該頂部電極；利用頂部電極作為遮罩來蝕刻調整層及自由層；以分隔層囊封調整層、自由層及頂部電極之至少一部分；蝕刻MTJ之障壁層及釘紮層；及在分隔層、障壁層及釘紮層上沈積保護性覆蓋層。
另一實施例可包括一磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件，該MTJ儲存元件包含：MTJ堆疊，其包括自由層、障壁層及釘紮層；調整層，其形成於自由層上；頂部電極，其形成於調整層上；分隔層，其囊封頂部電極之至少一部分、調整層及自由層；及保護性覆蓋層，其形成於分隔層及MTJ堆疊上。
另一實施例可包括形成具有自由層、障壁層及釘紮層之磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件之方法，該方法包含：用於在自由層上形成調整層之步驟；用於在調整層上形成頂部電極之步驟；用於圖案化且蝕刻頂部電極之步驟；用於利用頂部電極作為遮罩來蝕刻調整層及自由層之步驟；用於以分隔層囊封調整層、自由層及頂部電極之至少一部分之步驟；用於蝕刻MTJ之障壁層及釘紮層之步驟；及用於在分隔層、障壁層及釘紮層上沈積保護性覆蓋層之步驟。
另一實施例可包括一磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件，該MTJ儲存元件包含：MTJ堆疊，其包含用於保持第一極化之第一磁性構件、用於賦能穿隧電流之流動之第一絕緣構件及用於保持第二極化之第二磁性構件，其中該第二極化係可逆的；第一保護性構件，其用於保護第二磁性構件之側壁部分及上部部分不受製程相關損壞，該第一保護性構件沿第二磁性構件之側壁部分及上部部分安置；及第二保護性構件，其用於保護第一磁性構件及第一絕緣構件不受製程相關損壞，該第二保護性構件與第一磁性構件及第一絕緣構件接觸。
隨附圖式經呈現以輔助描述本發明之實施例且僅提供用於說明實施例而非對其加以限制。
本發明之態樣揭示於以下描述及針對本發明之特定實施例之相關圖式中。在不脫離本發明之範疇的情況下可設計替代實施例。另外，本發明之熟知元件將不加以詳細描述或將加以省略以便不混淆本發明的相關細節。
詞語「例示性」在本文中用於意謂「充當一實例、例項或說明」。不必將本文中描述為「例示性」之任何實施例解釋為比其他實施例較佳或有利。同樣，術語「本發明之實施例」並不要求本發明之所有實施例包括所論述之特徵、優點或操作模式。本文中所使用之術語僅用於達成描述特定實施例之目的且不意欲限制本發明之實施例。
於本文中使用時，單數形式「一」及「該」意欲亦包括複數形式，除非上下文另外清楚地指示。應進一步理解，術語「包含」及/或「包括」在本文中使用時指定所陳述之特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組的存在或添加。
所揭示之實施例認識到，藉由習知方法，可能難以保護硬質遮罩層316、MTJ堆疊300之側壁(且詳言之，自由層314之上部部分320及側壁322及穿隧障壁312之上部部分324及下部部分326)不受製程相關損壞。現有技術不提供用於保護MTJ不受至少所有以上所述之製程相關損壞的有效解決方案。舉例而言，Assefa等人的美國專利申請公開案第US 2008/0211055 A1(2008)號「Utilizing Sidewall Spacer Features to Form Magnetic Tunnel Junctions in an Integrated Circuit」至少未能提供對圖4中所說明之潛在損壞的有效補救方法。
如圖4中所示，自由層120之先前技術上部部分320在移除光阻150及蝕刻硬質遮罩140之製程期間遭受損壞。Assefa等人所描述之側壁隔片160S產生一楔形遮罩特徵，該楔形遮罩特徵據稱幫助避免歸因於在蝕刻製程期間於硬質遮罩層140上之副產物再沈積的損壞。然而，如圖4中所示，側壁隔片形成不足以保護自由層120之上部部分320不受損壞。此外，Assefa等人不提供用於在蝕刻MTJ堆疊期間保護自由層120之側壁322及障壁130之側壁402及釘紮層110不受損壞的任何解決方案。
本文中所論述之例示性實施例有益地允許保護MTJ堆疊不受至少以上所述之製程相關損壞，藉此在製造MTJ中產生高良率。舉例而言，調整層引入於自由層314與硬質遮罩層316之間以在光阻移除期間保護自由層不受歸因於氧灰化之損壞。又，根據實施例，形成一或多個分隔層以在穿隧障壁312及釘紮層堆疊之蝕刻製程期間保護自由層314之側壁。此外，根據實施例，形成覆蓋層以在蝕刻製程之後修復MTJ且保護經圖案化(經蝕刻)MTJ不受自然氧化。
另外，根據實施例，MTJ之穿隧障壁未遭受灰化及清潔製程。此外，與習知技術相比，該等實施例提供較大平面面積(在MTJ堆疊之俯視圖中，沿一平面之面積)之釘紮層，此減小釘紮層對自由層314之雜散場影響。
參看圖5至圖7，現將描述有效地製造減小製程相關損壞之MTJ之方法的例示性實施例。
圖5A至圖5D展示根據例示性實施例之以散置於自由層514與硬質遮罩層(頂部電極)516之間的調整層515形成之磁性穿隧接面之示意圖。在如本文中先前所描述之MTJ之製造程序中，在形成自由層514之步驟之後且在形成硬質遮罩層516之步驟之前形成調整層515。調整層515之有益作用包括保護自由層514在光阻528移除製程期間不受氧灰化，且在蝕刻硬質遮罩層516期間不受蝕刻副產物之再沈積的影響。調整層515較佳可由具有高氧化可能性之材料形成，以使得其可在與氧交互作用時容易地形成氧化物。可用於形成調整層515之材料之實例包括AlOx、MgO、Al、Mg、Si、Pt、Ti、Tb、Gd、Zr、Ir、Cr、Cu、Mn、Mo、Ta、Hf及Ru。
如圖5A至圖5D中所示，保護性調整層515形成於自由層514之上。接著使用蝕刻製程圖案化光阻層528及硬質遮罩層516，如圖5A中所示。蝕刻製程可包括化學品，諸如，CF4
、氟基氣體或氯基氣體。下一步驟包括使用諸如氧灰化之製程移除光阻層528，如圖5B中所示。調整層515保護自由層514在如上所述之圖案化及氧灰化之製程步驟期間不受損壞。接著圖案化調整層515及自由層514，如圖5C中所示。圖案化製程可包括使用諸如CH3
OH、CO/NH3
或氯基氣體之化學品。圖5D說明已經歷如上所描述且圖5A至圖5C中所說明之處理步驟之MTJ堆疊500。應瞭解，提供MTJ堆疊之各層僅用於說明且並非用於限制。可添加額外層，及/或若干層可經移除或組合且可包含不同於所說明之材料的材料。
接下來，如圖6A中所示，一或多個分隔層602、604及鈍化層606形成於MTJ堆疊500上。根據包括形成於MTJ堆疊500之上之兩個分隔層的例示性實施例，該兩個分隔層602及604可由相同材料或不同材料形成。在本發明之以下部分中將進一步論述包括單一分隔層(例如602)及雙分隔層(例如602及604)之實施例。鈍化層606形成於分隔層602、604之上。鈍化層606可由諸如SiN之材料形成，且可提供增強分隔層602及604之側壁之厚度的益處，且亦在諸如蝕刻之製程步驟期間保護分隔層602及604。最初，應注意，在圖6中所說明之例示性實施例中，分隔層602、604及鈍化層606圍繞硬質遮罩層516及自由層514形成保護性層。圖4中所說明之先前技術隔片160S不提供用於自由層514之側壁322之保護性層。
接下來，圖6A之實施例經受使用諸如CF4
蝕刻、藉由氟基氣體之蝕刻或藉由氯基氣體之蝕刻之製程的蝕刻。最初，分隔層602、604及鈍化層606在此製程期間保護硬質遮罩層516、調整層515及自由層514之側壁，如圖6B中所說明。在使用諸如CF4
蝕刻之製程進一步圖案化鈍化層606及分隔層602及604時，分隔層602及604保持為圍繞硬質遮罩層516、調整層515及自由層514之側壁之保護性層，如圖6C中所示。接著使用諸如CH3
OH蝕刻、CO/NH3
蝕刻或藉由氯基氣體之蝕刻的蝕刻製程圖案化障壁層512、釘紮層堆疊及反鐵磁層504以形成圖6D中所示之MTJ堆疊600。一般熟習此項技術者應瞭解，在以上所述之製程步驟期間保護自由層514不受製程相關損壞。
由於分隔層602及604在以上所述之蝕刻製程期間保持為圍繞自由層514之側壁之保護性層，因此穿隧障壁512、釘紮層堆疊及AFM層504之平面面積在蝕刻後可大於至少自由層514之平面面積，如圖6D中所說明。因此，一般熟習此項技術者應瞭解，障壁層512之上部部分324及下部部分326經保護不受損壞，且不受CH3
OH蝕刻製程影響。雖然其他配置為可能的，但圖6D之所說明實施例可提供額外優點，諸如改良之磁性穩定性。此外，釘紮層之平面面積愈大，雜散場對自由層514之影響愈小。自由層514之平面面積控制MTJ堆疊600之有效電阻特性。因此，對穿隧障壁512及釘紮層堆疊(其具有較大平面面積)之側壁的製程相關損壞(若存在)不顯著影響MTJ堆疊600之適當功能行使。
如上所提及，例示性實施例可包括由不同材料形成之兩個分隔層602及604。「內」分隔層602可由金屬形成，該金屬可為磁性或非磁性的。由金屬材料如此形成之分隔層602可在蝕刻後有利地用於修復自由層514之側壁322。「外」分隔層604可由絕緣體形成，且可在蝕刻製程期間有利地用於保護自由層514之側壁322。包括金屬內分隔層602及絕緣體外分隔層604之此「雙」隔片結構可進一步改良切換均勻性且增強MTJ之熱穩定性。
雙隔片實施例之內分隔層602可由諸如CoFeB、CoFe、NiFe、Co、Fe、Ni、TbFe、TbCo、TbCoFe、GdFe、GdCo、FePt、CoPt及CoCrPt之磁性金屬及諸如Al、Mg、Si、Pt、Ti、Tb、Gd、Zr、Ir、Cr、Cu、Mn、Mo、Ta、Hf及Ru之非磁性金屬形成。雙隔片實施例之外分隔層604可包括諸如SiNx、SiOx、SiON、AlOx、MgO、TaOx及TiOx之絕緣體材料。
又一例示性實施例可包括單一分隔層(例如602)或由相同材料形成之多個分隔層。包括單一分隔層之方法包括至少對先前技術之改良，該改良在於分隔層延伸至且完全覆蓋自由層514之側壁322，而習知分隔層(例如圖4中之160S)不保護自由層514之側壁322。如上所述之單一分隔層可由與調整層515相同的材料形成。
如圖7A中所示，製程可繼續，且包括在MTJ堆疊600上沈積覆蓋層。覆蓋層類似於鈍化層606，且可由諸如SiN、SiON、MgO、TaOx及AlOx之材料形成。覆蓋層之功能為圍繞經蝕刻MTJ堆疊600提供保護性及修復性覆蓋。ILD層718沈積於覆蓋層702之上，如圖7B中所示。下一步驟包括平坦化及回蝕ILD層518及覆蓋層702以使得頂部電極或硬質遮罩層516能夠連接至金屬層，如圖7C中所示。接下來執行金屬化，其中金屬層704沈積於MTJ堆疊之上，以使得金屬層704與頂部電極或硬質遮罩層516接觸。圖7D中說明作為以上製程步驟之結果得到的MTJ堆疊700。
根據例示性方法，可無或以減小之MTJ製造之習知方法所常見的製程相關損壞來製造MTJ儲存元件。如上所解釋，例示性實施例在蝕刻製程期間有益地保護自由層514之側壁上部部分320及側壁322以及障壁層512之上部部分324及下部部分326不受損壞。大體而言，例示性實施例在製造期間保護MTJ堆疊700不受製程相關損壞。
另外，根據實施例，障壁層512、釘紮層堆疊及底部電極或AFM層504之平面面積大於自由層514之平面面積，此提供改良之磁性穩定性及雜散場對MTJ操作之減小的影響。
應瞭解，諸實施例包括用於執行本文中所揭示之製程、功能及/或演算法的各種方法。舉例而言，如圖8中所說明，實施例可包括形成具有自由層、障壁層及釘紮層之磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件的方法。該方法可包括在自由層上形成調整層(區塊802)以保護自由層，如上所論述。可在調整層上形成頂部電極(區塊804)。可圖案化且蝕刻頂部電極(區塊806)。可利用頂部電極作為遮罩來蝕刻調整層及自由層(區塊808)。可以分隔層囊封調整層及自由層以及頂部電極之至少一部分(區塊810)。可蝕刻MTJ之障壁層及釘紮層(區塊812)。接著，可在分隔層(已覆蓋調整層及自由層)、障壁層及釘紮層(及MTJ堆疊之任何剩餘層)上沈積保護性覆蓋層(區塊814)。
應瞭解，包括本文中所描述之MTJ儲存元件之記憶體裝置可包括於以下各物內：行動電話、攜帶型電腦、手持型個人通信系統(PCS)單元、諸如個人資料助理(PDA)之攜帶型資料單元、具有GPS能力之裝置、導航裝置、視訊轉換器、音樂播放器、視訊播放器、娛樂單元、諸如儀錶讀取設備之固定位置資料單元，或儲存或擷取資料或電腦指令之任何其他裝置，或其任何組合。因此，本發明之實施例可適當地用於包括作用積體電路(包括具有如本文中所揭示之MTJ儲存元件之記憶體)的任何裝置中。
此外，應瞭解，各種記憶體裝置可包括如本文中所揭示之MTJ儲存元件之陣列。另外，本文中所揭示之MTJ儲存元件可用於諸如邏輯電路之各種其他應用中。因此，儘管以上揭示內容之部分論述獨立MTJ儲存元件，但應瞭解，各種實施例可包括MTJ儲存元件整合至之裝置。
以上所揭示之裝置及方法可加以設計且可組態成儲存於電腦可讀媒體上的GDSII及GERBER電腦檔案。此等檔案又被提供給基於此等檔案製造裝置的製造處置者。所得產品為半導體晶圓，該等半導體晶圓接著切割為半導體晶粒且封裝至半導體晶片中。接著將該等晶片用於上文所描述之裝置中。
因此，實施例可包括體現指令的機器可讀媒體或電腦可讀媒體，該等指令在由一處理器執行時將該處理器及任何其他協作元件轉變為用於執行如由該等指令提供之本文中所描述之功能性的機器。
雖然以上揭示內容展示說明性實施例，但應注意，可在不偏離如由隨附申請專利範圍界定之本發明之範疇的情況下對其作出各種改變及修改。無需以任何特定次序執行根據本文中所描述之實施例的方法項的功能、步驟及/或動作。此外，儘管可能以單數形式描述或主張該等實施例之元件，但除非明確陳述限於單數形式，否則亦預期複數形式。
100．．．STT-MRAM位元晶胞
101．．．電晶體
102．．．位元線
103．．．字線
104．．．源極線
105．．．磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件
106．．．讀取/寫入電路
107．．．位元線基準
108．．．感測放大器
110．．．釘紮層
120．．．自由層
130．．．障壁
140．．．硬質遮罩層
150．．．光阻
160S．．．側壁隔片
300．．．MTJ堆疊
302．．．底部電極
304．．．反鐵磁(AFM)層
306．．．底部釘紮層
308．．．耦合層
310．．．頂部釘紮層
312．．．穿隧障壁層
314．．．自由層
316．．．頂部電極/硬質遮罩層
318．．．層間介電(ILD)絕緣體層
320．．．上部部分
322．．．自由層之側壁
324．．．自由層之側壁之上部部分
326．．．自由層之側壁之下部部分
402．．．障壁之側壁
500．．．MTJ堆疊
504．．．反鐵磁層
512．．．障壁層
514．．．自由層
515．．．調整層
516．．．硬質遮罩層/頂部電極
528．．．光阻
600．．．MTJ堆疊
602．．．分隔層
604．．．分隔層
606．．．鈍化層
700．．．MTJ堆疊
702．．．覆蓋層
704．．．金屬層
718．．．ILD層
圖1說明習知自旋轉移力矩磁阻隨機存取記憶體(STT-MRAM)晶胞陣列。
圖2A為習知STT-MRAM晶胞之橫截面圖。
圖2B為根據圖2A之習知STT-MRAM晶胞之一部分之放大。
圖2C為根據圖2A之習知MTJ晶胞之放大。
圖3為習知MTJ堆疊之示意性橫截面圖，其說明易受製程相關損壞之MTJ堆疊之部分。
圖4說明用於保護MTJ堆疊不受製程相關損壞之習知技術。
圖5A至圖5D為在製造初始階段期間之例示性MTJ堆疊之示意性橫截面圖。
圖6A至圖6D為在製造中間階段期間之例示性MTJ堆疊之示意性橫截面圖。
圖7A至圖7D為在製造最終階段期間之例示性MTJ堆疊之示意性橫截面圖。
圖8為說明例示性方法之流程圖。
700．．．MTJ堆疊
704．．．金屬層
Claims (14)
- 一種磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件，其包含：一MTJ堆疊，其包括一自由層、一障壁層及一釘紮層；一調整層，其形成於該自由層上，其中該調整層經組態以保護該自由層不受氧灰化及蝕刻副產物之再沈積；一頂部電極，其形成於該調整層上；一分隔層，其囊封該頂部電極之至少一部分、該調整層及該自由層，其中該分隔層包含由一金屬材料形成之一內分隔層及一外分隔層；一鈍化層，其形成於該分隔層之頂部上，其中該鈍化層經組態以增強該分隔層之側壁之一厚度及在蝕刻期間保護該分隔層；及一保護性覆蓋層，其直接形成於該分隔層之側壁上，其中該頂部電極之至少一部分自該分隔層及該保護性覆蓋層曝露。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該金屬材料為磁性的。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該金屬材料為非磁性的。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該外分隔層係由一絕緣材料形成。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該MTJ堆疊進一步包括鄰近於該釘紮層之一反鐵磁層。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該障壁層之一平面面積 大於該自由層之一平面面積。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該釘紮層之一平面面積大於該自由層之一平面面積。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該釘紮層包括一底部釘紮層、一耦合層及一頂部釘紮層。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該MTJ儲存元件整合至一電子裝置中，該電子裝置選自由以下各者組成之群：一視訊轉換器、音樂播放器、視訊播放器、娛樂單元、導航裝置、行動電話、攜帶型電腦、手持型個人通信系統(PCS)單元、通信裝置、個人數位助理(PDA)、固定位置資料單元及一電腦。
- 如請求項1之MTJ儲存元件，其中該MTJ儲存元件整合至包含複數個MTJ儲存元件之一記憶體陣列中。
- 一種磁性穿隧接面(MTJ)儲存元件，其包含：一MTJ堆疊，其包含用於保持一第一極化之一第一磁性構件、用於賦能穿隧電流之一流動之一第一絕緣構件及用於保持一第二極化之一第二磁性構件，其中該第二極化係可逆的；第一保護性構件，其用於保護該第二磁性構件之一側壁部分及一上部部分不受製程相關損壞，該第一保護性構件沿該第二磁性構件之該側壁部分及該上部部分安置，其中該第一保護性構件包含由一導電材料形成之一內保護性構件及一外保護性構件；形成於該第一保護性構件之頂部上之鈍化構件，其中 該鈍化構件經組態以增強該第一保護性構件之側壁之一厚度及在蝕刻期間保護該第一保護性構件；及第二保護性構件，其用於保護該第一磁性構件及該第一絕緣構件不受製程相關損壞，該第二保護性構件與該第一磁性構件及該第一絕緣構件接觸，其中該第二保護性構件經組態以保護該第一磁性構件不受氧灰化及蝕刻副產物之再沈積，其中該第一絕緣構件之一平面面積大於該第二磁性構件之一平面面積，且該第一磁性構件之一平面面積大於該第二磁性構件之一平面面積，其中該MTJ儲存元件整合至包含複數個MTJ儲存元件之一記憶體陣列中。
- 如請求項11之MTJ儲存元件，其中該外保護性構件係由一絕緣材料形成。
- 如請求項11之MTJ儲存元件，其中該第一磁性構件包含一底部磁性構件、一耦合構件及一頂部磁性構件。
- 如請求項11之MTJ儲存元件，其中該MTJ儲存元件整合至一電子裝置中，該電子裝置選自由以下各者組成之群：一視訊轉換器、音樂播放器、視訊播放器、娛樂單元、導航裝置、行動電話、攜帶型電腦、手持型個人通信系統(PCS)單元、通信裝置、個人數位助理(PDA)、固定位置資料單元及一電腦。
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