Brevet FR3013896A1 — publié le 20150529

PROCEDE DE PIEGEAGE DE LA DIRECTION D'AIMANTATION D'UNE COUCHE FERROMAGNETIQUE ET DISPOSITIF OBTENU PAR CE PROCEDE [1] L'invention concerne un procédé de piégeage de la direction de l'aimantation 5 d'une couche ferromagnétique ainsi qu'un dispositif microélectronique obtenu par ce procédé. [2] Ici, par « direction », on désigne l'orientation et le sens de l'aimantation. [3] Il existe des procédés de piégeage de la direction d'aimantation d'une couche ferromagnétique d'un premier empilement de couches situé sur un substrat, ce 10 substrat comportant au moins une zone voisine qui doit être moins chauffée, chaque empilement comportant au moins une couche antiferromagnétique pour piéger la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique de cet empilement par couplage d'échange. [4] En général la couche antiferromagnétique est en contact direct avec la couche 15 ferromagnétique, c'est-à-dire sans autre couche intermédiaire entre les couches ferromagnétique et antiferromagnétique. Toutefois, il est possible également que ces couches soient séparées par un espaceur très mince, par exemple une couche très mince (typiquement de l'ordre de ou inférieure à 0,2 nm) de tantale ou de ruthénium. Pour simplifier, on parlera de contact direct pour décrire ces deux cas. 20 [005] Les procédés connus comportent : - le chauffage du premier empilement de manière à atteindre une température supérieure à sa température de piégeage, la température de piégeage d'un empilement étant la température au-delà de laquelle il n'y a plus de couplage d'échange entre la couche ferromagnétique et la couche antiferromagnétique, 25 - lorsque la température du premier empilement est supérieure à sa température de piégeage, l'application d'un champ magnétique pour aligner la direction d'aimantation de la couche magnétique du premier empilement sur une direction souhaitée prédéterminée, puis - le refroidissement du premier empilement en dessous de sa température de 30 piégeage pour faire apparaître un couplage d'échange entre la couche ferromagnétique et la couche antiferromagnétique qui piège la direction d'aimantation de cette couche ferromagnétique dans la direction souhaitée. [6] Typiquement, le couplage d'échange peut empêcher la rotation de la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique même en présence de forts champs, 35 c'est-à-dire de champ magnétique de l'ordre de plusieurs centaines de gauss. [7] Par exemple, la zone voisine ne doit pas être autant chauffée que le premier empilement, car elle comporte un second empilement, dont la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique ne doit pas être modifiée lors du piégeage de la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement. [8] Toutefois, ces procédés sont difficiles à mettre en oeuvre, puisqu'il faut être capable de chauffer uniquement le premier empilement sans pour autant chauffer autant la zone voisine. Cela exclut en particulier, les procédés mettant en oeuvre un chauffage collectif dans un four de l'ensemble du substrat au-delà de la température de piégeage. [9] Actuellement, pour arriver à ce résultat, il est connu d'utiliser un faisceau laser que l'on dirige précisément sur le premier empilement en évitant la zone voisine. Par exemple, un tel procédé est décrit dans la demande de brevet US2008308537. [cm cl Toutefois, pour mettre en oeuvre un tel procédé, il faut connaître précisément la position du premier empilement sur le substrat afin d'être capable de focaliser le faisceau laser seulement sur ce premier empilement. Déplacer et diriger le faisceau laser sur des zones précises du substrat prend du temps. De plus, cela n'est pas possible à mettre en oeuvre si l'emplacement du premier empilement n'est pas connu avec précision. [0011] L'invention vise donc à proposer un procédé plus simple pour chauffer, en utilisant un rayonnement, le premier empilement sans chauffer la zone voisine. Elle a donc pour objet un tel procédé comportant en plus : - la réalisation dans le premier empilement de couches d'une première couche optiquement absorbante, la couche optiquement absorbante étant absente de la zone voisine et réalisée dans un matériau ayant un coefficient aci d'absorption d'un rayonnement de longueur d'onde À1 tel que l'écart entre les coefficients aci et avi soit supérieur à au moins 25 %, où avi est le coefficient d'absorption du rayonnement de longueur d'onde À1 de la zone voisine, et - le chauffage du premier empilement comporte l'exposition de la zone voisine et du premier empilement au rayonnement de longueur d'onde À1 pendant une même durée d'exposition, cette durée d'exposition étant prédéterminée pour qu'à son issue, la température du premier empilement, chauffé par la première couche optiquement absorbante, dépasse sa température de piégeage, tandis que dans les mêmes conditions, la température de la zone voisine, dépourvue de première couche absorbante, reste inférieure à cette température de piégeage. [0012] Dans le procédé ci-dessus, lorsque la couche optiquement absorbante est exposée, pendant la même durée, au rayonnement de longueur d'onde À1, sa température croît beaucoup plus que celle de la zone voisine, car cette zone voisine est dépourvue de couche optiquement absorbante apte à absorber de façon efficace ce rayonnement. Dans ces conditions, pour une durée d'exposition prédéterminée, la couche optiquement absorbante permet de chauffer le premier empilement au-delà de sa température de piégeage, alors que lorsque la zone voisine est exposée pendant la même durée au même rayonnement, sa température n'atteint pas cette température de piégeage. Dès lors, la zone voisine peut tout à fait être exposée au même rayonnement pendant la même durée sans prendre aucun risque de se voir piégée dans la direction du premier empilement. Il n'est donc plus nécessaire de focaliser précisément le rayonnement sur le premier empilement en prenant soin de ne pas exposer la zone voisine à ce rayonnement. Par exemple, avec le procédé ci- dessus, il est possible d'exposer l'ensemble de la surface du substrat pendant la durée d'exposition prédéterminée tout en réussissant à chauffer de façon sélective uniquement les premiers empilements au-delà de leur température de piégeage. [0013] Ce procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : ^ le procédé comporte : - la réalisation d'une seconde couche optiquement absorbante, cette seconde couche optiquement absorbante étant située dans la zone voisine et absente dans le premier empilement, cette seconde couche optiquement absorbante étant réalisée dans un matériau ayant un coefficient ac2 d'absorption d'un rayonnement de longueur d'onde À2, tel que l'écart entre les coefficients ac2 et ae2 soit supérieur à 25 %, où ae2 est le coefficient d'absorption du rayonnement de longueur d'onde À2 du premier empilement, et - le chauffage de la zone voisine en exposant la zone voisine et le premier empilement au rayonnement de longueur d'onde À2 pendant une même durée d'exposition, cette durée d'exposition étant prédéterminée pour qu'à son issue, la température de la zone voisine dépasse la température de piégeage du premier empilement, tandis que dans les mêmes conditions, la température du premier empilement, dépourvu de la seconde couche optiquement absorbante, reste inférieure à sa température de piégeage ; ^ le chauffage du premier empilement comporte, avant l'exposition de la zone voisine et du premier empilement au rayonnement de longueur d'onde À1, le chauffage de l'ensemble du substrat depuis une température ambiante jusqu'à une température plus proche de la température de piégeage mais strictement inférieure à cette température de piégeage ; ^ le procédé comporte la réalisation, avant le chauffage du premier empilement, à l'intérieur de la zone voisine, d'un second empilement dont les couches ferromagnétique et antiferromagnétique sont réalisées dans les mêmes matériaux que, respectivement, les couches ferromagnétique et antiferromagnétique du premier empilement, et dont la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique est piégée dans une direction décalée angulairement d'au moins 5° par rapport à la direction souhaitée pour l'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement ; ^ la réalisation du second empilement comporte, avant le chauffage du premier empilement : - le chauffage de l'ensemble des empilements situés sur le substrat au-dessus de la température de piégeage du premier et du second empilements, - lorsque la température du second empilement est supérieure à sa température de piégeage, l'application d'un champ magnétique pour aligner la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique du second empilement sur une direction souhaitée prédéterminée différente de la direction souhaitée pour l'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement, puis - le refroidissement du second empilement en dessous de sa température de piégeage pour faire apparaître un couplage d'échange entre la couche ferromagnétique et la couche antiferromagnétique du deuxième empilement qui piège la direction d'aimantation de cette couche ferromagnétique. [0014] Ces modes de réalisation du procédé présentent en outre les avantages suivants : - La réalisation d'une seconde couche optiquement absorbante située dans la zone voisine est réalisée dans un matériau qui s'échauffe pour une longueur d'onde différente permet de chauffer la zone voisine du premier empilement au-delà de la température de piégeage sans avoir à précisément focaliser ce rayonnement sur cette zone voisine. De plus, cela permet également de chauffer sélectivement uniquement la zone voisine sans que le premier empilement dépasse sa température de piégeage. - Chauffer l'ensemble du substrat avant de chauffer le premier empilement à l'aide du rayonnement permet de réduire la durée d'exposition et/ou la puissance de ce rayonnement. [0015] L'invention a également pour objet un dispositif obtenu par le procédé ci-25 dessus. Ce dispositif comportant : - un substrat présentant une face s'étendant essentiellement dans un plan, - un premier empilement situé sur la face du substrat, chaque empilement comportant au moins une couche ferromagnétique et une couche antiferromagnétique pour piéger la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique de cet empilement par 30 couplage d'échange, - une zone voisine du premier empilement située sur la même face du substrat et qui doit être moins chauffée, dans lequel le premier empilement comporte une première couche optiquement absorbante réalisée dans un matériau ayant un coefficient aci d'absorption d'un 35 rayonnement de longueur d'onde À1 tel que l'écart entre les coefficients aci et avi soit supérieur à au moins 25 %, où avi est le coefficient d'absorption du rayonnement de longueur d'onde À1 de la zone voisine et la couche optiquement absorbante est absente de la zone voisine. [0016] Les modes de réalisation de ce dispositif peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : ^ la zone voisine comporte une couche protectrice qui la recouvre, cette couche protectrice étant absente au-dessus du premier empilement, la couche protectrice étant réalisée dans un matériau thermiquement isolant dont la conductivité thermique est inférieure à 20 W/m/K à 20° C ou dans un matériau dont le coefficient de réflexion du rayonnement de longueur d'onde À1 est supérieur à 50 % ou dans un matériau dont la capacité thermique massique est supérieure à 1 000 J/Kg/K à pression constante sous conditions normales de température et de pression ; ^ le dispositif comporte au moins une barrière thermique disposée entre le premier empilement et la zone voisine ou entre le premier empilement et le substrat, cette barrière thermique étant réalisée dans un matériau dont la conductivité thermique à 20° C est inférieure à 20 W/m/K ; ^ la première couche optiquement absorbante est située à moins de 1 [gym au- dessus ou au-dessous de la couche ferromagnétique ou de la couche antiferromagnétique le long d'une direction perpendiculaire au plan du substrat ; ^ la zone voisine comporte un second empilement, ce second empilement comportant des couches ferromagnétique et antiferromagnétique réalisées dans les mêmes matériaux que, respectivement, les couches ferromagnétique et antiferromagnétique du premier empilement et dont la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique est piégée dans une direction décalée angulairement d'au moins 5° par rapport à la direction dans laquelle est piégée la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement. [0017] Les modes de réalisation de ce dispositif présentent en outre les avantages suivants : - la présence d'une couche protectrice recouvrant la zone voisine permet de 30 limiter encore plus l'échauffement de cette zone voisine lors de son exposition au rayonnement ; - la présence de barrières thermiques disposées autour du premier empilement permet de limiter l'échauffement de la zone voisine par conduction thermique entre cette zone voisine et le premier empilement, et potentiellement d'accroître l'efficacité 35 de chauffage de la première zone. [0018] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'un capteur de direction d'un champ magnétique comportant plusieurs résistances magnétorésistives ; - la figure 2 est une illustration schématique, en coupe verticale, d'un barreau magnétique contenu dans chacune des résistances du capteur de la figure 1 ; - la figure 3 est une illustration schématique, en coupe verticale, d'un premier mode de réalisation pour piéger une couche de référence du barreau magnétique de la figure 2 ; - la figure 4 est une illustration schématique, en coupe verticale, d'un second mode de réalisation pour piéger la couche de référence du barreau magnétique de la 10 figure 2 ; - la figure 5 est une illustration schématique, en coupe verticale, de deux résistances magnétorésistives du capteur de la figure 1 ; - la figure 6 est un organigramme d'un procédé de fabrication des résistances de la figure 5 ; 15 - la figure 7 est un graphe illustrant l'évolution au cours du temps de la température de chacune des résistances de la figure 5 ; - la figure 8 est un organigramme d'un autre procédé de fabrication des résistances de la figure 5 ; - la figure 9 est un graphe illustrant l'évolution au cours du temps de la 20 température des résistances de la figure 5 lors de la mise en oeuvre du procédé de la figure 8; - la figure 10 est une illustration schématique et en coupe verticale d'un autre mode de réalisation de deux résistances du capteur de la figure 1 ; - la figure 11 est un organigramme d'un procédé de fabrication des deux 25 résistances de la figure 10 ; - la figure 12 est une illustration schématique d'un autre mode de réalisation de deux résistances du capteur de la figure 1. [0019] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. 30 [0020] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail. [0021] La figure 1 représente un capteur 2 de la direction d'un champ magnétique à mesurer. La structure de ce capteur 2 est bien connue et seuls les détails nécessaires à la compréhension de l'invention sont donnés ci-après. 35 [0022] Ce capteur 2 comprend 4 résistances magnétorésistives 6 à 9 montées en pont de Wheatstone. Les extrémités des bras du pont de Wheatstone sont raccordées à une source 12 de courant. Les points milieux de ces bras sont raccordés à un voltmètre 14 dont la tension varie en fonction de la direction du champ magnétique à mesurer. [0023] Pour accroître la sensibilité du capteur 2, la valeur des résistances 7 et 9 doit varier en sens inverse de la valeur des résistances 6 et 8. [0024] Ici, les résistances comprennent un empilement de matériaux magnétiques formant un barreau magnétique agencé pour former une GMR (Giant Magneto 5 Resistance) également connue sous le terme de « Vanne de spin ». A cet effet, les résistances sont réalisées par empilement de différentes couches minces les unes sur les autres et déposées sur un substrat 16 horizontal. Par couches minces, on désigne ici des couches dont l'épaisseur est inférieure à 100 nm, et de préférence inférieure à 10 nm. Typiquement, ces résistances sont donc simultanément 10 fabriquées sur le substrat 16 par des procédés microélectroniques de fabrication collective. [0025] La figure 2 représente l'architecture générale d'un barreau magnétique que l'on retrouve dans chacune des résistances magnétiques du capteur 2. Ce barreau magnétique est formé par l'empilement de couches minces sensiblement 15 parallélépipédiques. Pour rendre cette figure plus lisible, les différentes couches sont séparées par des espaces vides. Dans la réalité, ces espaces vides n'existent pas. [0026] Ici, cet empilement s'étend le long d'un axe longitudinal 18. Le facteur de forme de cet empilement peut être quelconque. En général, il est important, c'est-à-dire que sa longueur le long de l'axe 18 est généralement 10, 100, voire 1 000 fois supérieure 20 à sa largeur dans une direction horizontale perpendiculaire à l'axe 18. A titre d'illustration, la longueur le long de l'axe 18 de ce barreau magnétique est supérieure à 10 pm ou 100 pm ou 1 mm, et généralement inférieure à 5 mm. Sa largeur est typiquement inférieure à 10 pm ou 5 pm ou 1 pm. [0027] Le barreau magnétique comporte une couche 22 de référence dont la direction 25 d'aimantation est piégée dans une direction horizontale perpendiculaire à l'axe 18. Ainsi, même en présence du champ magnétique à mesurer, la direction d'aimantation de la couche 22 ne tourne pas. Sur les figures 2 à 4, les directions d'aimantation sont représentées par des flèches à l'intérieur des couches. La couche 22 est une couche ferromagnétique, c'est-à-dire réalisée dans un matériau ferromagnétique. 30 [0028] Le barreau comprend également une fine couche non magnétique 24, connue sous le terme de « espaceur » et directement déposée sur la couche 22. Typiquement, l'épaisseur de cette couche 24 est inférieure à 10 nm ou 5 nm ou 3 nm. Par exemple, cette couche 24 est réalisée en cuivre. [0029] Enfin, le barreau magnétique comporte une couche dite « libre » 26 (ou 35 couche sensible) dont la direction d'aimantation peut librement tourner pour s'aligner sur la direction du champ magnétique à mesurer. [0030] La résistance du barreau magnétique varie en fonction de l'orientation de la direction d'aimantation de la couche libre par rapport à la direction d'aimantation de la couche 22. Typiquement, la résistance du barreau magnétique est minimale quand 40 les directions d'aimantation des couches 22 et 26 sont parallèles et de même sens. [0031] Le courant utilisé pour mesurer la résistance du barreau magnétique traverse généralement les couches 22, 24 et 26 dans le plan dans lequel elles s'étendent. [0032] Typiquement, la hauteur de l'empilement dans la direction verticale formant le barreau magnétique est inférieure à 50 nm ou 100 nm. [0033] La figure 3 représente un premier mode de réalisation pour piéger la couche de référence 22. Dans ce premier mode de réalisation, la couche 22 est directement déposée sur une couche 30 réalisée dans un matériau antiferromagnétique. Par la suite une telle couche 30 est appelée « couche antiferromagnétique ». La couche antiferromagnétique 30 est ordonnée magnétiquement perpendiculairement à l'axe 18. Elle piège donc par couplage d'échange la direction d'aimantation de la couche 22 dans une direction horizontale perpendiculaire à l'axe 18. Sur les figures 3 et 4, les flèches en gras à l'interface entre la couche 22 et la couche 30 représentent le couplage d'échange. [0034] La figure 4 représente un autre mode de réalisation pour piéger la direction d'aimantation de la couche de référence 22 avec la couche antiferromagnétique 30. Dans ce mode de réalisation, une couche ferromagnétique intermédiaire 32 et une couche non magnétique 34 sont déposées entre les couches 22 et 30. La couche antiferromagnétique 30 piège, par couplage d'échange, la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique 32. L'épaisseur de la couche non magnétique 34 est choisie pour que les couches 22 et 32 soient couplées magnétiquement l'une à l'autre par un couplage RKKY (Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida) antiferromagnétique. Par exemple, la couche non magnétique 34 est en ruthénium et d'épaisseur inférieure à 5nm, typiquement de l'ordre de 1nm. Ici, la direction d'aimantation de la couche 22 est imposée par la direction d'aimantation de la couche 32 qui est elle-même piégée par la couche antiferromagnétique 30. Ainsi, la direction d'aimantation de la couche 22 est piégée. Cet assemblage de couches est connu sous l'acronyme SAF (Synthetic Antiferromagnetic). [0035] Pour que les résistances 7 et 9 varient en sens inverse des résistances 6 et 8, la direction d'aimantation des couches de référence des résistances 7 et 9 est piégée dans une première direction et la direction d'aimantation des couches de référence des résistances 6 et 8 est piégée dans une seconde direction différente. Ici, les première et seconde directions sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre de 180°. [0036] La figure 5 représente plus en détail les résistances 7 et 8 présentes sur le substrat 16. Les directions d'aimantation des résistances 7 et 8 sont parallèles à la direction X mais de sens opposé l'une à l'autre. Sur la figure 5, la verticale est représentée par une direction Z perpendiculaire à la direction X et à une autre direction horizontale Y. La direction Y est orthogonale à la direction X. [0037] Les résistances 7 et 8 s'étendent parallèlement le long d'axes longitudinaux 40 respectifs 40 et 42 parallèles à la direction Y. [0038] La résistance 8 comporte, en plus des différentes couches formant le barreau magnétique de la figure 2, une couche 44 optiquement absorbante qui est directement déposée sur la couche libre 26. Cette couche 44 forme ici le sommet de l'empilement de couches. [0039] La résistance 7 est placée à l'intérieur d'une zone voisine 46 située à proximité de la résistance 8. En effet, typiquement, la distance qui sépare les résistances 7 et 8 est généralement très petite, c'est-à-dire inférieure à 500 pm et typiquement inférieure à 200 pm ou 100 pm. [0040] Ici, la résistance 7 est identique à la résistance 8, sauf que la couche 44 10 optiquement absorbante est omise. Sur la figure 5, la couche antiferromagnétique, la couche de référence, l'espaceur et la couche libre de la résistance 7 portent respectivement les références 50, 52, 54 et 56. [0041] Dans ce mode de réalisation, les couches de référence sont piégées comme décrit en référence à la figure 3. Cependant tout ce qui va maintenant être décrit 15 s'applique aussi au cas où la couche de référence est piégée comme décrit en regard de la figure 4. En effet, dans les deux cas, la direction d'aimantation d'une couche ferromagnétique directement déposée sur la couche antiferromagnétique est piégée par couplage d'échange. [0042] La couche optiquement absorbante 44 est réalisée dans un matériau qui 20 transforme efficacement un rayonnement à une longueur d'onde À1 en chaleur. Pour cela, la couche 44 est réalisée dans un matériau dont le coefficient ac d'absorption à la longueur d'onde À1 est au moins supérieur à 25 % et, de préférence, supérieur à 30 ou 50 % ou 70 %. Un coefficient d'absorption est défini par la relation suivante : a = (Preçue Ptransmis Préfléchi)/Preçue, où 25 - Preçue est la puissance du rayonnement à la longueur d'onde À1 reçue par la couche 44, - Ptransmis est la puissance du rayonnement à la longueur d'onde À1 trasmise par la couche 44, et - Préfléchi est la puissance du rayonnement à la longueur d'onde À1 réfléchie par 30 la couche 44. [0043] Ici, le coefficient d'absorption est exprimé en pourcentage et mesuré à 20° C. [0044] La longueur d'onde À1 est choisie pour que le substrat 16 et la résistance 7 soient transparents à cette longueur d'onde par rapport à la couche absorbante 44. Typiquement, le rapport du coefficient d'absorption de la couche 44 à la longueur 35 d'onde À1 sur le coefficient d'absorption de la résistance 7 ou du substrat 16 à la longueur d'onde À1 est supérieur à 2,5, voire 5 ou 7. Néanmoins pour minimiser les pertes de puissance, on aura intérêt avantageusement à ce que la résistance 7 et le substrat 16présentent des coefficients d'absorption à cette longueur d'onde inférieurs à 30 % et, de préférence, inférieur à 10 % ou 5 % ou 2 %. Le coefficient d'absorption 40 de la résistance 7 à la longueur d'onde À1 est par la suite noté a' 1. Ici, le substrat 16 est réalisé en silicium. Dans notre mode de réalisation, la longueur d'onde À1 est choisie dans la gamme de l'infrarouge, car le silicium est transparent dans cette gamme de fréquence. Par conséquent, la longueur d'onde À1 est comprise entre 0,7 pm et 1 mm. Ici, la longueur d'onde À1 est choisie égale à 3,5 pm. [0045] De plus, le matériau de la couche 44 est choisi pour que l'écart entre les coefficients d'absorption aci et avi soit au moins supérieurs à 30 % ou 50 % et, de préférence, supérieurs à 70 % ou 90 %. Par exemple, la couche 44 est réalisée en nitrure de Titane (TiN). Dans ce cas, le coefficient d'absorption de la couche 44 est d'environ 80 % à la longueur d'onde À1, tandis que le coefficient d'absorption de la résistance 7 est d'environ 5 %. Ainsi, l'écart entre les coefficients aci et avi est supérieur à 70 % dans cet exemple. [0046] La couche 44 recouvre totalement la face de la couche libre 26 tournée vers l'extérieur. Ici, la couche 44 recouvre uniquement la couche libre 26. A l'inverse, la zone voisine 46 est dépourvue de matériau absorbant la longueur d'onde À1. En particulier, la résistance 7 ne comporte aucune couche réalisée dans le même matériau que la couche 44. [0047] L'épaisseur de la couche 44 est par exemple supérieure à 1 nm ou 5 nm. [0048] La figure 6 représente un procédé de fabrication des résistances 7 et 8 de la figure 5. La fabrication des résistances 6 et 9 du capteur 2 est réalisée de la même 20 manière. [0049] Lors d'une étape 60, on procède à la réalisation des barreaux magnétiques des résistances 7 et 8, c'est-à-dire à l'empilement de la ouche antiferromagnétique, de la couche de référence, de l'espaceur et de la couche libre. Ces barreaux magnétiques sont simultanément fabriqués. En particulier, les couches 25 antiferromagnétiques 30 et 50 sont réalisées en même temps et les couches de référence 22 et 52 sont également réalisées en même temps. [0050] Ensuite, lors d'une étape 62, la couche optiquement absorbante 44 est réalisée uniquement sur la couche libre 26 de la résistance 8 et non pas sur la couche 56 de la résistance 7. 30 [0051] Ensuite, on procède au piégeage de la direction d'aimantation de la couche de référence 52 de la résistance 7. [0052] Pour cela, lors d'une opération 66, l'ensemble des résistances déposées sur le substrat 16 est chauffé pour que chacune d'elles dépasse sa température de piégeage. 35 [0053] La température de piégeage est la température en dessous de laquelle apparaît un couplage d'échange entre les couches 50 et 52 lors du refroidissement de la résistance 7. Ici, étant donné que les barreaux magnétiques des résistances 7 et 8 sont identiques, leurs températures de piégeage sont également identiques. [0054] Les matériaux antiferromagnétiques tels que FeMn, IrMn, NiO, Fe2O3 sont 40 ordonnés magnétiquement dès le dépôt. Il existe donc un couplage d'échange dès le dépôt avec la couche ferromagnétique. Pour ces matériaux , la température de piégeage est de l'ordre de 150 à 250°C. [0055] Les matériaux antiféromagnétiques tels que NiMn, PtMn ou PdPtMn ne sont quant à eux pas ordonnés dès le dépôt et il est nécessaire pour obtenir un couplage 5 d'échange de procéder à un recuit de mise en ordre préalable (au-delà de la température de mise en ordre qui est typiquement de 250°C). [0056] Ici, le substrat 16 est chauffé à 280° C. Par exemple, pour cela, il est placé dans un four. [0057] Lors d'une opération 68, au moins lorsque la température de piégeage est 10 dépassée, un champ magnétique continu orienté dans la direction X est appliqué. Par exemple, l'amplitude du champ magnétique est de 1 Tesla, et ce champ magnétique est appliqué pendant toute la durée du chauffage, par exemple pendant une heure, avant de commencer à refroidir le substrat 16. [0058] Ensuite, lors d'une opération 70, le substrat 16 est refroidi progressivement 15 jusqu'à revenir à la température ambiante, par exemple 20° C. Après ce refroidissement, la couche antiferromagnétique 50 piège la direction d'aimantation de la couche 52 dans la direction X. Etant donné que la résistance 8 a été soumise en même temps au même traitement, à l'issue de cette opération 70, la direction d'aimantation de la couche 22 est également piégée dans la direction X par la couche 20 antiferromagnétique 30. [0059] Ensuite, on procède à une étape 74 de piégeage de la direction d'aimantation de la couche 22 de la résistance 8 dans la direction opposée à la direction d'aimantation de la couche de référence 52. [0060] Pour cela, lors d'une opération 76, la totalité du substrat 16 est balayée par un 25 rayonnement à la longueur d'onde À1. Ici, ce rayonnement se présente sous la forme d'un faisceau laser monochromatique. [0061] Lorsque la couche 44 est exposée à ce faisceau laser, elle chauffe, ce qui chauffe également par conductivité thermique l'ensemble de la résistance 8. Ici, la durée d'exposition de la couche 44 au faisceau laser est déterminée pour qu'à l'issue 30 de cette durée d'exposition, la température de la résistance 8 soit supérieure à sa température de piégeage, par exemple 280° C. [0062] La durée d'exposition dépend notamment de la puissance du laser, mais également de la conductivité thermique des différentes couches de la résistance 8 et de leurs dimensions. Typiquement, cette durée d'exposition est déterminée 35 expérimentalement ou par simulation numérique à l'aide d'un logiciel. [0063] La puissance du laser à la longueur d'onde À1 est de préférence importante, c'est-à-dire typiquement supérieure à 0,5 MW/cm2 ou 1 MW/cm2 pour que la durée d'exposition soit courte, c'est-à-dire inférieure à une seconde et, de préférence, inférieure à une milliseconde. Pour une longueur d'onde dans l'infra-rouge et cette 40 gamme de puissance, le laser utilisé peut être un QCL (Quantum Cascade Laser). [0064] Ensuite, la vitesse de balayage par le laser de la totalité de la face du substrat 16 est réglée pour que chaque zone du substrat 16 soit exposée pendant cette durée d'exposition prédéterminée à ce faisceau laser. Ainsi, même la zone voisine 46 contenant la résistance 7 est exposée au faisceau laser dans les mêmes conditions et pendant la même durée que la résistance 8. [0065] Toutefois, la résistance 7 chauffe beaucoup moins que la résistance 8 car elle est dépourvue de la couche 44. Ainsi, la résistance 7 ne dépasse pas sa température de piégeage après la durée d'exposition, et la couche de référence 52 reste donc piégée dans la direction X. [0066] La courbe 80 de la figure 7 montre l'évolution au cours du temps de la température de la résistance 8 lorsqu'elle est exposée à un rayonnement laser de longueur d'onde À1 de 1 MW/cm2. Dans ces conditions, la résistance 8 atteint la température de 280° en environ 300 ps. La courbe 82 de la figure 7 montre l'évolution au cours du temps de la température de la résistance 7 lorsque celle-ci est exposée au même faisceau laser que celui utilisé pour chauffer la résistance 8. On constate qu'après 300 ps, la température de la résistance 7 est inférieure à 50° C et donc à une température très inférieure à sa température de piégeage. Ainsi, grâce au procédé décrit ci-dessus, il est possible de chauffer la résistance 8 au-delà de sa température de piégeage sans chauffer la résistance 7 au-delà de sa température de piégeage, et sans avoir non plus à focaliser précisément le faisceau laser uniquement sur la résistance 8. [0067] En parallèle de l'opération 76, lors d'une opération 84, un champ magnétique est appliqué pendant toute la durée du balayage du substrat 16 par le faisceau laser. Ce champ magnétique est par exemple identique à celui utilisé lors de l'opération 68 25 sauf qu'il est de sens opposé. [0068] Dans ces conditions, quand la résistance 8 dépasse sa température de piégeage puis se refroidit en dessous de cette température, la direction d'aimantation de la couche 22 se trouve piégée par la couche antiferromagnétique 30 dans la direction opposée à la direction X. La résistance 8 se refroidit dès qu'elle n'est plus 30 exposée au faisceau laser. [0069] Dans le même temps, la direction d'aimantation de la couche de référence 52 n'est pas modifiée lors de l'étape 74, car la température de piégeage de cette résistance 7 n'est jamais atteinte. Ainsi, à l'issue du procédé ci-dessus, les directions d'aimantations des couches de référence des résistances 7 et 8 sont décalées 35 angulairement l'une par rapport à l'autre de 180°. [0070] La figure 8 représente un autre procédé de fabrication des résistances 7 et 8. Ce procédé est identique à celui de la figure 7 sauf que l'étape 74 est remplacée par une étape 90. [0071] L'étape 90 est identique à l'étape 74 sauf qu'elle comporte en plus une 40 opération 92. Lors de l'opération 92, le substrat 16 est chauffé et maintenu à une température plus proche de la température de piégeage que la température ambiante. Par exemple, lors de l'opération 92, le substrat 16 est chauffé puis maintenu à 80° C. Typiquement, l'opération 92 est réalisée en plaçant le substrat 16 à l'intérieur d'un four pendant que la face du substrat 16 est balayée par le faisceau laser. [0072] Dans ces conditions, la puissance du faisceau laser ou la durée d'exposition nécessaire pour atteindre la température de piégeage peut être réduite. [0073] Les courbes 94 et 96 de la figure 9 montrent l'évolution de la température au cours du temps, respectivement, des résistances 8 et 7 lorsqu'elles sont exposées au faisceau laser de longueur d'onde À1 et que ce faisceau laser a une puissance de 0,5 MW/cm2. Ce graphe montre que la température de piégeage de la résistance 8 est dépassée après 10 ms, alors qu'au même instant, la température de la résistance 7 est inférieure à 120° C, c'est-à-dire très inférieure à sa température de piégeage. [0074] La figure 10 représente un autre mode de réalisation du capteur 2 dans lequel 15 les résistances 7 et 8 sont réalisées différemment. Ici, la résistance 7 est remplacée par une résistance 100. La résistance 100 est identique à la résistance 7, sauf qu'elle comporte en plus une couche optiquement absorbante 102 déposée directement sur la couche libre 56. [0075] La couche 102 est identique à la couche 44, sauf qu'elle est réalisée dans un 20 matériau transformant efficacement un rayonnement de longueur d'onde À2 en chaleur. De plus, ce matériau est transparent au rayonnement de longueur d'onde À1. [0076] La longueur d'onde À2 est choisie dans une plage de longueurs d'onde où la couche 44 est transparente. [0077] La figure 11 représente un procédé de fabrication des résistances 8 et 100 de 25 la figure 10. Ce procédé est identique au procédé de la figure 6 sauf que : - une étape 104 de réalisation de la couche optiquement absorbante 102 uniquement sur la couche libre 56 est ajoutée, et - l'étape 64 est remplacée par une étape 106 identique à l'étape 74 ou 90 sauf que la longueur d'onde utilisée pour chauffer est la longueur d'onde À2. 30 [0078] Ce procédé de fabrication évite de piéger la direction d'aimantation de la résistance 8 dans la première direction, pour ensuite la piéger ultérieurement dans la seconde direction lors des étapes 74 ou 90. [0079] La figure 12 représente une résistance 8 identique à celle décrite en référence à la figure 5, sauf que des barrières thermiques sont ajoutées pour confiner la chaleur 35 à l'intérieur de cette résistance 8 et éviter qu'elle puisse se dissiper trop facilement. Ici, des barrières thermiques latérales 110 recouvrent la paroi verticale de la résistance 8. Ces barrières 110 sont réalisées dans un matériau mauvais conducteur thermique, c'est-à-dire un matériau dont la conductivité thermique est inférieure à 20 W/m/K et, de préférence, inférieure à 10 W/m/K ou 1 W/m/K à 20° C. Par exemple, le 40 matériau est de l'oxyde de tantale. posol De plus, une barrière thermique 112 est réalisée sous la résistance 8 pour l'isoler thermiquement du substrat 16. Par exemple, cette barrière 112 comprend une cavité remplie d'un gaz ou dans laquelle le vide a été réalisé. Cette cavité s'étend sous la totalité de la face inférieure de la couche antiferromagnétique 30. [00811 Enfin, dans ce mode de réalisation, la résistance 7 a été remplacée par une résistance 114. La résistance 114 est identique à la résistance 7, sauf qu'elle comporte une couche protectrice 116 directement déposée sur la couche libre 56. Cette couche protectrice 116 vise à limiter l'augmentation de la température de la résistance 114 lorsqu'elle est exposée au rayonnement de longueur d'onde À1. Cette couche 116 peut être réalisée : - dans un matériau mauvais conducteur thermique, ou - dans un matériau dont le coefficient de réflexion du rayonnement à la longueur d'onde À1 est supérieur à 50 %, ou 80 % ou - dans un matériau dont la capacité thermique massique est supérieure à 1 000 15 J/Kg/K ou 2000 J/Kg/K à la pression ambiante et à la température de 20° C. [0082] Le coefficient de réflexion est défini par la relation suivante : P /P - reçue- - réfléchie- Il est mesuré à 20° C. [0083] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, la zone voisine, qui doit être moins chauffée, ne contient pas nécessairement un autre 20 empilement ou un autre barreau magnétique. Elle peut comporter à la place une matière qui se dégrade quand elle est chauffée. La matière qui se dégrade quand elle est chauffée peut être une matière biologique. [0084] La couche optiquement absorbante peut être déposée sous la couche antiferromagnétique. Elle peut également être intégrée au milieu des couches de 25 l'empilement. [0085] Ce qui vient d'être décrit s'applique à tout empilement comportant une couche ferromagnétique dont la direction d'aimantation est piégée par une couche antiferromagnétique. Ainsi, l'empilement n'est pas nécessairement une vanne de spin ou une GMR. Par exemple, l'empilement peut former une jonction tunnel magnétique 30 ou TMR (Tunnel Magnetoresistance). Dans ce dernier cas, le courant pour mesurer la résistance de l'empilement traverse les couches formant cet empilement perpendiculairement à leur plan. L'empilement peut aussi former un aimant permanent. Dans ce cas, l'empilement comporte souvent une succession de couches antiferromagnétiques et de couches ferromagnétiques déposées les unes sur les 35 autres. [0086] Il n'est pas nécessaire que l'empilement à chauffer soit isolé thermiquement à la fois par des barrières thermiques latérales et par une barrière thermique située sous cet empilement. Ainsi, dans d'autres modes de réalisation, l'une des barrières thermiques 110 et 112 est omise. De plus, les barrières thermiques peuvent être 40 réalisées différemment. Par exemple, une cavité peut être creusée autour de l'empilement pour limiter la conductivité thermique du substrat autour de cet empilement. Ainsi, les barrières thermiques peuvent être comprises comme une absence de matériau, par exemple une tranchée entre les zones à chauffer et les zones à ne pas chauffer. [0087] Selon l'application visée, la direction d'aimantation des couches ferromagnétiques peut être différente. Par exemple, pour certaines applications, la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique est piégée dans une direction parallèle à son axe longitudinal. [0088] Différents matériaux antiferromagnétiques ayant des températures de piégeage différentes peuvent être utilisés pour les différents empilements réalisés sur la face du même substrat. Cela augmente le nombre de possibilités pour piéger la direction d'aimantation d'un empilement dans une direction et celle d'un autre empilement dans une autre direction. [0089] En variante, la couche optiquement absorbante peut être plus large que la 15 section horizontale des couches ferromagnétique et antiferromagnétique pour absorber plus de chaleur lorsqu'elle est exposée au rayonnement de longueur d'onde À1. [0090] Dans une autre variante, la couche optiquement absorbante est séparée de la couche libre par une ou plusieurs couches d'épaisseur totale inférieure à 20pm et 20 avantageusement inférieure à 10 pm voirel pm ou 100 nm. Il peut y avoir entre ces couches notamment des couches d'interfaces, par exemple une couche de protection pour la couche libre (5nm de Ta par exemple) et/ou une couche électriquement isolante (par exemple 5nm d'oxyde ou de nitrure de silicium). [0091] De nombreux autres modes de réalisation du procédé de fabrication sont 25 également possibles. Par exemple, la zone voisine et la résistance 8 sont simultanément exposées au rayonnement de longueur d'onde À1. Par exemple, pour cela, l'ensemble de la surface du substrat 16 est simultanément exposé au rayonnement de longueur d'onde À1 pendant la durée d'exposition prédéterminée. [0092] Il n'est pas nécessaire d'exposer au rayonnement de longueur d'onde À1 la 30 totalité de la surface du substrat 16. En variante, seule une partie de la surface du substrat 16, contenant la résistance 8 et sa zone voisine, est exposée à ce rayonnement. [0093] Pendant que le substrat est chauffé à l'aide du rayonnement de longueur d'onde À1, le substrat peut également être refroidi, typiquement, par sa face opposée 35 pour limiter l'échauffement de la zone voisine. [0094] Le champ magnétique peut être appliqué uniquement localement comme décrit dans la demande US2008308537. [0095] Enfin, le procédé de fabrication peut comporter une étape d'élimination de la couche 44, par exemple par gravure après que celle-ci ait été utilisée pour chauffer la 40 résistance 8. [0096] Dans un autre mode de réalisation, l'étape 74 ou l'étape 90 est réitérée plusieurs fois pour le même substrat. Chaque itération de ces opérations est par exemple séparée par un temps suffisant pour permettre au substrat 16 de se refroidir. [0097] Enfin, l'essentiel de la puissance du rayonnement du faisceau laser peut aussi être réparti sur plusieurs longueurs d'onde différentes. Ce qui a été décrit ci-dessus fonctionne encore, par exemple, si l'une de ces longueurs d'onde est absorbée de façon très efficace par la couche 44. REVENDICATIONS1. Procédé de piégeage de la direction d'aimantation d'une couche ferromagnétique d'un premier empilement de couches situé sur un substrat, ce substrat comportant au moins une zone voisine qui doit être moins chauffée, chaque empilement comportant au moins une couche antiferromagnétique pour piéger la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique de cet empilement par couplage d'échange, le procédé comportant : - le chauffage (76) du premier empilement de manière à atteindre une température supérieure à sa température de piégeage, la température de piégeage d'un empilement étant la température au-delà de laquelle il n'y a plus de couplage d'échange entre la couche ferromagnétique et la couche antiferromagnétique, - lorsque la température du premier empilement est supérieure à sa température de piégeage, l'application (84) d'un champ magnétique pour aligner la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement sur une direction souhaitée prédéterminée, puis - le refroidissement du premier empilement en dessous de sa température de piégeage pour faire apparaître un couplage d'échange entre la couche ferromagnétique et la couche antiferromagnétique qui piège la direction d'aimantation de cette couche ferromagnétique dans la direction souhaitée, caractérisée en ce que le procédé comporte également : - la réalisation (62) dans le premier empilement de couches d'une première couche optiquement absorbante, la couche optiquement absorbante étant absente de la zone voisine et réalisée dans un matériau ayant un coefficient aci d'absorption d'un rayonnement de longueur d'onde À1 tel que l'écart entre les coefficients aci et avi soit supérieur à au moins 25 %, où avi est le coefficient d'absorption du rayonnement de longueur d'onde À1 de la zone voisine, et - le chauffage (76) du premier empilement comporte l'exposition de la zone voisine et du premier empilement au rayonnement de longueur d'onde À1 pendant une même durée d'exposition, cette durée d'exposition étant prédéterminée pour qu'à son issue, la température du premier empilement, chauffé par la première couche optiquement absorbante, dépasse sa température de piégeage, tandis que dans les mêmes conditions, la température de la zone voisine, dépourvue de première couche absorbante, reste inférieure à cette température de piégeage. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le procédé comporte :- la réalisation (104) d'une seconde couche optiquement absorbante, cette seconde couche optiquement absorbante étant située dans la zone voisine et absente dans le premier empilement, cette seconde couche optiquement absorbante étant réalisée dans un matériau ayant un coefficient ac2 d'absorption d'un rayonnement de longueur d'onde À2, tel que l'écart entre les coefficients ac2 et ae2 soit supérieur à 25 %, où ae2 est le coefficient d'absorption du rayonnement de longueur d'onde À2 du premier empilement, et - le chauffage (106) de la zone voisine en exposant la zone voisine et le premier empilement au rayonnement de longueur d'onde À2 pendant une même durée d'exposition, cette durée d'exposition étant prédéterminée pour qu'à son issue, la température de la zone voisine dépasse la température de piégeage du premier empilement, tandis que dans les mêmes conditions, la température du premier empilement, dépourvu de la seconde couche optiquement absorbante, reste inférieure à sa température de piégeage. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le chauffage du premier empilement comporte, avant l'exposition de la zone voisine et du premier empilement au rayonnement de longueur d'onde À1, le chauffage (92) de l'ensemble du substrat depuis une température ambiante jusqu'à une température plus proche de la température de piégeage mais strictement inférieure à cette température de piégeage. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comporte la réalisation (60), avant le chauffage du premier empilement, à l'intérieur de la zone voisine, d'un second empilement dont les couches ferromagnétique et antiferromagnétique sont réalisées dans les mêmes matériaux que, respectivement, les couches ferromagnétique et antiferromagnétique du premier empilement, et dont la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique est piégée dans une direction décalée angulairement d'au moins 5° par rapport à la direction souhaitée pour l'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la réalisation du second empilement comporte, avant le chauffage du premier empilement : - le chauffage (66) de l'ensemble des empilements situés sur le substrat au- dessus de la température de piégeage du premier et du second empilements, - lorsque la température du second empilement est supérieure à sa température de piégeage, l'application (68) d'un champ magnétique pour aligner la directiond'aimantation de la couche ferromagnétique du second empilement sur une direction souhaitée prédéterminée différente de la direction souhaitée pour l'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement, puis - le refroidissement (70) du second empilement en dessous de sa température de piégeage pour faire apparaître un couplage d'échange entre la couche ferromagnétique et la couche antiferromagnétique du deuxième empilement qui piège la direction d'aimantation de cette couche ferromagnétique. 6. Dispositif microélectronique obtenu par un procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, ce dispositif comportant : - un substrat (16) présentant une face s'étendant essentiellement dans un plan, - un premier empilement (8) situé sur la face du substrat, chaque empilement comportant au moins une couche ferromagnétique (22) et une couche antiferromagnétique (30) pour piéger la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique de cet empilement par couplage d'échange, - une zone voisine (46) du premier empilement située sur la même face du substrat et qui doit être moins chauffée, caractérisé en ce que le premier empilement comporte une première couche (44) optiquement absorbante réalisée dans un matériau ayant un coefficient aci d'absorption d'un rayonnement de longueur d'onde À1 tel que l'écart entre les coefficients aci et avi soit supérieur à au moins 25 %, où avi est le coefficient d'absorption du rayonnement de longueur d'onde À1 de la zone voisine et la couche optiquement absorbante est absente de la zone voisine. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la zone voisine comporte une couche protectrice (116) qui la recouvre, cette couche protectrice étant absente au-dessus du premier empilement, la couche protectrice étant réalisée dans un matériau thermiquement isolant dont la conductivité thermique est inférieure à 20 W/m/K à 20° C ou dans un matériau dont le coefficient de réflexion du rayonnement de longueur d'onde À1 est supérieur à 50 % ou dans un matériau dont la capacité thermique massique est supérieure à 1 000 J/Kg/K à pression constante sous conditions normales de température et de pression. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, dans lequel le dispositif comporte au moins une barrière thermique (110, 112) disposée entre le premier empilement et la zone voisine ou entre le premier empilement et le substrat, cette barrière thermique étant réalisée dans un matériau dont la conductivité thermique à 20° C est inférieure à 20 W/m/K. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la première couche (44) optiquement absorbante est située à moins de 1 pm au-dessus ou au-dessous de la couche ferromagnétique (22) ou de la couche antiferromagnétique (30) le long d'une direction perpendiculaire au plan du substrat. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel la zone voisine (46) comporte un second empilement (7 ; 114), ce second empilement comportant des couches ferromagnétique (52) et antiferromagnétique (50) réalisées dans les mêmes matériaux que, respectivement, les couches ferromagnétique et antiferromagnétique du premier empilement et dont la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique est piégée dans une direction décalée angulairement d'au moins 5° par rapport à la direction dans laquelle est piégée la direction d'aimantation de la couche ferromagnétique du premier empilement.