(57)【要約】  感知装置は、センサーと、制御ユニットと、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースと、１又はそれ以上のメモリセルを有する不揮発性磁気メモリ装置とを含み、この不揮発性磁気メモリ装置の各メモリセルは、磁気構成要素とこの磁気構成要素の近くに配置されて、この磁気構成要素における残留磁気極性を作り出すために十分な電流を受けるように連結された書込みコイルとを含む磁気スイッチと、この磁気構成要素の近くに配置されて記憶データビットを表す残留磁気極性を検出するためのホールセンサーとを含む。
2009521101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサーと、
制御ユニットと、
入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースと、
１又はそれ以上のメモリセルを有する不揮発性磁気メモリ装置と、を含む感知装置であって、
前記不揮発性磁気メモリ装置の各メモリセルは、
磁気構成要素と、前記磁気構成要素の近くに配置されて前記磁気構成要素における残留磁気極性を作り出すために十分な電流を受けるように連結された書込みコイルとを含む磁気スイッチと、
前記磁気構成要素の近くに配置され、記憶データビットを表す前記残留磁気極性を検出するためのホールセンサーと、を含む磁気スイッチを含む、感知装置。
【請求項２】
前記磁気構成要素は永久磁石と強磁性体のうちの１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記磁気構成要素はニッケルまたはニッケル鉄合金で作られる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記書込みコイルは１巻きコイルである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記書込みコイルはＴｉ／ＡｕとＴｉ／Ｃｕ／Ｔｉのうちの１つで作られる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記磁気構成要素は前記書込みコイルと同軸である、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記ホールセンサーはギリシャ十字形のホースセンサーである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ホールセンサーは、
前記磁気構成要素の前記残留磁気極性に応じた電流方向を有する検出部と、
前記検出部に電流を供給するための、前記検出部に接続された入力ラインと、
前記検出部からの電流を受けるための、前記検出部に接続された出力ラインと、
前記出力ラインと前記入力ラインとの間の前記検出部の片側に沿って前記出力ラインと前記検出部の両者に接続されたコレクタであって、前記検出部からの電流を収集して前記記憶データビットの値を示すために前記電流を前記出力ラインに導くためのコレクタと、を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記センサーと前記制御ユニットと前記Ｉ／Ｏインタフェースと前記不揮発性磁気メモリ装置が無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置上で一体化されている、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００５年１２月２１日に出願された米国仮特許出願第６０／７５２，０３５号および２００６年３月１０日に出願された米国仮特許出願第６０／７８０，８４１号の利益を請求し、これらすべてが参考として本明細書中にて援用される。
【０００２】
本発明は、メモリ装置に関し、また特に磁気メモリ素子を使用するメモリ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
携帯型消費者製品マーケット（携帯型コンピューティングおよび通信のための製品を含む）の急速な発展は、電力なしで記憶情報を保持するための固有の能力を有する低電力消費不揮発性メモリ装置の必要性を強く推し進めている。
【０００４】
これらのアプリケーションのためにマーケットで現在利用可能な主要な技術は、構造体の超薄膜酸化物層を通り抜ける、いわゆるファウラーノルドハイム（Fowler-Nordheim）トンネリングを使用する金属酸化物半導体（Ｎ型）型トランジスタのフローティング（浮遊）ゲートを帯電（書込み）または放電（消去）することに依存するＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラム可能読取り専用メモリ）技術である。ゲートの帯電は、それを導電性にする（メモリ状態１を構成する）装置における電子反転チャネルという結果を作り出す。フローティングゲートを放電すること（すなわち、負のバイアスを印加すること）は、このチャネルから電子を除去してこの装置をその初期の非導電性状態（すなわち、メモリ状態０）に戻す。この技術に対する１つの深刻な制約は、消去/書込みサイクル耐久性を限定して、最悪の絶縁破壊を（最大約１０6サイクル後に）引き起こす可能性があるトンネリング（トンネル作用）に関する。更に、必要とされる帯電時間（約１ｍｓである）が比較的長い。
【０００５】
性能を改善するために、いわゆるＦｅＲＡＭ（強誘電体ランダムアクセスメモリ）技術が開発されてきた。ＦｅＲＡＭメモリセルは、双安定キャパシタからなり、また分極性双極子（polarizable electric dipole）を有する強誘電体薄膜からなる。強磁性体の磁気モーメントに類似するこれらの双極子は、印加された電界の方向に純分極を作り出すための印加電界に対応する。正電界から負電界に印加電界をスイープ（掃引）させるためのヒステリシスループは、材料の特性を定義する。印加電界を除去すると、強誘電体は残留分極として公知の分極を保持することができ、不揮発性の方法で情報を記憶するための基礎として働き得る。ＦｅＲＡＭは、ＥＥＰＲＯＭのための約１２Ｖ〜１５Ｖと比較して比較的低い電圧（典型的には約５Ｖ）がスイッチングのために必要とされるので、良好な将来の可能性を有する有望な技術であるように見える。更にＦｅＲＡＭ装置は、ＥＥＰＲＯＭの約１０6サイクルと比較して１０8〜１０10サイクルの書込み耐久性を示し、電気分極のスイッチングはＥＥＰＲＯＭを帯電するための約１ｍｓと比較して約１００ｎｓといった僅かしか必要としない。しかしながら読取り目的のために所定のビットをそれの元の状態に戻すための追加サイクルの必要性は、絶縁疲労の問題を悪化させる。このことは今度は、材料を分極するための能力の低下によって特徴付けられる。更にこれらのキューリー温度付近でのこれらの材料の挙動ならびに組成の安定性（および関連するキューリー温度の変化）のために、中程度の熱サイクルであっても加速される疲労を促進する。最後に製造プロセスの均一性と制御が難題として残る。
【０００６】
今日、ＭＲＡＭ（磁気抵抗ランダムアクセスメモリ）（その開発は２０年ほど前に始まった）は、読取り／書込みの耐久サイクルおよび速度の観点から既存の技術のために最も大きな期待を保持するように見える。この技術は強磁性体ストリップのヒステリシスループを使用する書込みプロセスに依存するが、読取りプロセスは異方性磁気抵抗効果を含む。基本的にこの効果（スピン軌道相互作用に基づく）は、外部から印加された磁界に依存して磁気導体の抵抗の変化に関係する。この小片は、直交する導電性ストリップライン（すなわち、ワード線のとして公知の）の下に配置された導電性のよくない導体（例えばＴａＮ）をサンドイッチした、２つの強磁性体フィルム（例えばＮｉＦｅ）のストリップからなる。書込みのために、電流はこのサンドイッチストリップを通り抜け、また直交ストリップラインにおいて電流によって助けられるとき、サンドイッチストリップの最上部の強磁性体層は、時計方向または反時計方向のいずれかに磁化される。読取りは、サンドイッチ構造の磁気抵抗を測定することによって（すなわち、電流を通すことによって）実行される。ほんの約０．５％の磁気抵抗比は、典型的ではあるが、１００ｎｓの書込み時間（および２５０ｎｓの読取り時間）で動作する１６Ｋｂ  ＭＲＡＭチップの製造を可能にしている。２５０Ｋｂチップも後にハネウェルによって製造された。
【０００７】
磁気薄膜で銅層をサンドイッチすることによって実現された、１９８９年のいわゆる巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）の発見は、メモリ装置性能の更なる改善を可能にした。ＧＭＲ構造は、約６％の磁気抵抗を示したが、磁性層間の交換は磁化が如何に迅速に方向を変化させ得るかを限定した。更にストリップのエッジからカールする磁化は、セルサイズの縮小または拡大に制約を賦課した。
【０００８】
それから、一方の層が他方の層より低い磁界で磁化を切り替える傾向があるように、不整合の２つの磁性層を有するサンドイッチ構造で作られたいわゆる擬似スピンバルブ（ＰＳＶ）セルによって、有望な結果が得られた。ハードフィルムの磁化を感知する（磁気抵抗効果によって）ためにソフトフィルムが使用される（このハードフィルムは、上方または下方への（すなわち、状態０または１の）磁化を有する記憶媒体を構成する）。ＰＳＶ構造は、拡大縮小の影響を受け易いが、ハードな磁性層を切り替えるために必要とされる、報告された磁界はなお高密度集積回路のためには高すぎる。これらの装置は潜在的に、ＥＥＰＲＯＭの代替物を表しているように見える。
【０００９】
磁気抵抗の更なる改善（すなわち、４０％までの）はスピン依存トンネリング装置（ＳＤＴ）によって得られる。これらの装置は、２つの磁性層の間にサンドイッチされた絶縁層（すなわち、トンネリングバリア）で作られる。装置の動作は、スタックに垂直な方向のトンネリング抵抗が磁性層の磁化に依存するという事実に依存する。最も高い抵抗はこれらの層の磁化が逆平行であるときに得られ、また平行な場合は最も低い抵抗を与える。２つの磁性層間のスピン（すなわち、上向きまたは下向き）状態密度の変化はこの挙動を説明している。これらの層の一方は、第２の磁性層が自由であって情報記憶媒体として使用されているとき、動作しないように固定されている。ＳＤＴは、高性能不揮発性アプリケーションへの有望性を示している。まさにこのアプローチによって１４ｎｓといった短い書込み時間について幾つかの報告された値が存在している。しかしながら、抵抗の均一性（すなわち、トンネリングバリア厚さおよび品質）を制御すること、したがってまたビットからビットへの切換え動作を制御することは、実際的な実現においてなお克服されるべき現実の難問を残している。必要とされるものは、高速で、信頼性が高く、設計的に比較的単純で、安価で、堅牢である不揮発性メモリ装置である。
【発明の開示】
【００１０】
したがって本発明は、関連技術の限界と欠点に起因する問題の１又はそれ以上を実質的に取り除く磁気メモリ装置に向けられている。
【００１１】
本発明の目的は、不揮発性磁気メモリ装置におけるメモリセルを形成するために使用される磁気スイッチを提供することである。
【００１２】
本発明のもう１つの目的は、不揮発性磁気メモリ装置を製造する単純化された方法を提供することである。
【００１３】
本発明の更なる特徴と利点は、下記の説明に記述され、また部分的にはこの説明から明らかになる、あるいは本発明の実施によって学習されることが可能である。本発明の目的と他の利点は、記載された説明と本明細書の特許請求の範囲と付属の図面とにおいて特に指摘された構造によって実現され、達成される。
【００１４】
これらおよび他の利点を達成するために、また本発明の目的にしたがって、具体化され広く説明されるように感知装置は、センサーと、制御ユニットと、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースと、１又はそれ以上のメモリセルを有する不揮発性磁気メモリ装置とを含み、この不揮発性磁気メモリ装置の各メモリセルは、磁気構成要素とこの磁気構成要素の近くに配置されてこの磁気構成要素における残留磁気極性を作り出すために十分な電流を受けるように連結された書込みコイルとを含む磁気スイッチと、この磁気構成要素の近くに配置され、記憶データビットを表す残留磁気極性を検出するためのホールセンサーと、を含む。
【００１５】
上記の一般的な説明と下記の詳細な説明の両者が例示的で説明的なものであって、請求されているように本発明の更なる説明を与えるように意図されていることは理解されるべきである。
【００１６】
本発明を更に理解するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部を構成する付属図面は、本発明の実施形態を図示し、本説明と共に本発明の原理を説明するために役立っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好適な実施形態への参照が詳細に行われるが、これら実施形態の例は付属図面に示されている。
【００１８】
本発明は磁気メモリ装置に向けられている。特に図１は、本発明による磁気メモリ装置のメモリセルの一例示的実施形態を示す。本発明の一例示的実施形態によるメモリセル１０は、磁気スイッチ１２０とセンサー１３０とを含む。磁気スイッチ１２０は、データを保持するための磁気構成要素または材料１２２とコイル１２４とを含む。センサー１３０は、磁気スイッチ１２０に記憶されたデータを検出するための電圧検出器（図示せず）に接続されたホール効果センサー１３２と出力端子１３６とを含む。
【００１９】
特に磁気スイッチ１２０は、磁気構成要素１２２を含む。磁気構成要素１２２は、永久磁石または強磁性体（例えばニッケルまたはニッケル鉄磁石）であり得る。磁気構成要素１２２の周りには同軸コイル１２４（図示されていない電流源に接続されている）が配置されている。同軸コイル１２４は、金属Ｔｉ／Ａｕといった導電性材料で作られる。しかしながら本発明の範囲から逸脱することなく、任意の他の適当な導電性材料（例えばＴｉ／Ｃｕ／Ｔｉ）が使用され得る。磁気構成要素１２２は説明目的のために概ね円筒形の形状を有するものとして示されているが、本発明の範囲から逸脱せずに任意の適当な形状（例えば正方形、矩形、馬蹄形）が使用され得る。更に同軸コイル１２４は説明目的のために磁気構成要素１２２の周りに６巻きを有するように図示されている。しかしながら本発明の範囲から逸脱することなく任意の適当な巻き数が使用され得る。
【００２０】
ホール効果センサー１３２は、電源１３８に接続された入力端子１３４と電流の方向に垂直に位置決めされた出力端子１３６とを有する幾何学形状的に画定された半導体構造を含む。ホール効果センサー１３２は説明目的のために「ギリシャ十字」形状を有するように図示されているが、本発明の範囲から逸脱せずに任意の適当な形状（例えば矩形）が使用可能である。
【００２１】
一般に、ホール効果センサーは、入力インタフェースを介して感知される物理量（すなわち、磁気誘導）に応答し、それから電気信号をホール効果センサーから指定のインジケータに変換する出力インタフェースに感知信号を出力する。この場合、ホール効果センサー１３２が磁気構成要素１２２からの磁界（Ｈ）を受けると、出力端子１３６に亘って磁界強度に比例した電位差が現れる。ホール効果センサー１３２が等しくて反対の磁界を受けると、同じ出力端子１３６に亘って等しくて反対の電位差が現れる。こうしてホール効果センサー１３２は、外部から印加された磁界の大きさと方向の両者のセンサーとして機能する。
【００２２】
一般に磁気スイッチ１２０のために使用される形状と材料は、センサー１３０の周りに磁界（Ｈ）を発生させる磁化（Ｍ）の強度を決定する。コイル１２４に印加される電流（Ｉ）に関連した磁気構成要素１２２の周りのコイル１２４の巻き数は磁化（Ｍ）の方向と強度とを設定するために磁気構成要素１２２の周りに生成される誘導磁化（Ｈ）の強度を決定する。磁気構成要素１２２の磁化（Ｍ）の方向は、磁気スイッチ１２０内の磁気記憶されたデータの値（すなわち「０」または「１」）を決定する。ホール効果センサー１３２は、点Ｐで検出された磁気スイッチ１２０から発散する磁界（Ｈ）に応じて生成される電圧信号ＶHallによって特徴付けられる。
【００２３】
電流（Ｉ）（例えば電流パルス）は、磁界Ｈcoilを生成するような方法でコイル１２４を介して送られる。電流の大きさは、磁気構成要素１２２の磁化を変化させる（すなわち、反転させる）ために十分であるように選択される。磁気構成要素１２２によって生成された磁界は、検出点Ｐにおいてセンサー１３０がそれを検出するために十分であることが必要である。検出後、センサー１３０はオフセット電圧信号ＶOffより大きな応答（ＶHall）を生成する必要がある。オフセット電圧Ｖoffは任意の有用な信号が生成される前に克服されなくてはならない閾値である。より具体的には、磁気スイッチ１２０の磁化（Ｍ）によって生成された磁界（Ｈ）は、記憶データが正確に検出され得る前にＶOffより大きなセンサー１３０内の誘導電圧を生成するために点Ｐにおいて十分に強くなければならない。オフセット電圧より低い電圧信号を生成する磁界は、このＤＣバイアス条件においてはセンサー１３０によって検出できない。
【００２４】
図２Ａは、コイルによって取り囲まれた磁気構成要素の一例示的実施形態の上面図を示す。単に説明目的のために図２Ｂは、下方に向けられた磁化（Ｍ）の初期方向を有する磁気構成要素２２２の側面図を示す。図２Ｃは、十分に大きな電流（Ｉ）がコイル２２４を通して送られた後に、磁気構成要素２２２が上方に向けられた誘導磁化を保持することを示す。この場合、検出点Ｐにおいて磁気構成要素２２２の表面に近い磁気誘導は、磁気構成要素２２２によって生成された磁界である。この磁界は、電圧信号ＶOffより大きな大きさと磁化の方向を示す符号（例えば「上向き」のための正電圧）とを持つはずである電圧信号をセンサー１３０に生成させる。もし上向き磁化が「１」で表されるならば、センサー１３０は記憶データを「1」であるとして検出する。
【００２５】
それから下向き磁化（すなわち「０」）を得るために、磁気構成要素２２２の磁化を変化（すなわち反転）させるために十分な磁界−Ｈcoil（すなわち、Ｈcoilとは反対の向きを有する）を生成するようにコイル２２４を通して適当な電流（例えば反対方向の電流パルス）が再び送られる。このパルスの後に磁気構成要素２２２は、より小さな大きさを持つ可能性のある、あるいは磁化方向が下向きである磁化を保持する。この場合、検出点Ｐにおける磁界は、磁気構成要素２２２によって生成された磁界である。点Ｐで検出された誘導は、より小さな大きさを有する、または磁化方向を示す反対の符号を有する電圧信号（例えば「下向き」のための負電圧）をセンサー１３０に生成させる。もし下向きの、またはより小さな磁化が「０」で表されるならば、センサー１３０は記憶データを「０」であるとして検出する。
【００２６】
本発明のもう１つの実施形態では、本発明による調整可能な磁気スイッチは、製造された磁気メモリ装置の動作信頼性を保証する。特に、前に論じられたようなオフセット電圧閾値Ｖｏｆｆは、予期されたより大きい可能性がある。センサーのオフセットは、製造時に発生する装置の不均一性と位置合わせ不良といったことによって引き起こされる。磁気スイッチ１２０の磁化（Ｍ）によって生成される磁気誘導（Ｂ）は、記憶データが正確に検出され得る前にセンサー１３０における誘導電圧を生成するために点Ｐにおいて十分に強くなければならない。いったんメモリセル１０のアレイを有するメモリ装置が製造されると、内部構成要素は、動作オフセット閾値Ｖｏｆｆを下げるように配列し直すことはできない。この問題に取り組むために、本発明による調整可能な磁気スイッチは、以下に提示されるように、検出された磁界が製造プロセス後に調整されることを可能にすることによって、製造された磁気メモリ装置の動作信頼性を保証する。
【００２７】
図３Ａ、図３Ｂは、本発明による調整可能な磁気スイッチの一例示的実施形態を示す。説明のために図３Ａは、２つの磁気構成要素３２２、３３０を含む調整可能磁気スイッチ３２０を示す。磁気構成要素３２２は３回巻きコイルに接続される。しかしながら本発明の範囲を逸脱することなく、任意の適当な巻き数が使用可能である。磁気構成要素３２２は、強磁性体（例えばニッケル鉄磁石）で作られたソフトな円筒形棒磁石であり得る。磁気構成要素３３０は、強磁性体で作られたハードな永久磁石（例えばニッケル、コバルト、および他の関連合金磁石）であり得る。磁気構成要素３２２、３３０は説明目的のために特定の形状を有するように図示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく任意の適当な形状が使用可能である。
【００２８】
図３Ｂ（すなわち側面図）に示すように、磁気スイッチ３２０は、磁気構成要素３３０によって与えられる外部バイアス磁界Ｈbiasに露出される。いったんバイアス磁界Ｈbiasが磁気スイッチ３２０の上で確立されると、バイアス磁界Ｈbiasと同じ方向と向きとを有する磁界（Ｈ）を生成するような方法でコイルを通して電流（Ｉ）(例えば電流パルス)が送られる。電流パルスの大きさは、その飽和磁化値にまで磁気構成要素３２２を強く磁化するために十分であるように選択される。
【００２９】
単に説明目的で、磁気構成要素３２２の磁化（Ｍ）の方向は初期には、一定のバイアス磁界Ｈbiasと同じ方向に下向きに向けられているように図示されている。電流（Ｉ）がコイル３２４を通して送られた後に磁気構成要素３２２は、高い磁化を保持している。この場合、検出点Ｐにおいて磁気構成要素３２２の表面に近い磁界は、バイアス磁界Ｈbiasと磁気構成要素３２２によって生成された磁界との組合せである。この組合せ磁界は、オフセット電圧Ｖoffよりはるかに大きな電圧信号を生成する極めて高い磁化状態という結果をもたらす。したがってセンサー１３０は、例えば磁化（Ｍ）の下向き方向がハイ状態（すなわち「１」）として表されると仮定して、記憶データを「１」であるとして容易に検出する。
【００３０】
ロー状態（すなわち「０」）を得るために、磁気構成要素３２２を減磁する全磁界（すなわち、Ｈcoil＋Ｈbias）を生成するために十分なバイアス磁界Ｈbiasとは反対方向の磁界−Ｈcoilを生成するようにコイル３２４を通して適当な電流（Ｉ）（例えば電流パルス）が送られる。電流はコイル３２４を通して送られた後に、磁化（Ｍ）は図４を参照して以下更に説明されるように、リコイルラインにしたがってリコイルし、磁気構成要素３２２に極めて低い磁化を与える。もし電流が十分に強ければ、磁化（Ｍ）は反対方向に向けられ得る。この場合、検出点Ｐにおける磁界は、バイアス磁界Ｈbiasと、極めて低いかあるいはバイアス磁界Ｈbiasの反対方向にある、磁気構成要素３２２によって生成された磁界と、の組合せの磁界になる。いずれの事例でも点Ｐにおける全磁気誘導は、ハイレベルの場合に対応するものより著しく低いか、存在しないか、あるいは反対方向になっている。したがって確実なローレベル状態（すなわち「０」）がセンサー１３０によって検出され得る。
【００３１】
図３Ａ、図３Ｂに概略的に示されたスイッチング挙動は、図４に示すような磁気構成要素３２２のヒステリシスループを使用して説明できる。第１に、誘導負荷ラインと誘導ヒステリシスループとの交点は、誘導Ｂ1を有する点「ａ」を定義する。それから点「ａ」は、磁化ループ上の対応する点「ｂ」を決定するために使用され得る。それから磁化負荷ラインが描かれ得る。それからこの負荷ラインは、磁化ヒステリシスループ上の点「ｅ」における新しい交点を確立するために磁界軸に沿ってＨcoilによって平行移動する。それから誘導ループ上の対応する点「ｆ」が確立され得る。Ｈcoilが除去された（すなわち、電流パルスが除去された）後に、磁気構成要素３２２はリコイルする。それから点「ｆ」とリコイル透磁率とを使用してリコイルラインが引かれ得る。最後にリコイルラインと磁化負荷ラインとの交点「ｇ」が決定されて、誘導Ｂ2を与えることができる。それから誘導Ｂ2は、ロー状態（すなわち「０」）を確立する際にいったん電流（Ｉ）が除去されたとき、磁気構成要素３２２内に記憶された誘導磁化（Ｍ）として設定される。
【００３２】
ここで、図５〜図１０を参照しながら製造プロセスが説明される。メモリセル１０（図１に示すような）の製造プロセスは、２つの部分、（１）センサー１３０の製造と（２）磁気スイッチ１２０の製造とに分割され得る。調整可能磁気スイッチに関しては、バイアス磁石を製造するための追加のプロセスが含まれる。
【００３３】
ホール効果センサー１３２は、ＩＩＩ〜Ｖ族物質（すなわち、周期律表のＩＩＩ族およびＶ族の元素から形成された化合物）といった高移動度物質で製造される。ＩＩＩ〜ＩＶ族物質はＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂおよび関連する２次元電子ガス（２ＤＥＧ）構造を含むが、これらに限定されない。ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓヘテロ構造に基づく２ＤＥＧ構造は、ドープ広帯域ギャップＡｌＧａＡｓ材料（すなわち、バリア）と非ドープ狭帯域ギャップＧａＡｓ材料（すなわち井戸）との間の調整ドープへテロ構造のヘテロ接合境界面に形成され得る。イオン化されたキャリア（ドーパントからの）は、井戸内に移動して２ＤＥＧを形成する。これらのキャリアは、それらのイオン化された親不純物から空間的に分離されており、したがって高いキャリア移動度と大きなホール効果とを可能にする。ここではＩＩＩ〜ＩＶ族物質だけが論じられているが、他の物質（例えばシリコン）もホール効果センサー１３２を製造するために使用可能である。
【００３４】
図５Ａ〜図５Ｄは、本発明の一例示的実施形態によるホール効果センサー１３２の種々の製造段階を示す。ｎ型活性ＧａＡｓ薄膜５３９（約０．５〜０．６μｍ）を有する半絶縁性ＧａＡｓウェーハといった適当なウェーハ５３８が使用される。レジスト５４０（例えば９５０Ｋ  ＰＭＭＡ  ４％）の層がウェーハ５３８上でスピンさせられる。下記のスピン条件が使用され得る。スピン速度＝約４０００ｒｐｍ（厚さ＝０．５〜２μｍ）；ベーク温度＝１６０℃；ソフトベーク時間＝７分；露出エネルギー＝２５ｋＶ；１露出投与量＝１５０μＣ／ｃｍ2；現像剤＝ＭＢＩＫ／ＩＰＡ混合物（１：３）；現像時間＝２５秒。レジスト層５４０は、ＥＢＬ（すなわち、電子ビームリソグラフィ）を介してパターン化される。しかしながら任意の適当なパターン化技法（例えば標準ＡＺレジストタイプによるフォトリソグラフィ）も使用可能である。それからセンサーを絶縁するためにメサエッチイングプロセスが実行される。このエッチングプロセスは、例えば標準Ｈ2Ｏ2／Ｈ3ＰＯ4／Ｈ2Ｏ溶液による湿式エッチングを含む。
【００３５】
エッチングプロセスに続いて入力端子１３４と出力端子１３６(図１)がリフトオフプロセスを介して堆積される。図５Ｅ〜図５Ｈに示すようにリフトオフプロセスは、２層コポリマー／ＰＭＭＡで作られた層５４２を（４０００ｒｐｍで）スピンさせることを含む。このリフトオフプロファイル（すなわち、アンダーエッチング）は、現像プロセス時と電子ビームへの露出後にコポリマーとＰＭＭＡとの間の感度差によって与えられる。センサー１３０の入力端子および出力端子として使用されるオーム接触部１３４および１３６を形成するために、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）といった適当な材料の接触層５４４が約４００ｎｍの厚さにウェーハ５３８上に蒸着される。接触性能を改善するためにＡｕＧｅ層５４４にニッケルの層が付加され得る。
【００３６】
蒸着ステップに続いてリフトオフプロセスは、ＡｕＧｅ層５４４の如何なる不必要部分も除去するためにウェーハ５３８をアセトンに入れることによって完了する。適当な洗浄の後に接触部（すなわち、ＡｕＧｅ層５４４）は急速熱アニール（ＲＴＡ）を受ける。このアニールは、窒素（Ｎ2）流で満たされたＲＴＡチャンバ内で約４０秒間、約３４０℃で実行される。リフトオフプロセスは、ＡｕＧｅ層５４４の如何なる不必要部分も除去するためにウェーハ５３８をアセトンに入れることによって完了する。図６は、ＡｕＧｅ接触部を有するＧａＡｓギリシャ十字形ホール効果センサーを示す。またこのパターンに含まれる位置合わせマーク５４６も図示されている。
【００３７】
上記の例ではレジストＰＭＭＡ４％が使用されているが、ＰＭＭＡ２％といった任意の適当なレジストが使用可能である。更に接着促進剤ＨＭＤＳも必要に応じて使用可能である。レジストとしてＰＭＭＡ２％を使用するときには、下記のリソグラフィ処理パラメータが使用可能である。ＰＭＭＡ（２％）；露出エネルギー＝１５ｋＶ；１露出投与量＝１５０μＣ／ｃｍ2；現像剤＝ＭＢＩＫ／ＩＰＡ混合物（１：３）；現像時間＝２５秒。
【００３８】
いったんホール効果センサー１３２が製造されると、ホール効果センサー５３２上で絶縁層７４８がスピンさせられる。絶縁層７４８は、典型的なレジストとして処理され得る（すなわち、ウェーハ上でスピンさせられて、オーブン内またはホットプレート上でベークされ得る）誘電体ポリイミドといった適当な材料で作られる。誘電体ポリイミドの一例は、ＨＤ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ（ＨＤマイクロシステム）のＰ１２５４５（種々のマイクロエレクトロニクスアプリケーションで使用される金属間高温ポリイミド）である。これは、高いガラス転移温度（すなわち、約４００℃）を有し、ポジレジストでパターン化され得る。更に、硬化したフィルムは低いＣＴＥをもって延性があって柔軟であり、一般の湿式および乾式処理化学薬品に耐性がある。他の適当な材料は、酸化シリコンと窒化シリコンとを含み、これらは低い温度でプラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）によって堆積され得る。
【００３９】
単に説明目的のために図７Ａ〜図７Ｄは、約６０００ｒｐｍの速度で、ホール効果センサー５３２上でスピンさせられ、それからホットプレート上でソフトベークされたＰ１２５４５の絶縁層７４８を示す。温度は、２４０℃／時で２５℃から１７０℃まで傾斜付けされる。いったん１７０℃のオーブンまたはホットプレート温度が到達されると、この温度は９分間（すなわち、浸漬時間）一定に保持される。浸漬時間後にホットプレートは、自然対流によって室温にまで冷える。絶縁層７４８が約１４０℃または１７０℃のオーブンまたはホットプレート温度でベークされると、この絶縁層は後でレジスト層を除去するために使用される沸騰アセトンに対して良好な化学的抵抗力を発達させる。
【００４０】
いったん絶縁層７４８が堆積されるとポジレジスト層７５０（例えばＰＭＭＡ４％またはＡＺ５２０６）は絶縁層７４８上でスピンさせられる。説明のためにＰＭＭＡ４％が使用される。それからレジスト層７５０は、６℃／分の傾斜速度と６分の浸漬時間によって、２分間、１６０℃の温度でオーブン内またはホットプレート上でベークされる。１６０℃のベーキング温度は、ＰＭＭＡのための最低安全ベーク温度である（例えば１２０℃でベークされたＰＭＭＡは、何らかの接着障害を示す可能性がある）。
【００４１】
それからウェーハは、ＥＢＬチャンバ内に置かれ、そこでウェーハは２５ｋＶの電子ビームに露出される。レジスト層７５０は、ホール効果センサーのオーム接触部と位置合わせマーク（もしあれば）の上に開口部を作るような方法でパターン化される。サイズ９×１０μｍ2のパターンに関しては適当な投与量は１６５〜１８２μＣ／ｃｍ2の範囲内にあり；サイズ１７×１７μｍ2のパターンに関しては適当な投与量は１４９〜１６３μＣ／ｃｍ2の範囲内にあり；サイズ１００×１１２μｍ2のパターンに関しては適当な投与量は１３２〜１４５μＣ／ｃｍ2の範囲内にあり得る。
【００４２】
露出後、レジスト層７５０は適当な時間の間（例えば約４０〜５５秒間）、ＭＩＢＫ／アルコール（１：３）といった適当な溶液中で現像される。それからウェーハは、アルコールと脱イオン水でリンス（すすぎ洗い）される。いったんウェーハが洗浄されると、適当な時間の間（例えば約６〜１４分間またはそれより長く）絶縁層をエッチングするために、希釈ＰＰＤ４５０（１：５）溶液が使用される。希釈おおび撹拌の程度と現像およびエッチング時間とは、必要に応じて変えることができる。レジスト層７５０（すなわち、ＰＭＭＡ）を除去するために沸騰アセトンが使用される。最後に絶縁層７４８の製造を完了させるために絶縁層７４８は、前述のような温度傾斜を使用して約２００℃でハードベークされる。絶縁層は、４００℃といった高い温度でハードベークされることも可能である。しかしながらこのような高い温度は、ホール効果センサー内に望ましくない拡散を作り出す可能性がある。
【００４３】
いったんセンサー１３０が製造されると、絶縁層７４８の上に磁気スイッチ１２０が製造される。磁気スイッチ１２０を製造することへの一般的アプローチは、最初にコイル１２４を製造し、それから磁気構成要素１２２を製造することである。磁性材料（例えばＡｌｎｉｃｏおよびＭａｒｔｅｎｓｉｔｉｃスチール）を製造するための従来の方法は、例えば異なる構成要素を溶融すること、鋳造すること、および高温（典型的には８００℃を超える）熱処理（例えば焼入れ）を含む合成ルートを含む。他の合成ルートは、焼結と押出しとを含む。これらの方法は、構成要素の極端に小さなサイズのためにマイクロテクノロジーまたはウェーハスケール処理とは整合しない。
【００４４】
他方、電気めっきは、素子の壁の上により少ない欠陥を有する素子形状の比較的良好な画定を可能にする。これはまた、安価で実現が比較的単純なプロセスである。堆積された合金の化学量論（stoichiometry）を監視するために３電極システムが使用され得る。
【００４５】
磁気スイッチ１２０の製造プロセスを説明する際に電気めっきが使用されるが、任意の適当な合成ルートも利用可能である。図８に示すように電気めっきシステム８００は、電気めっきセル８１０とコンピュータ８２０とコンピュータ駆動のポテンシオスタット（定電位電解装置）／ガルバノスタット８３０とを含む。コンピュータ８２０は、電気めっきプロセスを制御するためにポテンシオスタット／ガルバノスタット８３０を介して電気めっきセル８１０に接続される。ポテンシオスタット／ガルバノスタット８３０は、ポテンシオスタットまたはガルバノスタットのいずれかとして機能し得る。
【００４６】
最初にセンサー１３０の上に、コイルと、磁気構成要素が堆積されるこのコイル内の磁石スポットまたは磁石領域とが形成される。コイルと磁石スポットとを形成するための第１の例示的プロセスは、チタン／金リフトオフプロセスを含む。図９Ａ〜図９Ｄは、本発明による金リフトオフプロセスによる製造の種々の段階を示す。
【００４７】
絶縁層７４８（図７Ｄからの）は、先ず２重レジスト層９５４（例えばコポリマー／ＰＭＭＡ）でカバーされる。そのためにコポリマーＥ１１の層はウェーハ上で最初にスピンさせられる。それからコポリマー層は、前述のような温度傾斜をもってホットプレート上で５分間、１６０℃でベークされる。ホットプレートは、自然対流によって室温にまで冷えるように放置される。それからアニソール内のＰＭＭＡ４％の層はウェーハ上でスピンさせられ、定義された温度傾斜を使用して５分間、１６０℃でベークされる。ホットプレートは、自然対流によって室温にまで冷えるように再び放置される。
【００４８】
ウェーハは、ＥＢＬチャンバ内に置かれ、そこで２重レジスト層９５４は２５ｋＶの露出と種々の投与量とでコイル９２４と磁石スポット９２３とをパターン化するために電子ビームに露出される。微細なコイルパターンに関しては適当な投与量は１５０μＣ／ｃｍ2であり；磁石スポットに関しては適当な投与量は１２０μＣ／ｃｍ2であり；位置合わせマーク（もしあれば）に関しては適当な投与量は１９５μＣ／ｃｍ2である。この位置合わせマークは、磁石スポットの位置決めを助けるためにこのパターンに含まれることが可能である。それから２重レジスト層９５４は約２０秒間、ＭＩＢＫ／アルコールといった適当な溶液内で現像される。
【００４９】
パターン化ステップの後にウェーハは、電子ビーム蒸発器内に配置され、そこでＴｉ／Ａｕ層９５２を形成するためにこれらのパターン上にそれぞれ２５ｎｍと１５０ｎｍのチタン層９５２ａと金層９５２ｂとが堆積される。チタン層９５２ａは接着層として使用される。最後にウェーハは、蒸発器から取り外されて２重レジスト層９５４と望ましくない如何なるＴｉ／Ａｕ層９５２をも除去するために約１時間、アセトン内に浸漬される。図９Ｆに示すようにコイル９２４と磁石スポット９２３とが得られる。この例示的実施形態では単に１巻きコイル９２４が使用されている。しかしながら本発明の範囲から逸脱することなく適当なものとして、異なる巻き数も使用可能である。
【００５０】
コイル９２４と磁石スポット９２３と位置合わせマーク（図示せず）とを堆積した後に、磁気構成要素１２２の形状と寸法とを与えるモールドを介して磁石スポット９２３上に磁気構成要素１２２が電気めっきされる。図１０Ａ〜図１０Ｃに示すようにこのようなモールドを製造するためには、コイル９２４と磁石スポット９２３と位置合わせマーク（図示せず）の上にレジスト（例えば、ＡＺ４６２０）の厚い（例えば約１０μｍ）層１０５８をパターン化するためにＥＢＬが使用される。このレジスト層１０５８は約４分間、約９５℃でベークされる。それからレジスト層１０５８はＥＢＬ用のチャンバ内に配置され、ここで位置合わせマークが位置決めされる領域が電子ビームに露出される。この露出に続いてレジスト層１０５８は、ＰＰＤ４５０といった適当な溶液中で現像され、そして位置合わせマークが位置決めされた領域から除去される。ウェーハは、脱イオン水で洗浄され、Ｎ2によって吹き付け乾燥される。それからＥＢＬ（およびガイドとしての位置合わせマーク）を使用して、磁石スポット９２３がパターン化され、レジスト層１０５８は井戸１０６０を得るために１秒間、現像される。井戸１０６０は、磁気構成要素を形成するために磁性材料が電気めっきされる容器として機能する。
【００５１】
それからレジストテンプレートを有するウェーハは、電気めっきセル８１０（図８）内に配置され、そこでレジストテンプレート上に磁性材料１０７０（例えばニッケルまたはニッケル鉄）を堆積するために、パルス堆積（例えば２％デューティサイクルを有する、ただしｔon＝１ｍｓ；ｔoff＝４９ｍｓ；ピーク電流は約１．４ｍＡ）が使用されて、磁石スポットに井戸を形成し、それによって磁気構成要素１２２のアレイを形成する。純粋な材料は一般に、より堆積し易い。しかしながら合金も使用され得る。堆積され得る材料の例は、コバルト、鉄、ニッケル、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、およびコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）を含む。必要であればこれらの材料の保磁力を増加させるために種々の触媒が使用可能である。
【００５２】
説明目的のために、２つの添加物すなわち、サッカリン（歪み緩和剤として機能する）とラウリル硫酸ナトリウム（界面活性剤として機能する）とを有する塩化ニッケル溶液が井戸１０６０に入れられる。磁気構成要素を製造するために、ＤＣ電流といった電流が使用される。より小さな高アスペクト比構造に関して、磁気構成要素１２２のアレイを形成するようにレジストテンプレートの上に磁性材料（例えばニッケルまたはニッケル鉄）を堆積するためにパルス電着（例えば２％デューティサイクルを有する）が使用され得る。電気めっき条件は、コンピュータ駆動ポテンシオスタット／ガルバノスタット８３０によって制御される。この磁石の形状は円筒形であるが、如何なる形状（例えば矩形、正方形）でも上記の技法を使用して開発され得る。電着の後に、アセトンといった適当な溶液を使用してモールド（すなわち、厚いレジスト層１０５８）が除去される。図１１は、上記のプロセスを使用して開発された磁気スイッチを示す。
【００５３】
いったん磁気スイッチ１２０が完成されると、図３Ａ、図３Ｂに示すような調整可能磁気スイッチを製造するために更なる処理ステップが実施され得る。例えば磁気スイッチ１２０の上面に絶縁層７４８が堆積される。それから例えば絶縁層７４８の上に、予め製造されたマイクロ磁石のハイブリッド集積をすることによって、あるいはコバルトまたは選択された合金といったハードな強磁性体を電気めっきすることによって、この構造体の上面にハードな永久磁石が加えられる。
【００５４】
モールドを製造するための例示的方法としてＥＢＬが使用されているが、フォトリソグラフィといった任意の適当な任意の方法が使用可能である。例えばフォトリソグラフィを使用するとき、モールドは適当な予め製造されたハードマスクを介してＵＶ光にレジスト層（すなわち、ＡＺ４６２０）を露出することによって形成される。
【００５５】
コイル９２４と磁石スポット９２３とを製造することへのもう１つのアプローチは、図１２Ａ〜図１２Ｅに示すものと同じプロセスステップでコイル９２４と磁石スポット９２３とを得るためにシード層９５２を直接エッチングすることを含む。主要な考え方は、磁気構成要素１２２の成長のため、および同時にコイル９２４を作るためにシード層９２５を使用することである。最初に、シード層９５２（すなわち、Ｔｉ層９５２ａ、Ｃｕ層９５２ｂ、Ｔｉ層９５２ｃ）を保持するウェーハが例えばＥＢＬを介してパターン化される。このパターン化ステップは、ポジレジスト層１２１０の使用と湿式エッチングとを組み込むことができる。再びこのパターンは、電気めっきのために使用される共通電極に単一ループ（１巻き）コイルを電気的に接続する金属経路を有する、中心の金属スポットの周りの単一ループコイルを含む。しかしながら適当な如何なる巻き数でも使用可能である。
【００５６】
ウェーハは、約１５０℃で約３０分間、ホットプレート上でこのウェーハをベーキングすることによって乾燥される。レジスト１２１０（例えば、ＡＺ５２０６Ｅ）の層がウェーハ上でスピンさせられる。レジスト層１２１０は、約９５℃から始めて約８０℃まで下げられながらソフトベークされるが、この温度変化時間は約６〜７分である。それからレジスト層１２１０は露出される（例えば露出エネルギー＝約１０ｋＶ；１投与量＝約６μＣ／ｃｍ2）。露出後、ウェーハはＰＰＤ４５０といった適当な溶液内で現像される。それからウェーハは、脱イオン水で洗浄される。洗浄ステップの後にウェーハは、約１２５℃で約１０分間、ハードベークされる。チタン（Ｔｉ）層と銅（Ｃｕ）層は、適当な溶液でエッチングされる。例えばＴｉ層９５２ａ、９５２ｃは高度に希釈されたＨＦ／ＨＮＯ3／Ｈ2Ｏ溶液でエッチングされ得るが、銅層９５２ｂはＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ溶液でエッチングされ得る。それからウェーハは、レジスト１２１０を除去するために洗浄される。この洗浄ステップは、例えば沸騰アセトン、沸騰アルコールおよび脱イオン水リンスを含み得る。いったんコイル９２４と磁石スポット９２３とがシード層９５２内で直接エッチングされると、ウェーハは上記のように磁気構成要素を電気めっきするためにモールドを作成するためのプロセスを受ける。
【００５７】
本発明による磁気メモリ装置は、ホール効果センサー上の磁気スイッチに関連して説明された。特に、供給される如何なる電力もなしに磁界を保持できる磁気構成要素と記憶された磁界を読み取るための単純なセンサーとの利点は、現在使用されている電気ベースのメモリ装置と比較して動作のために極めて僅かしか電力を消費しない不揮発性メモリ装置を提供する。
【００５８】
更に、本発明による調整可能磁気スイッチが説明された。本発明による調整可能磁気スイッチの利点は、非常に多い。第１に、磁気構成要素は誘導コイルからの誘導磁化（Ｍ）を保持するので、本発明による調整可能磁気スイッチは不揮発性メモリを有するスイッチとして機能できる。
【００５９】
第２に、本発明による調整可能磁気スイッチは、センサーオフセットを部分的あるいは完全に補正するために十分に高い磁界をホール効果センサーのために提供する。前者の場合、本発明による磁気スイッチの調整可能性、すなわち、バイアス磁界は、センサーオフセットに関して調整可能であり、製造の制約事項のより大きな許容誤差を可能にし、製造を遥かに容易にし、そして装置の信頼性を向上させる。これは、装置のサイズが縮小するにつれてセンサーオフセットが大きくなるので、小型化のための大きな利点である。
【００６０】
このアプローチのなおもう１つの大きな利点は、バイアス磁界がメモリセルの磁気構成要素の減磁を補正するので、本発明による調整可能磁気スイッチが遥かに製造し易い低アスペクト比磁石の使用を可能にすることである。本発明による調整可能磁気スイッチは、ホール効果センサーを使用する磁気メモリ装置に関連して説明された。しかしながら本発明による調整可能磁気スイッチは、磁気スイッチを調整するために使用されるバイアス磁界が如何なる磁気構成要素およびセンサー構成にも適用され得るので、他の磁気メモリ装置にも適用可能である。
【００６１】
本発明による磁気メモリ装置は、無線周波数識別タグ（ＲＦＩＤ）、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、および他のコンピュータデバイスを含むが、これらに限定されない種々のアプリケーションを有する。例えば本発明による磁気メモリ装置は、航空宇宙／防衛、センサー、およびＲＦＩＤアプリケーションのための用途を有する。本発明による磁気ランダムアクセスメモリは、低密度放射線ハードアプリケーションのために開発されてきた。本発明の磁気ランダムアクセスメモリは、不揮発性であり、読取り／書込みアドレス可能であり、放射線ハード材料から製造される。適用可能な出現してきたマーケットは、ラドハード（rad-hard）軍事およびレーダーシステム、衛星およびセキュリティアプリケーションといった航空宇宙および防衛、センサー、およびＲＦＩＤを含む。例えば自動車用のセンサーとバイオエレクトロニクス、バイオセンサーおよびガス／液体／エネルギー計測のような医療装置と石油およびガス探査のための地震監視とは、すべて本発明のための潜在的用途と想定される。広範囲のコンピューティング、ＰＤＡおよび表示装置のマーケットでも将来の成長と技術的進展が期待される。
【００６２】
一例示的実施形態では、本発明による磁気メモリ装置は、石油分野における油井といった苛酷な環境におけるセンサーで使用されることに適応している。例えば、本発明による磁気メモリ装置は、１７５〜２２０℃付近の温度範囲と最大２０，０００ｐｓｉの圧力と極端な慣性力（加減速力）の条件を有する環境で使用可能である。したがって環境的および／または化学的センサーに接続された本発明によるホール効果感知装置を有する磁気メモリ装置は、掘削流体および他の環境条件において油井状態を感知するために使用され得る。感知された化学的／環境的データは、このデータがメモリ装置に影響を与える可能性のある環境要因によって破壊されないという保証をもって、本発明の磁気メモリ装置に記憶され得る。
【００６３】
図１３は、本発明のメモリ装置の修正された形に接続され、また例えば油井における油井状態のリモートセンシング（遠隔感知）のための固有の装置を組合せで表すＲＦＩＤタグに一体化された例示的センサーを示す。しかしながら本発明の範囲から逸脱することなく他のセンサー／ＲＦＩＤアプリケーションも適用可能である。特に図３に示すように例示的センサーモジュール１３００は、本発明によるセンサー１３１０と磁気メモリ装置１３２０とを含む。このセンサー１３１０によって収集されたデータは、記憶のために制御ユニット１３３０を介して磁気メモリ装置１３２０に伝達される。制御ユニット１３３０は、必要な制御信号と電力とをセンサー１３１０と磁気メモリ装置１３２０に供給する。入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１３４０は、磁気メモリ装置１３２０に記憶されたセンサーデータにアクセスするためにコンピュータ（図示せず）といった外部装置に接続される通信チャネルを与える。データは、Ｉ／Ｏインタフェース１３４０を介して磁気メモリ装置１３２０から読取られ、あるいは磁気メモリ装置１３２０に記憶され得る。図１３の例示的実施形態では、センサーモジュール１３００の構成要素はＲＦＩＤプラットフォーム１３５０に一体化される。しかしながらセンサーモジュール１３００はまた、例えばセンサーモジュール１３００が使用されるアプリケーションによって指示されるような単一チップ集積回路（ＩＣ）上に縮小され得るか、あるいはプリント基板（ＰＣＢ）上に拡大され得る。本発明による磁気メモリ装置１３２０は上記のように縮小され得るので、本発明の範囲から逸脱することなく、センサーモジュール１３００のための種々のプラットフォームが使用可能である。
【００６４】
本発明の精神と範囲から逸脱することなく本発明の調整可能磁気スイッチにおいて種々の修正と変形とが行われ得ることは、当業者に明らかである。こうして、本発明は本発明の修正と変形とが添付の特許請求の範囲とそれらの同等物との範囲に入るものとして、これらの修正と変形とをカバーすることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明によるメモリセルの一例示的実施形態の平面図である。
【図２Ａ−Ｃ】本発明による磁気スイッチの一例示的実施形態の上面図である。
【００６６】
【図３Ａ−Ｂ】本発明による調整可能磁気スイッチの一例示的実施形態の概念図である。
【図４】本発明の磁気スイッチのリコイル磁化を決定するためのヒステリシスループを示すグラフである。
【図５Ａ−Ｄ】本発明による例示的センサーのための製造の種々の例示的段階を示す図である。
【図５Ｅ−Ｈ】本発明による例示的センサーのための製造の種々の例示的段階を示す図である。
【図６】本発明によって製造された例示的センサーの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す図である。
【図７Ａ−Ｄ】本発明による例示的センサーを絶縁するための製造の種々の例示的段階を示す図である。
【図８】本発明による電気めっきシステムの一例示的実施形態を示す図である。
【図９Ａ−Ｄ】本発明による例示的コイルと磁石スポットのための製造プロセス（すなわち、リフトオフ）の種々の例示的段階を示す図である。
【図９Ｅ】本発明の製造プロセスによって製造された例示的センサーのＳＥＭ画像を示す図である。
【図１０Ａ−Ｄ】本発明にしたがって磁石スポット上に磁性材料を堆積するための製造の種々の例示的段階を示す図である。
【図１１】本発明によって製造された磁気スイッチのＳＥＭ画像を示す図である。
【図１２Ａ−Ｅ】本発明による例示的コイルと磁石スポットのための代替の製造プロセス（すなわち、直接エッチング）の種々の例示的段階を示す図である。
【図１２Ｆ】本発明の代替の製造プロセスによって製造された例示的センサーのＳＥＭ画像を示す図である。
【図１３】本発明による一例示的センサーのブロック図である。
【図１】
2009521101.tif 000003
【図２Ａ−Ｃ】
2009521101.tif 000004
【図３Ａ−Ｂ】
2009521101.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ−Ｄ】
2009521101.tif 000007
【図５Ｅ−Ｈ】
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【図６】
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【図７Ａ−Ｄ】
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【図８】
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【図９Ａ−Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ−Ｄ】
2009521101.tif 000014
【図１１】
2009521101.tif 000015
【図１２Ａ−Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１３】
2009521101.tif 000018
【国際調査報告】
2009521101.tif 000019
2009521101.tif 000020