СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА НА МАГНИТНЫХ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДАХ

1. Способ изготовления устройства на магнитных туннельных переходах, при этом способ содержит этапы, на которых
формируют канавку в подложке;
осаждают проводящий контактный вывод внутри канавки и
осаждают структуру на магнитных туннельных переходах (MTJ) внутри канавки, причем MTJ-структура включает в себя фиксированный магнитный слой, имеющий фиксированную магнитную ориентацию, слой туннельного перехода и свободный магнитный слой, имеющий конфигурируемую магнитную ориентацию, при этом фиксированный магнитный слой, соединенный с проводящим контактным выводом вдоль поверхности раздела, которая идет практически по нормали к поверхности подложки, причем свободный магнитный слой расположен смежно с проводящим контактным выводом, чтобы переносить магнитный домен, выполненный с возможностью сохранять цифровое значение.
2. Способ по п.1, в котором поверхность подложки содержит практически плоскую поверхность.
3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором осаждают покрывающий пленочный слой и межслойный диэлектрический слой, а упомянутую канавку формируют перед осаждением проводящего контактного вывода.
4. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют процесс фототравления, чтобы удалить часть межслойного диэлектрического слоя согласно шаблону для формирования полости, причем осаждение проводящего контактного вывода заключается в том, что осаждают проводящий контактный вывод внутри полости.
5. Способ по п.1, в котором упомянутый фиксированный слой соединен с проводящим контактным выводом через антиферромагнитный слой.
6. Способ по п.5, в котором осаждение проводящего контактного вывода содержит этапы, на которых
формируют первый проводящий контактный вывод внутри канавки, чтобы сформировать первый боковой электрод; и
формируют второй проводящий контактный вывод внутри канавки, чтобы сформировать второй боковой электрод.
7. Способ по п.6, в котором первый проводящий контактный вывод электрически изолирован от второго проводящего контактного вывода.
8. Способ по п.6, в котором осаждение MTJ-структуры содержит этап, на котором осаждают фиксированный магнитный слой внутри канавки, причем фиксированный магнитный слой включает в себя первую часть, соединенную с первым проводящим контактным выводом через антиферромагнитный слой вдоль первой поверхности раздела, которая идет практически по нормали к поверхности подложки, и включает в себя вторую часть, соединенную со вторым проводящим контактным выводом через антиферромагнитный слой вдоль второй поверхности раздела, которая идет практически по нормали к поверхности подложки.
9. Способ по п.8, в котором фиксированный магнитный слой дополнительно включает в себя нижнюю часть, которая идет практически параллельно поверхности подложки.
10. Способ по п.8, дополнительно содержащий этапы, на которых
осаждают барьер для туннельных переходов внутри канавки, причем барьер для туннельных переходов включает в себя первую часть перехода, контактирующую с первой частью фиксированного магнитного слоя вдоль третьей поверхности раздела, которая идет практически по нормали к поверхности подложки, при этом барьер для туннельных переходов дополнительно включает в себя вторую часть перехода, контактирующую со второй частью фиксированного магнитного слоя вдоль четвертой поверхности раздела, которая идет практически по нормали к поверхности подложки; и
осаждают свободный магнитный слой внутри канавки, причем свободный магнитный слой включает в себя первую свободную часть, контактирующую с первой частью перехода вдоль пятой поверхности раздела, которая идет практически по нормали к поверхности подложки, и включает в себя вторую свободную часть, контактирующую с первой частью перехода вдоль шестой поверхности раздела, которая идет практически по нормали к поверхности подложки.
11. Способ формирования устройства на магнитных туннельных переходах, при этом способ содержит этапы, на которых
формируют канавку в подложке, причем канавка включает в себя первую боковую стенку, вторую боковую стенку, третью боковую стенку, четвертую боковую стенку и нижнюю стенку;
осаждают первый проводящий контактный вывод внутри канавки рядом с первой боковой стенкой и осаждают второй проводящий контактный вывод внутри канавки; и
осаждают структуру на магнитных туннельных переходах (MTJ) внутри канавки, причем MTJ-структура включает в себя фиксированный магнитный слой, имеющий магнитное поле с фиксированной магнитной ориентацией, слой туннельного перехода и свободный магнитный слой, имеющий магнитное поле с конфигурируемой магнитной ориентацией, при этом MTJ-структура является смежной с первой, второй, третьей и четвертой боковыми стенками на соответствующих первой, второй, третьей и четвертой поперечных поверхностях раздела и смежной с нижней стенкой на нижней поверхности раздела, при этом свободный магнитный слой включает в себя первую часть, смежную с первым проводящим контактным выводом, выполненным с возможностью переносить первый магнитный домен, чтобы сохранять первое цифровое значение, и свободный магнитный слой включает в себя вторую часть, смежную со вторым проводящим контактным выводом, выполненным с возможностью переносить второй магнитный домен, чтобы сохранять второе цифровое значение.
12. Способ по п.11, в котором первая, вторая, третья и четвертая поперечные поверхности раздела идут приблизительно перпендикулярно поверхности подложки.
13. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором формируют третий проводящий контактный вывод рядом с третьей боковой стенкой канавки.
14. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором выборочно удаляют часть MTJ-структуры, которая является смежной с четвертой боковой стенкой, чтобы создавать отверстие таким образом, чтобы MTJ-структура являлась практически U-образной.
15. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап, на котором осаждают межслойный диэлектрический материал в отверстие.
16. Способ по п.14, в котором выборочное удаление части MTJ-структуры содержит этап, на котором выполняют процесс фототравления, чтобы задавать рисунок в MTJ-структуре и удалять часть MTJ-структуры согласно рисунку.
17. Устройство на магнитных туннельных переходах (MTJ), содержащее
подложку, включающую в себя канавку, имеющую первую боковую стенку и вторую боковую стенку;
первый боковой электрод, расположенный внутри канавки, смежной с первой боковой стенкой;
второй боковой электрод, расположенный внутри канавки, смежной со второй боковой стенкой;
структуру с магнитными туннельными переходами (MTJ), расположенную внутри канавки, причем MTJ-структура включает в себя фиксированный магнитный слой, имеющий магнитное поле с фиксированной магнитной ориентацией, слой туннельного перехода и свободный магнитный слой, имеющий магнитное поле с конфигурируемой магнитной ориентацией, при этом MTJ-структура контактирует с первым боковым электродом в первой поперечной поверхности раздела и контактирует со вторым боковым электродом во второй поперечной поверхности раздела;
при этом свободный магнитный слой включает в себя первую часть, смежную с первым боковым электродом, выполненным с возможностью переносить первый магнитный домен, чтобы сохранять первое цифровое значение; и
при этом свободный магнитный слой включает в себя вторую часть, смежную со вторым боковым электродом, выполненным с возможностью переносить второй магнитный домен, чтобы сохранять второе цифровое значение.
18. MTJ-устройство по п.17, дополнительно содержащее
нижний электрод внутри канавки, смежной с нижней стенкой;
при этом свободный магнитный слой включает в себя нижнюю часть, смежную с нижним электродом, выполненным с возможностью переносить нижний магнитный домен, чтобы сохранять нижнее цифровое значение.
19. MTJ-устройство по п.17, в котором канавка включает в себя третью боковую стенку, и дополнительно содержащее
третий боковой электрод, расположенный внутри канавки, смежной с третьей боковой стенкой;
при этом свободный магнитный слой включает в себя третью часть, смежную с третьим боковым электродом, который выполнен с возможностью переносить третий магнитный домен, чтобы сохранять третье цифровое значение.
20. MTJ-устройство по п.19, дополнительно содержащее
верхний электрод, соединенный с битовой линией;
первый переключатель, включающий в себя первый контактный вывод, соединенный с первым боковым электродом, первый управляющий контактный вывод, соединенный со словарной линией, и второй контактный вывод, соединенный с первой линией истока;
второй переключатель, включающий в себя третий контактный вывод, соединенный со вторым боковым электродом, второй управляющий контактный вывод, соединенный со словарной линией, и четвертый контактный вывод, соединенный со второй линией истока; и
третий переключатель, включающий в себя пятый контактный вывод, соединенный с третьим боковым электродом, третий управляющий контактный вывод, соединенный со словарной линией, и шестой контактный вывод, соединенный с третьей линией истока.
21. MTJ-устройство по п.17, в котором первая боковая стенка имеет длину, идущую практически параллельно поверхности подложки, и глубину, идущую практически перпендикулярно поверхности, и в котором соотношение длины к глубине задает ориентацию магнитного домена первой части свободного слоя, смежного с первой боковой стенкой.
22. MTJ-устройство по п.21, в котором, когда длина превышает глубину, магнитный домен ориентирован в направлении, которое является практически параллельным поверхности подложки.
23. MTJ-устройство по п.21, в котором, когда длина меньше глубины, магнитный домен ориентирован в направлении, которое является практически перпендикулярным поверхности подложки.