專利名稱：磁性隧道結(jié)傳感器方法
磁性隧道結(jié)傳感器方法技術(shù)領(lǐng)域
圖2是

圖1的磁性隧道結(jié)的側(cè)^見圖的集合，說明其中的磁自旋軸的不同取向；
圖25是多個(gè)傳感器的簡(jiǎn)化平面圖，其中不同尺寸的懸 臂梁支撐位于多個(gè)MTJ附近的磁場(chǎng)源；
圖5-7是MTJ 32的隧穿電阻Rt作為外加磁場(chǎng)H的函數(shù) 的簡(jiǎn)化曲線圖60, 62， 64。圖5的曲線圖60說明電極38像單個(gè)磁 疇一樣開關(guān)的情況，也就是它的自旋軸42保持基本上不變直到達(dá)到 臨界磁場(chǎng)He或-He，由此它基本上突然改變或取向改變到新的取向。 例如，如果MTJ 32處于由V產(chǎn)Vt(l)時(shí)R產(chǎn)Rt(l)表征的狀態(tài)，它保持 在該狀態(tài)直到H-Hc然后取向改變到由R產(chǎn)Rt(2)表征的狀態(tài)。當(dāng)它向 回取向改變時(shí)，它保持在該狀態(tài)直到H=-He。當(dāng)期望傳感器20響應(yīng) 加速度、力、溫度、位置、壓力或者例如通過使得MFS 34相對(duì)于 MTJ 32移動(dòng)而引起H變化的任何其他物理參數(shù)的變化具有二進(jìn)制輸 出時(shí)，該類型的磁滯行為非常有用。向回取向改變所需的磁場(chǎng)-Hc可 以方便地由圖1中顯示的電流導(dǎo)線34A提供。0040圖6的曲線圖62說明電極38表現(xiàn)出相當(dāng)于多個(gè)磁疇的情況，其可以在稍微不同的磁場(chǎng)He，5H^He"單獨(dú)取向改變。為了說明假設(shè)MTJ 32處于由R產(chǎn)Rt(l)表征的狀態(tài)，那么隨著H增加，Rt 保持不變直到H=He'，由此Rt開始在恒定電壓下逐漸增加直到 H-He"，由此Rt鎖定在Rt=Rt(2)。磁滯循環(huán)62具有傾斜平行六面體 形狀。圖7顯示電極38的材料和取向是這樣的(例如彼此呈直角)，使得磁化可以響應(yīng)H的增加或減小而連續(xù)旋轉(zhuǎn)的情況。那么 磁滯循環(huán)基本上毀壞成幾乎直線，如由在R產(chǎn)Rt(l)和R產(chǎn)Rt(2)處具有 兩個(gè)極值的Rt對(duì)比H曲線圖64顯示的。當(dāng)自旋軸42可以相對(duì)于自 旋軸40連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，該情況發(fā)生，如例如圖3的MTJ 32-8中顯示 的。圖1中顯示的電流導(dǎo)線34A方便地結(jié)合由曲線圖60， 62描繪的 方案使用以提供磁場(chǎng)-He，使得自旋軸42可以重置，也就是取向改變 回到它由磁場(chǎng)35擾亂之前的初始取向。00411圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施方案的磁性隧道結(jié)傳感器 70的簡(jiǎn)化示意側(cè)視圖，其使用具有其位置取決于到傳感器70的輸入 的磁場(chǎng)源86的可偏轉(zhuǎn)懸臂梁84。 MTJ傳感器(MTJS) 70包括襯 底72，方便地MTJ器件32和具有磁場(chǎng)源86的懸臂梁84形成于其 上的半導(dǎo)體襯底。襯底72期望地具有提供用于測(cè)量MTJ 32的電學(xué) 性質(zhì)變化的電子電路系統(tǒng)73的部分74，但這不是必需的。當(dāng)使用有 源磁場(chǎng)源(例如參看圖9)時(shí)，電路系統(tǒng)73也可以包括磁場(chǎng)源 (MFS)部分86的電流驅(qū)動(dòng)器，但這不是必需的。導(dǎo)體76方便地 用作到MTJ電極36的電接觸并且導(dǎo)體78用作到MTJ電極38的電 接觸。導(dǎo)體76， 78方便地由Ta/TaN制成，但這不打算限制，并且 可以使用任何合理的導(dǎo)電材料。絕緣層(沒有顯示)可以提供在導(dǎo) 體76與部分74之間。雖然沒有顯示以避免使圖8-10過度混亂，但 是圖1的電流導(dǎo)線34A也可以提供在MTJ 32下面，也就是導(dǎo)體76 與襯底72的區(qū)域74之間，但這不是必需的。提供電介質(zhì)區(qū)域75以 支撐電極78。隧穿電介質(zhì)37方便地由氧化鋁制成，雖然也可以使用 可以在非常薄、基本上均勻且沒有針孔的層中制造的其他高度絕緣 材料，例如MgO。電介質(zhì)平面化層77提供在導(dǎo)體76， 78上面。懸 臂梁84的區(qū)域82由層77的區(qū)域92支撐。懸臂梁84的部分85和 86是自由的，也就是它們可以如由箭頭88指示地移動(dòng)。梁84的磁 場(chǎng)源(MFS)部分86位于MTJ 32上面。凹槽或開口 80提供在層 77中以允許懸臂梁84的部分85和MFS部分86例如朝向和遠(yuǎn)離 MTJ 32偏轉(zhuǎn)，如由箭頭88指示的。如結(jié)合圖9和10說明的，MFS86可以是有源的，也就是栽流(例如參看圖8-9)，或者可以是無源 的，也就是包括永久磁體87 (例如參看圖8， 10)。無論什么物理 參數(shù)期望由傳感器70測(cè)量，這種物理參數(shù)耦合到懸臂梁84以便使 得它響應(yīng)這種物理參數(shù)的變化如由箭頭88指示地偏轉(zhuǎn)。00421圖9是與圖8的傳感器70的實(shí)例實(shí)施方案相對(duì)應(yīng)的磁 性隧道結(jié)傳感器70-1的簡(jiǎn)化平面圖90-1，其中懸臂梁84具有U 形，如可以在圖9中看到的。載流可偏轉(zhuǎn)懸臂梁84-1具有提供變化 的磁場(chǎng)到磁性隨道結(jié)(MTJ) 32的MFS部分86-1。 MTJ 32在平面 圖90-1中看到，電極38最接近觀察者。U形懸臂梁84-1具有錨固 在層77的區(qū)域92-1上的末端區(qū)域82-1，以及在層77中的凹入?yún)^(qū)域 或開口 80-1上延伸的部分85-1和86-1。 MFS部分86-1形成"U"的 底部并且覆蓋在MTJ 32上面。電流96流過包括MFS部分86-1的 U形懸臂梁84-1，并且在MTJ 32附近產(chǎn)生與圖1的傳感器20的磁 場(chǎng)35類似的磁場(chǎng)。這種方案稱作具有有源磁場(chǎng)源(MFS)，也就是 磁場(chǎng)由電流而不是由永久磁體產(chǎn)生。雖然懸臂梁84-1說明為具有 "U，，形的直的、恒定寬度的腿部，這種直的恒定寬度的腿部?jī)H為了說 明方便，而不打算限制，并且基于這里的描述本領(lǐng)域技術(shù)人員將理 解，可以使用適合于容納期望電流并且在箭頭88的方向上提供期望 偏轉(zhuǎn)特性的任何U形。
圖18是與圖17的方法122類似但是顯示更多細(xì)節(jié)的方 法122'的簡(jiǎn)化流程圖。開始123'和形成MTJ步驟124與方法122中 相同。在圖18中，步驟125細(xì)分成在MTJ上添加平面化隔離物步 驟127，繼之以在平面化隔離物上形成MFS步驟128,以及然后步 驟129，其中去除步驟128中提供的平面化隔離物的一部分以形成凹 腔或開口 80， 4吏得MFS (例如MFS 34， 86， 87， 104， 110)可以 響應(yīng)期望感測(cè)或測(cè)量的變化的物理參數(shù)相對(duì)于MTJ (例如MTJ 32)移動(dòng)，由此該移動(dòng)改變MTJ (例如MTJ 32)處的磁場(chǎng)。方法 122'適合于使用集成電路技術(shù)制造傳感器30， 70的情況，但并不局 限于此。方法122，然后繼續(xù)到結(jié)束126'。
圖25顯示具有不同長(zhǎng)度333， 335， 337的多個(gè)懸臂梁 332, 334， 336的簡(jiǎn)化平面圖330,其用來支撐位于多個(gè)MTJ 32A， 32B， 32C附近的磁場(chǎng)源86A, 86B, 86C。通過使用具有相同橫截 面但是不同長(zhǎng)度(或者不同橫截面但是類似長(zhǎng)度，或者具有其他尺 寸和形狀變化)的懸臂梁，偏轉(zhuǎn)不同梁所需的力或加速度可以不 同。因此，可以使得每個(gè)梁在力或加速度或壓力或溫度或其他物理 參數(shù)的不同范圍上響應(yīng)。通過將它們組合在單個(gè)傳感器中，傳感器 的總體動(dòng)態(tài)范圍可以任意擴(kuò)展。在圖25的實(shí)例中，傳感器332， 334， 336之間的唯一差異是梁長(zhǎng)度333， 335， 337。這種多個(gè)傳感 器可以由相同工藝基本上同時(shí)在相同襯底上制造，各個(gè)傳感器的不 同幾何形狀由掩模變化而不是由工藝變化提供。這是本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)o0062圖26是圖25的多個(gè)MTJ 32A， 32B, 32C說明為由分 別導(dǎo)向端子343， 345的導(dǎo)線342， 344電并聯(lián)的簡(jiǎn)化示意電路圖 340。圖27是對(duì)于MTJ 32A, 32B， 32C的并聯(lián)方案，Rr對(duì)比F的 簡(jiǎn)化曲線圖，其中Rt是各個(gè)MTJ 32A， 32B, 32C的電阻Rt的并聯(lián) 組合并且F是同時(shí)施加到多個(gè)傳感器332， 334， 336的懸臂梁 84A， 84B， 84C的加速度或力。為了說明方便，假設(shè)MTJ 32A， 32B, 32C具有基本上完全相同的Rt對(duì)比H特性，但是懸臂梁 84A, 84B, 84C具有不同的剛度，使得對(duì)于傳感器336， H=HC在 F=l時(shí)發(fā)生，對(duì)于傳感器334， H-He在F=2時(shí)發(fā)生，以及對(duì)于傳感 器332， H-He在F=3個(gè)單位時(shí)發(fā)生。換句話說，F(xiàn)-l時(shí)，梁84C完 全偏轉(zhuǎn)(相對(duì)于它的停止或者區(qū)域86-3接觸MTJ 32C) ， F=2時(shí)， 梁84B完全偏轉(zhuǎn)(相對(duì)于它的停止或者區(qū)域86-2相對(duì)于MTJ 32B)，以及F=3時(shí)，梁84A完全偏轉(zhuǎn)(相對(duì)于它的停止或者區(qū)域86A接觸MTJ32A),并且每種情況下的限制位置在相關(guān)MTJ處產(chǎn) 生He。然后對(duì)于與圖5中所示類似的各個(gè)Rt對(duì)比H特性，這三個(gè) 梁方案對(duì)于曲線圖352， 354， 356給出圖27中示意顯示的RT對(duì)比F 響應(yīng)。曲線圖352的跡線358對(duì)應(yīng)于F=l的力(或加速度)已經(jīng)施 加到傳感器330并且最容易偏轉(zhuǎn)的傳感器(例如傳感器336)提供 Hc到MTJ 32C的情況。曲線圖354的跡線360對(duì)應(yīng)于F=2的力(或加速度)已經(jīng)施加到傳感器330并且次容易偏轉(zhuǎn)的傳感器(例 如傳感器334)提供He到MTJ 32B的情況。曲線圖356的跡線362 對(duì)應(yīng)于F=3的力(或加速度)已經(jīng)施加到傳感器330并且最不容易 偏轉(zhuǎn)的傳感器(例如傳感器332 )提供He到MTJ32A的情況。在該 實(shí)例中，假設(shè)所有MTJ最初都處于它們的低電阻態(tài)中，隨著傳感器 330暴露于的力或加速度增加，電路340中測(cè)量的總電阻Rt以分段 方式增加。每個(gè)傳感器方便地包括與圖1的導(dǎo)體34A類似的電流導(dǎo) 線(這里沒有顯示)，以便隨著F去除提供-Hc從而將電極38中的 自旋軸取向改變回到它的初始狀態(tài)。因此，通過使用具有不同彈簧 常數(shù)和偏轉(zhuǎn)范圍的多個(gè)傳感器，可以實(shí)現(xiàn)更寬的總體動(dòng)態(tài)范圍，或 者如圖27中所示量化的或者通過使用其響應(yīng)類似于圖6或7的MTJ 而是模擬的。雖然圖26中說明的并聯(lián)電氣方案是有用的，但也可以 使用串聯(lián)方案。任何一種方案都起作用。能夠使用相同的制造工藝 在相同村底上容易地構(gòu)造具有不同響應(yīng)的傳感器，使用僅掩模差異 改變各個(gè)傳感器的幾何形狀，是本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)。雖然已經(jīng)根據(jù) 懸臂梁傳感器描述了使用多個(gè)傳感器擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍，但這僅為了說 明而不打算限制?；谶@里的描述本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，也可以 使用例如圖11-16中說明的隔膜型傳感器，以及組合其相對(duì)位置響應(yīng) 傳感器輸入而變化的多個(gè)MTJ和多個(gè)MFS的其他物理方案。
提供用于形成傳感器的第一實(shí)例方法，包括形成磁性隧 道結(jié)(MTJ)，在MTJ上沉積隔離物，在隔離物上提供磁場(chǎng)源(MFS) ， MFS具有至少部分地位于MTJ上的部分，以及去除 MFS與MTJ之間的隔離物的一部分4吏得位于MTJ上的MFS的部分可以響應(yīng)到傳感器的輸入而相對(duì)于MTJ移動(dòng)。提供另一種實(shí)例方 法，其中第一形成步驟包括沉積配置成其電子自旋軸可以被釘扎的 第一電極，在第一電極上提供隧穿電介質(zhì)，以及在隧穿電介質(zhì)上沉 積配置成其電于自旋軸可以自由的第二電極。提供再一種實(shí)例方 法，其中沉積第一電極的步驟包括沉積相對(duì)于第二電極具有高矯頑 力的第一電極的材料，以及沉積第二電極的步驟包括沉積相對(duì)于第 一電極具有低矯頑力的第二電極的材料。提供又一種實(shí)例方法，還 包括在提供MFS的步驟之前，在磁場(chǎng)存在的情況下熱處理第一電極 以將其電子自旋軸釘扎在預(yù)先確定的取向上。在另一種實(shí)例實(shí)施方 案中，提供MFS的步驟包括在隔離物上沉積梁，其具有適合于包括 位于第二電極上且偏轉(zhuǎn)地響應(yīng)輸入的MFS的第一端，以及具有位于 不在第二電極上的隔離物的遠(yuǎn)端部分上的第二端。在另一種實(shí)例實(shí) 施方案中，提供MFS的步驟包括沉積適合于栽有通過其位于MTJ 上的部分的電流的導(dǎo)體。
第二實(shí)例方法包括提供支撐襯底，在襯底上沉積第一電 極，其中第一電極包括具有第一矯頑力的磁性材料，在第一電極上 形成隧穿電介質(zhì)，沉積第二電極與隧穿電介質(zhì)接觸，其中第二電極 包括具有小于第一矯頑力的第二矯頑力的磁性材料，懸置懸臂梁使 得適合于相對(duì)于第二電極移動(dòng)并且包括磁場(chǎng)源(MFS)的第一端位 于第二電極上，以及將懸臂梁的第二遠(yuǎn)端耦合到襯底。在另一種實(shí) 例實(shí)施方案中，安裝步驟包括形成具有載流導(dǎo)體的MFS。在再一種 實(shí)例實(shí)施方案中，懸置懸臂梁的步驟包括在襯底上和第二電極上沉 積犧牲隔離物，形成至少部分位于犧牲隔離物上的梁，以及去除位于MFS下面的犧牲隔離物的一部分。在又一種實(shí)例實(shí)施方案中，懸 置梁的步驟包括形成U形的梁，U形的閉端包括MFS，以及耦合梁 的步驟包括將U形的敞開遠(yuǎn)端耦合到襯底。在另一種實(shí)例實(shí)施方案 中，提供步驟包括提供包含耦合到MTJ的電子器件的半導(dǎo)體襯底， 從而當(dāng)有源時(shí)提供電流到MTJ并且測(cè)量跨越MTJ的電壓降。[00651本發(fā)明方法的第三實(shí)例實(shí)施方案包括制造具有第 一含鐵磁的電極和第二含鐵磁的電極的磁性隨道結(jié)(MTJ)，兩個(gè)電極由 適合于在其間提供隧穿傳導(dǎo)的電介質(zhì)相隔，以及安裝可移動(dòng)地懸置 在第二含鐵磁的電極附近的磁場(chǎng)源(MFS)，使得MTJ與MFS之 間的距離響應(yīng)到傳感器的輸入的變化引起由MFS源提供的MTJ處 的磁場(chǎng)變化，從而改變MTJ的電學(xué)性質(zhì)。在本發(fā)明方法的另一種實(shí) 施方案中，安裝步驟包括形成具有載流導(dǎo)體的MFS。在再一種實(shí)施 方案中，安裝步驟包括沉積包括適合于栽流的U形導(dǎo)體的MFS從而 提供MTJ處的磁場(chǎng)。在又一種實(shí)施方案中，安裝步驟包括安裝永久 磁體作為磁場(chǎng)源。在另一種實(shí)施方案中，安裝步驟包括將MFS懸置 在懸臂梁上。在另一種實(shí)施方案中，制造步驟包括在支撐物上形成 MTJ，以及安裝步驟包括將MFS耦合到與MTJ相隔的懸臂梁的第 一端，并且將懸臂梁的第二遠(yuǎn)端錨固到支撐物。在另一種實(shí)施方案 中，該方法包括將第一電極的電子自旋軸釘扎在預(yù)先確定的取向上 而保持第二電極的自旋軸自由。在另一種實(shí)施方案中，該方法還包括在制造步驟之前，在MTJ附近提供電導(dǎo)體并且定位以在與MTJ 上的U形導(dǎo)體的一部分中流動(dòng)的電流呈基本上直角的方向上栽流。 在另一種實(shí)施方案中，制造步驟包括制造具有細(xì)長(zhǎng)第一和第二電極 的MTJ,并且使得第二電極的較長(zhǎng)尺寸取向與第一電極的較長(zhǎng)尺寸 基本上垂直。在另一種實(shí)施方案中，該方法還包括在公共襯底上基 本上同時(shí)制造多個(gè)隧道結(jié)(MTJ)，基本上同時(shí)安裝多個(gè)磁場(chǎng)源 (MFS)，使得每個(gè)MFS可移動(dòng)地懸置在MTJ的一個(gè)附近，其中 這種多個(gè)MFS共同地接收傳感器輸入但是具有對(duì)其的不同可移動(dòng)響 應(yīng)，以串聯(lián)或并聯(lián)或其組合的形式對(duì)MTJ中的至少一些電耦連以提 供組合輸出。0066雖然至少一種實(shí)例實(shí)施方案已經(jīng)在前面詳迷中提出，但 是應(yīng)當(dāng)理解存在許多變化。同樣應(yīng)當(dāng)理解， 一種或多種實(shí)例實(shí)施方 案僅是實(shí)例，而不打算以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或構(gòu) 造。然而，前面的詳述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供實(shí)現(xiàn)一種或多種實(shí) 例實(shí)施方案的方便路線圖。應(yīng)當(dāng)理解，可以在元件的功能和排列方面進(jìn)行各種改變而不背離如附加權(quán)利要求及其法律等價(jià)物中陳述的 本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種形成具有輸入的傳感器的方法，包括形成磁性隧道結(jié)(MTJ)；在MTJ上沉積隔離物；在隔離物上提供磁場(chǎng)源(MFS)，該MFS具有至少部分地位于MTJ上的部分；以及去除MFS與MTJ之間的隔離物的一部分使得位于MTJ上的MFS的部分可以響應(yīng)到傳感器的輸入而相對(duì)于MTJ移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中形成步驟包括 沉積第一電極，第一電極配置成其電子自旋軸可以被釘扎； 在第一電極上提供隧穿電介質(zhì)；以及在隧穿電介質(zhì)上沉積第二電極，第二電極配置成其電子自旋軸 可以自由。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中 沉積第一電極的步驟包括沉積相對(duì)于第二電極具有高矯頑力的第一電極的材料；以及 沉積第二電極的步驟包括沉積相對(duì)于第一電極具有低矯頑力的第二電極的材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的傳感器，還包括在提供MFS的步驟之前在磁場(chǎng)存在的情況下熱處理第一電極以將其電子自旋軸釘扎在 預(yù)先確定的取向上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中提供MFS的步驟包括 在隔離物上沉積梁，其具有適合于包括位于第二電極上且偏轉(zhuǎn)地響應(yīng)輸入的MFS的第一端，以及具有位于不在第二電極上的隔離 物的遠(yuǎn)端部分上的第二端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中提供MFS的步驟包括 沉積導(dǎo)體，該導(dǎo)體適合于載有通過其位于MTJ上的一部分的電流。
7. —種形成傳感器的方法，包括 提供支撐襯底；在襯底上沉積第一電極，其中第一電極包括具有第一矯頑力的 磁性材料；在第一電極上形成隧穿電介質(zhì)；沉積與隧穿電介質(zhì)接觸的第二電極，其中第二電極包括具有小 于第 一矯頑力的第二矯頑力的磁性材料；懸置懸臂梁，第一端位于第二電極上，它適合于相對(duì)于第二電 極移動(dòng)并且包括磁場(chǎng)源(MFS);以及將懸臂梁的第二遠(yuǎn)端耦合到襯底。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中懸置懸臂梁的步驟包括 在襯底上和第二電極上沉積犧牲隔離物； 形成至少部分位于犧牲隔離物上的梁；以及 去除位于MFS下面的犧牲隔離物的一部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中 懸置梁的步驟包括形成U形的梁，U形的閉端包括MFS;以及耦合梁的步驟包括將U形的敞開遠(yuǎn)端耦合到襯底。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中提供步驟包括 提供包含耦合到MTJ的電子器件的半導(dǎo)體襯底，從而當(dāng)有源時(shí)提供電流到MTJ并且測(cè)量跨越MTJ的電壓降。
11. 一種形成傳感器的方法，包括制造具有第一含鐵磁的電極和第二含鐵磁的電極的磁性隧道結(jié) (MTJ),兩個(gè)電極由適合于在其間提供隧穿傳導(dǎo)的電介質(zhì)相隔； 以及安裝可移動(dòng)地懸置在第二含鐵磁的電極附近的磁場(chǎng)源 (MFS)，使得MTJ與MFS之間的距離響應(yīng)到傳感器的輸入的變化引起由MFS源提供的MTJ處的磁場(chǎng)變化，從而改變MTJ的電學(xué) 性質(zhì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中安裝步驟包括 形成具有栽流導(dǎo)體的MFS。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中安裝步驟包括 沉積包括適合于載流的U形導(dǎo)體的MFS從而提供MTJ處的磁場(chǎng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中安裝步驟包括 安裝永久磁體作為磁場(chǎng)源。
15. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中安裝步驟包括 將MFS懸置在懸臂梁上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中 制造步驟包括 在支撐物上形成MTJ;以及 安裝步驟包括將MFS耦合到與MTJ相隔的懸臂梁的第一端；以及 將懸臂梁的第二遠(yuǎn)端錨固到支撐物。
17. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，還包括將第一電極的電子自旋軸釘扎在預(yù)先確定的取向上而保持第二 電極的自旋軸自由。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括在制造步驟之前在MTJ附近提供電導(dǎo)體并且定位以在與MTJ上的U形導(dǎo)體的 一部分中流動(dòng)的電流呈基本上直角的方向上載流。
19. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中制造步驟包括 制造具有細(xì)長(zhǎng)第一和第二電極的MTJ;以及使得第二電極的較長(zhǎng)尺寸取向與第一電極的較長(zhǎng)尺寸基本上垂直。
20. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，還包括 在公共襯底上基本上同時(shí)制造多個(gè)隧道結(jié)(MTJ);基本上同時(shí)安裝多個(gè)磁場(chǎng)源(MFS)，使得每個(gè)MFS可移動(dòng) 地懸置在MTJ中的一個(gè)附近，其中這種多個(gè)MFS共同地接收傳感器輸入但是具有對(duì)其的不同可移動(dòng)響應(yīng)；以及以串聯(lián)或并聯(lián)或其組合的形式對(duì)MTJ中的至少一些電耦連以提 供組合輸出。
全文摘要
提供用于感測(cè)物理參數(shù)的方法和裝置。裝置(30)包括磁性隧道結(jié)(MTJ)(32)以及其磁場(chǎng)(35)覆蓋MTJ并且其與MTJ的接近度響應(yīng)到傳感器的輸入而變化的磁場(chǎng)源(34)。MTJ包括由配置成允許其間顯著隧穿傳導(dǎo)的電介質(zhì)(37)相隔的第一和第二磁性電極(36，38)。第一磁性電極具有被釘扎的自旋軸并且第二磁性電極具有自由的自旋軸。定位磁場(chǎng)源距離第二磁性電極比距離第一磁性電極更近。總體傳感器動(dòng)態(tài)范圍通過提供接收相同輸入但是具有不同的各自響應(yīng)曲線并且期望地但不是必需地形成于相同襯底上的多個(gè)電連接傳感器而擴(kuò)展。
文檔編號(hào)G01R33/02GK101233421SQ200680027876
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者羅伯特·W·拜爾德, 鄭永雪 申請(qǐng)人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司