CN115000291A - 磁器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的该磁器件具备层叠体和绝缘体，所述层叠体具备第一铁磁性层、第二铁磁性层、和被所述第一铁磁性层与所述第二铁磁性层夹持的非磁性层，所述绝缘体覆盖所述层叠体的侧面的至少一部分，所述绝缘体在相较于所述层叠体的侧面的更靠外侧具有空间。

Description

磁器件
技术领域
本发明涉及一种磁器件。
背景技术
作为磁阻效应元件，已知有由铁磁性层和非磁性层的多层膜构成的巨大磁阻(GMR)元件、以及在非磁性层中使用了绝缘层(隧道阻挡层、阻挡层)的隧道磁阻(TMR)元件。磁阻效应元件能够应用于磁传感器、高频部件、磁头以及非易失性随机存取存储器(MRAM)。
MRAM是集成有磁阻效应元件的存储元件。MRAM利用磁阻效应元件中的夹持非磁性层的两个铁磁性层的相互的磁化的方向发生变化时，磁阻效应元件的电阻发生变化这样的特性来读写数据。
例如，在日本特开2017-216286号公报中记载了利用自旋轨道转矩(SOT)进行写入的磁阻效应元件。
发明内容
磁阻效应元件有时在数据写入时会发热。由磁阻效应元件产生的热成为对控制元件、其他磁阻效应元件等造成不良影响的原因。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制磁阻效应元件所产生的热对其他元件造成影响的磁器件。
为了解决上述课题，本发明提供以下的手段。
(1)第一方式所涉及的磁器件具备：层叠体，其具备第一铁磁性层、第二铁磁性层、和被所述第一铁磁性层与所述第二铁磁性层夹持的非磁性层；以及绝缘体，其覆盖所述层叠体的侧面的至少一部分，所述绝缘体在相较于所述层叠体的侧面更靠外侧具有空间。
(2)在上述方式所涉及的磁器件中，也可以是，在所述绝缘体内，所述空间为多个，所述层叠体在第一方向上被两个所述空间夹持。
(3)上述方式所涉及的磁器件也可以是，还具备与所述层叠体连接的配线，所述配线沿所述第一方向延伸。
(4)在上述方式所涉及的磁器件中，也可以是，所述空间包围所述层叠体的侧面。
(5)在上述方式所涉及的磁器件中，也可以是，所述空间与所述层叠体相接。
(6)上述方式所涉及的磁器件也可以是，还具备与所述层叠体连接的电极，所述空间与所述电极相接。
(7)上述方式所涉及的磁器件也可以是，具有多个所述层叠体，所述空间处于多个所述层叠体中的两个层叠体之间。
(8)在上述方式所涉及的磁器件中，也可以是，所述空间处于最接近的所述层叠体之间。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的磁器件的示意图。
图2是第一实施方式所涉及的磁器件的截面图。
图3是第一实施方式所涉及的磁器件的另一截面图。
图4是将第一实施方式所涉及的磁器件的磁阻效应元件的附近放大后的截面图。
图5是用于说明第一实施方式所涉及的磁器件的制造方法的图。
图6是用于说明第一实施方式所涉及的磁器件的制造方法的图。
图7是用于说明第一实施方式所涉及的磁器件的制造方法的图。
图8是用于说明第一实施方式所涉及的磁器件的制造方法的图。
图9是将第一变形例所涉及的磁器件的磁阻效应元件的附近放大后的截面图。
图10是第二变形例所涉及的磁器件的截面图。
图11是用于说明第二变形例所涉及的磁器件的制造方法的图。
图12是用于说明第二变形例所涉及的磁器件的制造方法的图。
图13是第三变形例所涉及的磁器件的截面图。
图14是用于说明第三变形例所涉及的磁器件的制造方法的图。
图15是用于说明第三变形例所涉及的磁器件的制造方法的图。
图16是将第二实施方式所涉及的磁器件的磁阻效应元件的附近放大后的截面图。
图17是第三实施方式所涉及的磁器件的示意图。
图18是第三实施方式所涉及的磁器件的截面图。
符号说明
1、51……第一铁磁性层；2、52……第二铁磁性层；3、53……非磁性层；10、50……层叠体；20……自旋轨道转矩配线；31、32、33……电极；40、41、42、43……空间；81、82……磁性层；83……非磁性层；84、86……硬掩模；85……导电层；90、91、93、94……绝缘层；100、101、102、110、120……磁阻效应元件；200、202、203、220……磁器件；BL……位线；CL……共用线；In……绝缘体；RL……读出线；SL……源极线；Sub……基板；Sw1……第一开关元件；Sw2……第二开关元件；Sw3……第三开关元件；Sw4……第四开关元件；WL……写入线。
具体实施方式
以下，适当参照附图对本实施方式进行详细说明。在以下的说明中使用的附图中，为了容易理解特征，有时为了方便而将成为特征的部分放大表示，各构成要素的尺寸比率有时与实际不同。在以下的说明中例示的材料、尺寸等是一个例子，本发明并不限定于此，能够在起到本发明的效果的范围内适当变更而实施。
首先，对方向进行定义。将后述的基板Sub(参照图2)的一面的一个方向作为x方向，将与x方向正交的方向作为y方向。x方向例如是从电极31朝向电极32的方向。z方向是与x方向以及y方向正交的方向。z方向是层叠方向的一个例子。将从基板Sub朝向磁阻效应元件100的方向设为+z方向。以下，有时将+z方向表现为“上”，将-z方向表现为“下”。上下不一定与重力施加的方向一致。
在本说明书中，“沿x方向延伸”是指例如x方向的尺寸比x方向、y方向以及z方向的各尺寸中的最小的尺寸更大。在其他方向上延伸的情况也是同样的。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式所涉及的磁器件200的结构图。磁器件200具备多个磁阻效应元件100、多个写入线WL、多个共用线CL、多个读出线RL、多个第一开关元件Sw1、多个第二开关元件Sw2、以及多个第三开关元件Sw3。磁器件200能够用于旋转存储器、磁存储器、IoT器件、神经形态器件等。
磁阻效应元件100例如排列成矩阵状。磁阻效应元件100分别与写入线WL、读出线RL、共用线CL的每一个连接。
写入线WL将电源与一个以上的磁阻效应元件100电连接。共用线CL是在数据的写入时及读出时的双方中使用的配线。共用线CL将基准电位与一个以上的磁阻效应元件100电连接。基准电位例如为接地电位。共用线CL可以分别设置于多个磁阻效应元件100上，也可以跨多个磁阻效应元件100而设置。读出线RL将电源与一个以上的磁阻效应元件100电连接。电源在使用时与磁器件200连接。
各个磁阻效应元件100分别与第一开关元件Sw1、第二开关元件Sw2、第三开关元件Sw3连接。第一开关元件Sw1连接在磁阻效应元件100与写入线WL之间。第二开关元件Sw2连接在磁阻效应元件100的与共用线CL之间。第三开关元件Sw3与跨多个磁阻效应元件100的读出线RL连接。
当将第一开关元件Sw1及第二开关元件Sw2设为ON时，在与规定的磁阻效应元件100连接的写入线WL与共用线CL之间流过写入电流。当写入电流流过磁阻效应元件100时，在磁阻效应元件100中记录数据。当将第二开关元件Sw2及第三开关元件Sw3设为ON时，在与规定的磁阻效应元件100连接的共用线CL与读出线RL之间流过读出电流。当读出电流流过磁阻效应元件100时，从磁阻效应元件100读出数据。
第一开关元件Sw1、第二开关元件Sw2以及第三开关元件Sw3是控制电流的流动的元件。第一开关元件Sw1、第二开关元件Sw2以及第三开关元件Sw3例如是像晶体管、声阈值开关(OTS：Ovonic Threshold Switch)那样利用了结晶层的相变化的元件、金属绝缘体转移(MIT)开关那样利用了能带结构的变化的元件、齐纳二极管以及雪崩二极管那样利用了击穿电压的元件、伴随着原子位置的变化而传导性变化的元件。
图1所示的磁器件200与相同的配线连接的磁阻效应元件100共用第三开关元件Sw3。第三开关元件Sw3也可以设置于各个磁阻效应元件100上。另外，也可以在各个磁阻效应元件100上设置第三开关元件Sw3，由与相同的配线连接的磁阻效应元件100共用第一开关元件Sw1或者第二开关元件Sw2。
图2是第一实施方式所涉及的磁器件200的截面图。图2是将磁器件200在通过后述的自旋轨道转矩配线20的y方向的宽度的中心的xz平面切断的截面。
图2所示的第一开关元件Sw1及第二开关元件Sw2是晶体管Tr。第三开关元件Sw3与读出线RL连接，例如处于图2的x方向的不同位置。晶体管Tr例如是场效应晶体管，具有栅极电极G、栅极绝缘膜GI以及形成在基板Sub上的源极S和漏极D。源极S与漏极D的位置关系是一个例子，可以相反。基板Sub例如是半导体基板。
晶体管Tr与磁阻效应元件100经由通孔配线V以及电极31、32而电连接。另外，晶体管Tr与写入线WL或共用线CL通过通孔配线V连接。另外，读出线RL和磁阻效应元件100经由电极33电连接。通孔配线V和电极31、32、33包含具有导电性的材料。
磁阻效应元件100和晶体管Tr的周围被绝缘体In覆盖。绝缘体In是将多层配线的配线间、元件间绝缘的绝缘层。绝缘体In例如是氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、碳化硅(SiC)、氮化铬、碳氮化硅(SiCN)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrOx)等。
在绝缘体In内具有空间40。空间40是由绝缘体In包围的部分。空间40例如在绝缘体In内存在多个。空间40例如位于比电极31、32更靠上部的位置。空间40的内部被真空或气体填充，空间40的周围被固体的物质包围。
真空的导热率较差。当空间40内真空时，元件的发热的影响难以传递到其他元件。另外，即使在空间40中填充有气体，只要气体的压力充分小，则热传导变小，能够得到与空间40为真空的情况相同的效果。并且，空间40的内部也可以由液体填充。空间40的周围被固体的物质包围，因此能够填充液体。液体与固体相比热传导性差，难以将元件的发热的影响向其他元件传递。另外，若在空间40的内部使用液体，则能够维持经由空间40的平缓的热传导。其结果，在伴随写入等发热的工序之后，能够从发热的元件迅速地去除热。促进来自元件的排热，改善数据保持的特性，增加数据写入的稳定性。
图3是第一实施方式所涉及的磁器件200的另一截面图。图3是沿着通过层叠体10的第一铁磁性层1的xy平面切断了磁器件200的截面图。
在xy面内，构成磁阻效应元件100的层叠体10排列成矩阵状。空间40处于多个层叠体10中的两个层叠体10之间。在图3所示的例子中，空间40处于在x方向上相邻的层叠体10之间。空间40例如处于最接近的层叠体10之间。
图4是将第一实施方式所涉及的磁器件200的磁阻效应元件100的附近放大后的截面图。图4是在通过自旋轨道转矩配线20的y方向的宽度的中心的xz平面切断磁阻效应元件100的截面。
磁阻效应元件100例如具备层叠体10和自旋轨道转矩配线20。层叠体10的z方向的电阻值通过从自旋轨道转矩配线20向层叠体10注入自旋而变化。磁阻效应元件100是利用自旋轨道转矩(SOT)的磁阻效应元件，有时被称为自旋轨道转矩型磁阻效应元件、自旋注入型磁阻效应元件、自旋流磁阻效应元件。
磁阻效应元件100是连接有三个电极31、32、33的3端子型的元件。电极31、32、33由具有导电性的材料构成。电极31、32、33例如包含选自Al、Cu、Ta、Ti、Zr、NiCr、氮化物(例如TiN、TaN、SiN)中的任一种。电极33也可以兼作磁阻效应元件100的制造过程中使用的硬掩模。电极33例如也可以由透明电极材料构成。
电极31和电极32在从z方向俯视观察时，在x方向上夹持层叠体10的位置与自旋轨道转矩配线20连接。电极33与层叠体10连接。层叠体10经由电极33与读出线RL连接。读出线RL在x方向上延伸。空间40例如处于从z方向观察时与读出线RL重叠的位置。
空间40处于覆盖层叠体10的周围的绝缘体In内。空间40处于相较于层叠体10的侧面的更外侧。在空间40与层叠体10之间存在绝缘体In。空间40例如在x方向上夹持层叠体10。在图4的例子中，空间40在z方向上处于相较于自旋轨道转矩配线20的上表面的更上方。空间40内例如为大气或真空。
空间40的z方向的高度h40例如是层叠体10的z方向的高度h10以上。空间40的z方向的高度h40例如大于层叠体10的z方向的高度h10。空间40的与层叠体10的侧面相对的面例如弯曲。空间40的弯曲面相对于z方向的倾斜方向例如与相对于弯曲面的层叠体10的侧面的z方向的倾斜方向相同。空间40例如上表面比下表面宽，上表面与下表面通过弯曲面连接。
层叠体10在z方向上被自旋轨道转矩配线20与电极33夹持。层叠体10是柱状体。层叠体10的从z方向俯视的形状例如为圆形、椭圆形、四边形。层叠体10的侧面例如相对于z方向倾斜。
层叠体10例如具有第一铁磁性层1、第二铁磁性层2和非磁性层3。第一铁磁性层1例如与自旋轨道转矩配线20相接，并层叠在自旋轨道转矩配线20上。自旋轨道转矩配线20向第一铁磁性层1注入自旋。第一铁磁性层10磁化通过注入的自旋而受到自旋轨道转矩(SOT)，取向方向发生变化。第一铁磁性层1和第二铁磁性层2在z方向上夹持非磁性层3。
第一铁磁性层1和第二铁磁性层2分别具有磁化。第二铁磁性层2的磁化在施加了规定的外力时，取向方向相较于第一铁磁性层1的磁化更难以变化。第一铁磁性层1被称为磁化自由层，第二铁磁性层2有时被称为磁化固定层、磁化参照层。层叠体10的电阻值根据夹持非磁性层3的第一铁磁性层1与第二铁磁性层2的磁化的相对角的不同而变化。
第一铁磁性层1和第二铁磁性层2包含铁磁性体。铁磁性体例如为选自Cr、Mn、Co、Fe及Ni中的金属、包含1种以上这些金属的合金、包含这些金属与B、C及N中的至少1种以上的元素的合金等。铁磁性体例如为Co-Fe、Co-Fe-B、Ni-Fe、Co-Ho合金、Sm-Fe合金、Fe-Pt合金、Co-Pt合金、CoCrPt合金。
第一铁磁性层1和第二铁磁性层2可以包含惠斯勒合金。惠斯勒合金包含具有XYZ或X2YZ的化学组成的金属间化合物。X在周期表上为Co、Fe、Ni、或Cu族的过渡金属元素或贵金属元素，Y为Mn、V、Cr或Ti族的过渡金属或X的元素种类，Z为第III族～第V族的典型元素。惠斯勒合金例如为Co2FeSi、Co2FeGe、Co2FeGa、Co2MnSi、Co2Mn1-aFeaAlbSi1-b、Co2FeGe1-cGac等。惠斯勒合金具有高自旋极化率。
非磁性层3包含非磁性体。在非磁性层3为绝缘体的情况下(为隧道阻挡层的情况下)，作为其材料，例如能够使用Al2O3、SiO2、MgO以及MgAl2O4等。另外，除了这些以外，还可以使用Al、Si、Mg的一部分被Zn、Be等置换的材料等。其中，MgO、MgAl2O4是能够实现相干隧道的材料，因此能够高效地注入自旋。在非磁性层3为金属的情况下，作为其材料，能够使用Cu、Au、Ag等。进而，在非磁性层3为半导体的情况下，作为其材料，能够使用Si、Ge、CuInSe2、CuGaSe2、Cu(In,Ga)Se2等。
层叠体10也可以具有第一铁磁性层1、第二铁磁性层2以及非磁性层3以外的层。例如，也可以在自旋轨道转矩配线20与第一铁磁性层1之间具有基底层。基底层提高构成层叠体10的各层的结晶性。另外，例如，也可以在层叠体10的最上面具有覆盖层。
另外，层叠体10也可以在第二铁磁性层2的与非磁性层3相反一侧的面上隔着间隔层设置铁磁性层。第二铁磁性层2、间隔层、铁磁性层成为合成反铁磁性结构(SAF结构)。合成反铁磁性结构由夹持非磁性层的两个磁性层构成。通过第二铁磁性层2与铁磁性层进行反铁磁性耦合，与不具有铁磁性层的情况相比，第二铁磁性层2的矫顽力增大。铁磁性层例如为IrMn、PtMn等。间隔层例如包含选自Ru、Ir、Rh中的至少一种。
自旋轨道转矩配线20例如沿x方向延伸。写入电流沿着自旋轨道转矩配线20流动。自旋轨道转矩配线20的至少一部分在z方向上与非磁性层3一起夹持第一铁磁性层1。
自旋轨道转矩配线20通过电流I流动时的自旋霍尔效应产生自旋流，向第一铁磁性层1注入自旋。自旋轨道转矩配线20例如将仅能够使第一铁磁性层1的磁化反转的自旋轨道转矩(SOT)赋予第一铁磁性层1的磁化。自旋霍尔效应是在流通电流的情况下，基于自旋轨道相互作用，在与电流流动的方向正交的方向上诱发自旋流的现象。自旋霍尔效应在运动(移动)的电荷(电子)在运动(移动)方向上弯曲这一点上与通常的霍尔效应相同。通常的霍尔效应是在磁场中运动的带电粒子的运动方向被洛伦兹力弯曲。与此相对，自旋霍尔效应即使不存在磁场，电子也仅移动(仅电流流动)，自旋的移动方向被弯曲等。
例如，当电流在自旋轨道转矩配线20中流动时，在一个方向上取向的第一自旋和在与第一自旋相反的方向上取向的第二自旋分别在与电流流动的方向正交的方向上通过自旋霍尔效应而弯曲。例如，向-y方向取向的第一自旋向+z方向弯曲，向+y方向取向的第二自旋向-z方向弯曲。
非磁性体(不是铁磁性体的材料)的由自旋霍尔效应产生的第一自旋的电子数与第二自旋的电子数相等。即，朝向+z方向的第一自旋的电子数与朝向-z方向的第二自旋的电子数相等。第一自旋和第二自旋向消除自旋偏向的方向流动。在向第一自旋以及第二自旋的z方向的移动中，电荷的流动相互抵消，因此电流量为零。不伴随电流的自旋流特别被称为纯自旋流。
若将第一自旋的电子的流动表示为J↑，将第二自旋的电子的流动表示为J↓，将自旋流表示为Js，则由Js＝J↑(J↓)定义。自旋流Js在z方向上产生。第一自旋从自旋轨道转矩配线20注入第一铁磁性层1。
自旋轨道转矩配线20包含具有因电流I流动时的自旋霍尔效应而产生自旋流的功能的金属、合金、金属间化合物金属硼化物、金属碳化物、金属硅化物、金属磷化物中的任一种。
自旋轨道转矩配线20例如包含非磁性的重金属作为主成分。重金属是指具有钇(Y)以上的比重的金属。非磁性的重金属例如是在最外壳具有d电子或f电子的原子序数39以上的原子序数大的非磁性金属。自旋轨道转矩配线20例如由Hf、Ta、W构成。非磁性的重金属与其他金属相比，更强地产生自旋轨道相互作用。自旋霍尔效应由于扭转轨道相互作用而产生，自旋容易偏向自旋轨道转矩配线20内，容易产生自旋流Js。
自旋轨道转矩配线20，除此之外，也可以包含磁性金属。磁性金属是铁磁性金属或反铁磁性金属。非磁性体中包含的微量的磁性金属成为自旋的散射因子。微量例如为构成自旋轨道转矩配线20的元素的总摩尔比的3％以下。当自旋被磁性金属散射时，自旋轨道相互作用增强，相对于电流的自旋流的生成效率变高。
自旋轨道转矩配线20也可以包含拓扑绝缘体。拓扑绝缘体是物质内部为绝缘体或高电阻体，但在其表面产生自旋极化的金属状态的物质。拓扑绝缘体由于自旋轨道相互作用而产生内部磁场。拓扑绝缘体即使没有外部磁场，也由于自旋轨道相互作用的效果而表现出新的拓扑相。拓扑绝缘体能够通过强的自旋轨道相互作用和边缘处的反转对称性的破损而高效率地生成纯自旋流。
拓扑绝缘体例如为SnTe、Bi1.5Sb0.5Te1.7Se1.3、TlBiSe2、Bi2Te3、Bi1-xSbx、(Bi1-xSbx)2Te3等。拓扑绝缘体能够高效率地生成自旋流。
接着，对磁器件200的制造方法进行说明。磁器件200通过各层的层叠工序和将各层的一部分加工成规定的形状的加工工序形成。各层的层叠可以使用溅射法、化学气相沉积(CVD)法、电子束蒸镀法(EB蒸镀法)、原子激光沉积法等。各层的加工可以使用光刻法等进行。
以下，使用图5～图8，对磁器件200的磁阻效应元件100的附近的制作方法进行说明。图5～图8分别是用于说明第一实施方式所涉及的磁器件200的制造方法的图。图5～图8的上图是从z方向观察的俯视图，下图是xz截面图。
如图5所示，在绝缘层90形成开口，用导电体埋入开口，从而形成电极31、32。接着，在绝缘层90及电极31、32上形成导电膜，加工成规定的形状，由此形成自旋轴向转矩配线20。然后，用绝缘层91填埋自旋轨道转矩配线20的周围。
接着，通过化学机械研磨(CMP)使自旋轨道转矩配线20的上表面露出。接着，在自旋轨道转矩配线20及绝缘层91上依次层叠磁性层81、非磁性层83、磁性层82。然后，在磁性层82上的规定的位置形成硬掩模84。
接着，经由硬掩模84对磁性层81、非磁性层83、磁性层82进行加工。如图6所示，磁性层81成为第一铁磁性层1，非磁性层83成为非磁性层3，磁性层82成为第二铁磁性层2，形成层叠体10。硬掩模84成为电极33。以覆盖层叠体10和电极33的方式形成绝缘层93，在其上形成抗蚀剂R。
接着，通过化学机械研磨(CMP)去除抗蚀剂R及绝缘层93的一部分，使电极33露出。然后，在电极33、绝缘层93以及抗蚀剂R上形成导电层。通过去除导电层的一部分，如图7所示形成读出线RL。在不与读出线RL重叠的部分，抗蚀剂R露出。在不与读出线RL重叠的部分中，可以以抗蚀剂R以及绝缘层93的上表面位于相较于读出线RL的下表面更靠下方的方式，过度地进行蚀刻。
接着，如图8所示，去除抗蚀剂R。在去除抗蚀剂R之后，经由读出线RL在整个表面上形成绝缘层。位于读出线RL的下方的部分以外的部分被绝缘层填埋，在位于读出线RL的下方的部分残留有空间40。
绝缘层90、91、93成为图2及图4中的绝缘体In。通过经过如上所述的步骤，能够得到在绝缘体In内具有空间40的磁器件200。
第一实施方式所涉及的磁器件200在层叠体10的外侧具有空间40。空间40由大气或真空构成，隔热性优异。空间40能够抑制在层叠体10中产生的热向周围传递，能够抑制由磁阻效应元件产生的热对其他元件造成影响。
(第一变形例)
图9是将第一变形例所涉及的磁器件的磁阻效应元件101的附近放大后的截面图。在图9中，对与图4相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。
磁阻效应元件101被绝缘体In覆盖。在绝缘体In内具有空间41。空间41处于相较于层叠体10的侧面的更外侧。空间41的一部分与层叠体10相接这一点与空间40不同。通过空间41与层叠体10相接，能够进一步抑制层叠体10中产生的热传递到周围。另外，空间41也与电极33相接。通过空间41与电极33相接，从而控制在层叠体10中产生的热的流动，热量的大部分经由电极33以及读出线RL散热。
磁阻效应元件101能够通过控制图6中的绝缘层93的厚度来制作。
第一变形例所涉及的磁器件能够得到与第一实施方式所涉及的磁器件200同样的效果。另外，通过控制在层叠体10中产生的热的流动，能够抑制由磁阻效应元件产生的热对其他元件造成影响。
(第二变形例)
图10是将第二变形例所涉及的磁器件的磁阻效应元件102的附近放大后的截面图。在图10中，对与图4相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。
磁阻效应元件102被绝缘体In覆盖。在绝缘体In内具有空间42。空间42处于相较于层叠体10的侧面的更外侧。空间42的一部分到达相较于自旋轨道转矩配线20的上表面的更下方这一点，与空间40不同。
图11以及图12是用于说明第二变形例所涉及的磁器件的制造方法的图。在第二变形例中，在绝缘层90和电极31、32上依次层叠导电层85、磁性层81、非磁性层83、磁性层82，隔着硬掩模86同时加工。导电层85通过加工而成为自旋轨道转矩配线20。另外，在加工后的磁性层82的规定的位置形成硬掩模，隔着硬掩模对磁性层81、非磁性层83、磁性层82进行加工，由此得到层叠体10。
然后，如图12所示，以覆盖层叠体10以及自旋轨道转矩配线20的方式形成绝缘层93以及抗蚀剂R。之后，通过经过与图7以及图8相同的步骤，能够制作第二变形例所涉及的磁器件。
第二变形例所涉及的磁器件能够得到与第一实施方式所涉及的磁器件200相同的效果。
(第三变形例)
图13是第三变形例所涉及的磁器件203的截面图。在图13中，对与图3相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。图13是沿着通过层叠体10的第一铁磁性层1的xy平面切断了磁器件203的截面图。
在xy面内，构成磁阻效应元件的层叠体10排列成矩阵状。空间43包围层叠体10的周围。空间43例如是包围层叠体10的周围的圆环状。在图13中，示出了空间43包围层叠体10的整周的例子，但空间43也可以不包围层叠体10的整周。
图14以及图15是用于说明第三变形例所涉及的磁器件的制造方法的图。第三变形例与第一实施方式的不同点在于，以覆盖层叠体10以及电极33的方式依次层叠绝缘层93、抗蚀剂R、绝缘层94。如图15所示，通过去除抗蚀剂R，形成包围层叠体10的空间43。
第三变形例所涉及的磁性器件202能够得到与第一实施方式所涉及的磁性器件200相同的效果。另外，通过空间43包围层叠体10的周围，能够进一步抑制热的传播。
(第二实施方式)
图16是将第二实施方式所涉及的磁器件的磁阻效应元件110的附近放大后的截面图。图16的磁阻效应元件110的结构与图4不同。
第二实施方式所涉及的磁阻效应元件110由层叠体50构成。层叠体50由第一铁磁性层51、第二铁磁性层52、非磁性层53构成。非磁性层53处于第一铁磁性层51与第二铁磁性层52之间。
第一铁磁性层51具有磁畴壁DW。磁阻效应元件110的电阻值根据磁畴壁DW的位置而变化。磁阻效应元件110有时被称为磁畴壁移动元件。
磁阻效应元件110被绝缘体In覆盖。在相较于层叠体50的侧面的更外侧具有空间40。
第二实施方式所涉及的磁器件仅在于磁阻效应元件110为磁畴壁移动型的磁阻效应元件这一点上不同，能够得到与第一实施方式所涉及的磁器件200同样的效果。
(第三实施方式)
图17是第三实施方式所涉及的磁器件220的示意图。磁器件220具备多个磁阻效应元件120、多个源极线SL、多个位线BL以及多个第四开关元件Sw4。
磁阻效应元件120例如排列成矩阵状。磁阻效应元件120分别与源极线SL、位线BL连接。
向磁阻效应元件120的电流的流动由第四开关元件Sw4控制。磁阻效应元件120通过使第四开关元件Sw4导通(ON)，从而进行数据的写入、读出。磁阻效应元件120通过在层叠方向上流过电流，使用自旋转移转矩进行数据的写入。第四开关元件Sw4与第一开关元件Sw1等相同。
图18是第三实施方式所涉及的磁器件220的截面图。磁阻效应元件100以及晶体管Tr的周围被绝缘体In覆盖。在绝缘体In内形成有空间40。
第三实施方式所涉及的磁器件220仅在磁阻效应元件为自旋转移型的磁阻效应元件这一点上不同，能够得到与第一实施方式所涉及的磁器件200同样的效果。
至此，基于第一实施方式至第三实施方式，例示了本发明的优选方式，但本发明并不限定于这些实施方式。例如，也可以将各个实施方式以及变形例中的特征性结构应用于其他实施方式。

Claims (8)

1.一种磁器件，其中，
具备：
层叠体，其具备第一铁磁性层、第二铁磁性层、和被所述第一铁磁性层与所述第二铁磁性层夹持的非磁性层；以及
绝缘体，其覆盖所述层叠体的侧面的至少一部分，
所述绝缘体在相较于所述层叠体的侧面更靠外侧具有空间。
2.根据权利要求1所述的磁器件，其中，
在所述绝缘体内，所述空间为多个，
所述层叠体在第一方向上被两个所述空间夹持。
3.根据权利要求2所述的磁器件，其中，
还具备：
配线，其与所述层叠体连接，
所述配线沿所述第一方向延伸。
4.根据权利要求1所述的磁器件，其中，
所述空间包围所述层叠体的侧面。
5.根据权利要求1所述的磁器件，其中，
所述空间与所述层叠体相接。
6.根据权利要求1所述的磁器件，其中，
还具备：
电极，其与所述层叠体连接，
所述空间与所述电极相接。
7.根据权利要求1所述的磁器件，其中，
具有多个所述层叠体，
所述空间处于多个所述层叠体中的两个层叠体之间。
8.根据权利要求7所述的磁器件，其中，
所述空间处于最接近的所述层叠体之间。
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