DE60128678T2 - Magnetisches element mit isolierenden beuteln und zugehöriges herstellungsverfahren - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf magnetische Elemente zur Informationsspeicherung und/oder -erfassung und einem zugehörigen Herstellungsverfahren und im Besonderen auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung des magnetischen Elementes, um nichtleitende Schleier zu umfassen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine ebenfalls anhängige Anmeldung, die die Motorola-Prozesslistennummer CR97-133 und die US-Seriennummer 09/144,686 trägt, mit dem Titel MAGNETIC RANDOM ACCESS MEMORY AND FABRICATING METHOD THEREOF", eingereicht am 31. August 1998, dem selben Abtretungsempfänger zugewiesen, auf die ebenfalls anhängige Anmeldung, die die Motorola-Prozesslistennummer CR 97-158 und die US-Seriennummer 08/986,764 trägt, mit dem Titel "PROCESS OF PATTERNING MAGNETIC FILMS", eingereicht am B. Dezember 1997, dem selben Abtretungsempfänger zugewiesen, und auf das erteilte US-Patent Nr. 5,768,181 mit dem Titel: "MAGNETIC DEVICE HAVING MULTI-LAYER WITH INSULATING AND CONDUCTIVE LAYERS", erteilt am 16. Juni 1998, dem selben Abtretungsempfänger zugewiesen.
  • Typischerweise verfügt ein magnetisches Element, wie zum Beispiel ein magnetisches Speicherelement, über eine Struktur, die ferromagnetische Schichten umfasst, die durch eine nicht-magnetische Schicht getrennt sind. Informationen werden als Ausrichtungen von Magnetisierungsvektoren in magnetischen Schichten gespeichert. Die magnetischen Vektoren in einer magnetischen Schicht sind zum Beispiel magnetisch fest, oder verfügen über eine feste Magnetisierung, während die Magnetisierungsausrichtung der anderen magnetischen Schicht zwischen den selben und entgegengesetzten Ausrichtungen umschalten darf, die "parallele" beziehungsweise "antiparallele" Zustände genannt werden. In Reaktion auf parallele und antiparallele Zustände zeigt das magnetische Speicherelement zwei verschiedene Widerstände. Der Widerstand verfügt über minimale und maximale Werte, wenn die Magnetisierungsvektoren der zwei magnetischen Schichten in im Wesentlichen dieselbe beziehungsweise entgegengesetzte Richtung zeigen. Demgemäss gestattet es eine Erfassung von Widerstandsänderungen einer Vorrichtung, wie zum Beispiel einer MRAM-Vorrichtung, in dem magnetischen Speicherelement gespeicherte Informationen zur Verfügung zu stellen. Die Differenz zwischen dem minimalen und maximalen Widerstandswert geteilt durch den minimalen Widerstand ist als das MR-Verhältnis (MR = Magnetwiderstandsverhältnis) bekannt.
  • Eine MRAM-Vorrichtung verknüpft magnetische Elemente, im Besonderen magnetische Speicherelemente, mit anderen Schaltungen, zum Beispiel einer Steuerschaltung für magnetische Speicherelemente, Komparatoren zum Erfassen von Zuständen in einem magnetischen Speicherelement, Eingangs/Ausgangsschaltungen, und so weiter. Diese Schaltungen werden in dem Prozess einer CMOS-Technologie hergestellt (CMOS = Komplementär-Metalloxid-Halbleiter), um den Stromverbrauch der MRAM-Vorrichtung zu senken.
  • Während einer typischen Herstellung von magnetischen Elementen, wie zum Beispiel einer MRAM-Herstellung, werden Metallfilme durch Aufsprüh-, Verdampfungs- oder Epitaxietechniken gezüchtet. Eine solche Magnetelementstruktur umfasst ein Substrat, einen mehrschichtigen Basiselektrodenstapel, eine synthetische antiferromagnetische (SAF) Struktur, eine nichtleitende Tunnelsperrschicht und einen oberen Elektrodenstapel. Der Basiselektrodenschichtenstapel wird auf dem Substrat gebildet und umfasst eine erste auf dem Substrat aufgebrachte Keimschicht, eine auf der Keimschicht gebildete Schablonenschicht, eine Schicht aus einem antiferromagnetischen Material auf der Schablonenschicht und eine ferromagnetische Schicht, die über eine feste Magnetisierung verfügt, die auf der darunter liegenden antiferromagnetischen Schicht gebildet und an diese austauschgekoppelt wird. Die ferromagnetische Schicht wird die Schicht genannt, die über eine feste Magnetisierung verfügt, weil ihr magnetisches Moment (Magnetisierungsrichtung) daran gehindert wird, sich in der Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes zu drehen. Die SAF-Struktur umfasst eine ferromagnetische Schicht, die über eine feste Magnetisierung verfügt, und eine feste ferromagnetische Schicht, die durch eine Schicht aus Ruthenium oder dergleichen getrennt sind. Der obere Elektrodenstapel umfasst eine freie ferromagnetische Schicht und eine auf der freien Schicht gebildete Schutzschicht. Das magnetische Moment der freien ferromagnetischen Schicht verfügt über keine feste Magnetisierung durch eine Austauschkopplung und kann sich somit in der Gegenwart von zugeführten magnetischen Feldern drehen.
  • Während einer Herstellung dieser magnetischen Elemente wird üblicherweise Ionenfräsen zum Trockenätzen des magnetischen Materials verwendet. Während des Prozesses eines Trockenätzens bleiben auf den Seiten der magnetischen Tunnelverbindung (MTJ) allerdings leitfähige Schleier übrig. Diese verbleibenden Schleier führen zu einem elektrischen Kurzschluss der Vorrichtung zwischen den unteren und den oberen Elektroden, im Besonderen quer über die nichtleitende Tunnelsperre. Zur Zeit werden in der Halbleiterindustrie Nassätztechniken verwendet, um die Schleier wegzuätzen. Diese Techniken sind allerdings nicht zur Verwendung im Zusammenhang mit magnetischen Materialien geeignet, da sie die magnetischen Materialien angreifen, was zu einer Verschlechterung der Vorrichtungsfunktion führt.
  • Um das durch Schleier verursachte Kurzschlussproblem zu vermeiden, wird der aktuelle Ätzprozess in zwei Schritten durchgeführt. Zuerst wird die obere magnetische Schicht des magnetischen Elementes geätzt oder definiert, dann wird der ganze Stapel unter Verwendung einer Trockenätztechnik geätzt; oder umgekehrt. Durch Variieren des Ätzstrahlwinkels relativ zu der Oberfläche des Wafers können Schleier minimiert werden. Da sich die Kanten der oberen und unteren magnetischen Schicht nicht überlappen, verursachen die Schleier kein Kurzschlussproblem zwischen der oberen und unteren magnetischen Schicht. Dies ist jedoch ein sehr komplexer Ätzprozess. Ein Anhalten des Ätzverfahrens der oberen magnetischen Schicht, ohne durch die ultradünne Tunnelsperre und in die untere magnetische Schicht zu überätzen, ist sehr schwer durchzuführen. Ein Überätzen in die untere magnetische Schicht verursacht unerwünschte magnetische Pole, die die Widerstand-Magnetfeld-Reaktion des magnetischen Feldes verschieben. Diese Technik beschränkt außerdem die freie magnetische Schicht darauf, oben auf der Tunnelsperre angeordnet zu werden.
  • Dementsprechend besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, ein magnetisches Element zur Verfügung zu stellen, das nichtleitende Schleier umfasst, die nicht länger leitende oder magnetische Eigenschaften umfassen.
  • Noch ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Bilden eines magnetischen Elementes mit nichtleitenden Schleiern zur Verfügung zu stellen.
  • Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Elementes zur Verfügung zu stellen, das eine Sauerstoffplasmaveraschung des magnetischen Stapels umfasst, um leitende Schleier in nichtleitende Schleier umzuwandeln.
  • Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Bildung eines magnetischen Elementes mit nichtleitenden Schleiern zur Verfügung zu stellen, das für ein einfaches Herstellungsverfahren mit einer hohen Stückzahl geeignet ist.
  • Noch ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Bildung eines magnetischen Elementes mit nichtleitenden Schleiern zur Verfügung zu stellen, das die Bildung der freien magnetischen Schicht irgendwo in dem magnetischen Elementstapel zulässt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese und weitere Erfordernisse werden im Wesentlichen durch die Bereitstellung eines magnetischen Elementes erfüllt, das eine Basismetallschicht, eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine Abstandsschicht umfasst. Die Basismetallschicht wird auf einer obersten Oberfläche eines Substratelementes angeordnet. Zur Ermöglichung eines Tunnelstroms in einer Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zu den ferromagnetischen Schichten verläuft, wird eine Abstandsschicht zwischen den ferromagnetischen Schichten angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform wird die Struktur so beschrieben, dass sie eine SAF-Struktur umfasst, um einen richtigen Ausgleich einer magnetostatischen Wechselwirkung in dem magnetischen Element zu ermöglichen. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 umfasst nichtleitende Schleier, dadurch gekennzeichnet, dass sie die erste Elektrode und die zweite Elektrode isolieren, wobei die nichtleitenden Schleier nichtmagnetische und nichtleitende dielektrische Eigenschaften umfassen. Zusätzlich wird ein Verfahren zur Herstellung des magnetischen Elementes mit nichtleitenden Schleiern, die durch Sauerstoffplasmaveraschungstechniken von Schleiern mit leitenden Eigenschaften in Schleier mit nichtleitenden Eigenschaften umgewandelt worden sind, gemäß Anspruch 6 offenbart.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1-3 stellen in Querschnittsansichten die Schritte bei einer Herstellung eines magnetischen Elementes mit nichtleitenden Schleiern gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Im Verlauf dieser Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Elemente entsprechend den verschiedenen Abbildungen, die die Erfindung darstellen, zu identifizieren. 1-3 stellen in Querschnittsansichten ein magnetisches Element gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Im Besonderen wird in 1 ein erster Schritt bei der Herstellung eines bemusterten magnetischen Elementes 10 dargestellt. In 1 wird eine vollständig bemusterte magnetische Elementstruktur 10 dargestellt. Die Struktur umfasst ein Substrat 12, einen ersten mehrschichtigen Elektrodenstapel 14, eine Abstandsschicht 16, die oxidiertes Aluminium umfasst, und einen zweiten mehrschichtigen Elektrodenstapel 18. Es ist klar, dass die Abstandsschicht 16 in Abhängigkeit von der Art eines magnetischen Elementes, das hergestellt wird, gebildet wird. Im Besonderen wird die Abstandsschicht 16 in einer MTJ-Struktur aus einem dielektrischen Material und die Abstandsschicht 16 in einer Spin-Valve-Struktur aus einem leitenden Material gebildet. Der erste mehrschichtige Elektrodenstapel 14 und der zweite mehrschichtige Elektrodenstapel 18 umfassen ferromagnetische Schichten. Die ersten Elektrodenschichten 14 werden auf einer Basismetallschicht 13 gebildet, die auf dem Sub strat 12 gebildet wird. Die offenbarte Basismetallschicht 13 ist aus einem einzelnen Metallmaterial oder einer einzelnen Metallschicht, oder einem Stapel aus mehr als einem Metallmaterial oder mehr als einer Metallschicht zusammengesetzt. Die erste Elektrodenschicht 14 umfasst eine erste Keimschicht 20, die auf der Basismetallschicht 13 aufgebracht wird, eine Schablonenschicht 22, eine Schicht aus einem antiferromagnetischen Material 24, das über eine feste Magnetisierung verfügt, und eine feste ferromagnetische Schicht 26, die auf der darunter liegenden antiferromagnetischen Schicht 24, die über eine feste Magnetisierung verfügt, gebildet und mit dieser austauschgekoppelt wird. Es ist klar, dass durch die vorliegende Offenbarung eine Pseudo-Spin-Valve-Struktur antizipiert wird, die keine über eine feste Magnetisierung verfügende antiferromagnetische Schicht umfasst. In diesem Falle umfasst die Pseudo-Spin-Valve-Struktur eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, die ein erstes Umschaltfeld beziehungsweise ein zweites Umschaltfeld umfassen, wodurch die Pseudo-Spin-Valve-Struktur definiert wird.
  • Die Keimschicht 20 wird typischerweise aus Tantahnitrid (TaNx) mit der darauf gebildeten Schablonenschicht 22 gebildet. In dieser bestimmten Ausführungsform wird die Schablonenschicht 22 aus Ruthenium (Ru) gebildet. Die Schicht mit fester Magnetisierung 24 wird typischerweise aus Iridium-Mangan (IrMn) gebildet.
  • In dieser bestimmen Ausführungsform wird die ferromagnetische Schicht 26 als fest, oder über eine feste Magnetisierung verfügend, beschrieben, so dass ihr magnetisches Moment daran gehindert wird, sich in der Anwesenheit eines zugeführten magnetischen Feldes zu drehen. Die ferromagne tische Schicht 26 wird typischerweise aus Legierungen einer oder mehrerer der folgenden Elemente gebildet: Nickel (Ni), Eisen (Fe) und Kobalt (Co).
  • Der zweite Elektrodenstapel 18 umfasst eine freie ferromagnetische Schicht 28 und eine schützende Kontaktschicht 30. Das magnetische Moment der freien ferromagnetischen Schicht 28 ist nicht durch eine Austauschkopplung fest, oder mit einer festen Magnetisierung ausgestattet, und kann sich in der Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes drehen. Die freie ferromagnetische Schicht 28 wird typischerweise aus einer Nickel-Eisen (NiFe)-Legierung oder einer Nickel-Eisen-Kobalt (NiFeCo)-Legierung gebildet. Es ist klar, dass durch diese Offenbarung eine umgekehrte oder umgedrehte Struktur antizipiert wird. Im Besonderen wird antizipiert, dass das offenbarte magnetische Element so gebildet werden kann, dass es eine obere feste, oder mit einer festen Magnetisierung ausgestattete, Schicht umfasst und somit als eine obere Struktur mit fester Magnetisierung beschrieben werden kann. Zusätzlich wird durch diese Struktur eine Vorrichtung antizipiert, die zwei Abstandsschichten umfasst. In diesem Falle umfasst das magnetische Element 10 strukturell eine untere magnetische Schicht mit fester Magnetisierung, eine untere Abstands- oder Tunnelsperrschicht, eine freie magnetische Schicht, eine obere Abstands- oder Tunnelsperrschicht und eine obere magnetische Schicht mit fester Magnetisierung. Die untere magnetische Schicht mit fester Magnetisierung, die freie magnetische Schicht und die obere magnetische Schicht mit fester Magnetisierung umfassen ferromagnetische Schichten. Die untere magnetische Schicht wird optional auf einer Diffusionssperrschicht gebildet, die auf einem Metallleiter gebil det wird, der seinerseits typischerweise auf eine Art von dielektrischem Material gebildet wird. Die Diffusionssperrschicht wird typischerweise aus Tantalnitrid (TaN) gebildet und trägt zu der thermischen Stabilität des magnetischen Elementes bei.
  • Die feste ferromagnetische Schicht 26 wird insofern als mit einer festen Magnetisierung ausgestattet, oder fest, beschrieben, als ihr magnetisches Moment daran gehindert wird, sich in der Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes zu drehen. Wie zuvor festgestellt, wird die ferromagnetische Schicht 26 typischerweise aus Legierungen von einem oder mehreren der folgenden Elemente gebildet: Nickel (Ni), Eisen (Fe) und Kobalt (Co). Die magnetische Schicht 28 wird als eine freie ferromagnetische Schicht beschrieben. Dementsprechend ist das magnetische Moment der freien ferromagnetischen Schicht 28 nicht durch eine Austauschkopplung fest, oder mit einer festen Magnetisierung ausgestattet, und kann sich in der Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes drehen. Die freie ferromagnetische Schicht 28 wird kollinear mit der festen magnetischen Schicht 26 und aus Legierungen von einem oder mehreren der folgenden Elemente gebildet: Nickel (Ni), Eisen (Fe) und Kobalt (Co). Die feste ferromagnetische Schicht 26 wird so beschrieben, dass sie über eine Dicke verfügt, die in einem Bereich von 5-500 Å liegt. Die freie ferromagnetische Schicht 28 wird so beschrieben, dass sie über eine Dicke verfügt, die im Allgemeinen in dem Bereich von 5-500 Å liegt.
  • In dieser bestimmten Ausführungsform wird die Abstandsschicht 16 aus Aluminium (Al) und Sauerstoff (O) gebildet. Im Besonderen wird die Abstandsschicht 16 so gebil det, dass sie über eine allgemeine Formel von AlOx verfügt, wobei 0 < x ≤ 1,5. Es ist klar, dass, wenn die Vorrichtung 10 zwei Abstandsschichten umfasst, wie zuvor diskutiert, die zweite Abstandsschicht aus oxidiertem Tantal (Ta) gebildet wird, das im Allgemeinen über die Formel TaOx verfügt, wobei 0 < x ≤ 2,5.
  • In 2 wird der nächste Schritt in dem Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Besonderen wird, wie gezeigt, die Mehrzahl der epitaxial aufgebrachten Schichten geätzt, um die Vorrichtung 10 so zu definieren, dass sie die leitenden Schleier 32 umfasst. Die leitenden Schleier 32 werden im Anschluss an ein Ionenfräsen, oder reaktives Ionenätzen, das verwendet wird, um die Vorrichtung 10 zu bilden, gebildet. Die leitenden Schleier 32 stellen einen elektrischen Pfad zwischen der ersten Elektrode 14 und der zweiten Elektrode 18 zur Verfügung und verursachen so, dass die Vorrichtung 10 aufgrund des Kurzschließens der Vorrichtung quer über die nichtleitende Abstandsschicht 16 ausfällt. Typischerweise werden diese Schleier unter Verwendung eines Nassätzverfahren weggeätzt, das verschlechterte Vorrichtungsfunktionen verursacht und somit für eine MRAM-Vorrichtungsherstellung nicht geeignet ist. Zusätzlich ist ein nasses Wegätzen der leitenden Schleier 32 nur schwer für tiefe Submikronmerkmale zu verwenden, führt zu einer uneinheitlichen seitlichen Überätzung, was dazu führt, dass Umschaltfelder variieren, und führt zu einer Unfähigkeit, jeder Zelle die selbe Form zu geben und mit dem selben Umschaltfeld auszustatten.
  • Es wird nun auf 3 Bezug genommen, darin wird der nächste Schritt in dem Verfahren zur Herstellung der Vor richtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Besonderen werden, wie dargestellt, die leitenden Schleier 32 als nächstes trocken geätzt, unter Verwendung einer Sauerstoffplasmaveraschung entweder bei Zimmertemperatur, im Besonderen bei einer Temperatur von 150°C, oder einer höheren Temperatur. Dieses Sauerstoffplasmaätzen der leitenden Schleier 32 stellt die Umwandlung der leitenden Schleier 32 in die nichtleitenden Schleier 34 zur Verfügung. Die nichtleitenden Schleier 34 werden somit als inaktiv beschrieben, wobei sie über nichtmagnetische, dielektrische Eigenschaften verfügen. Die Herstellung der nichtleitenden Schleier 32 führt zu einer Vorrichtung, die über die elektrisch isolierte erste Elektrode 14 und zweite Elektrode 18 verfügt.
  • Es ist klar, dass, aufgrund der Fähigkeit, die erste Elektrode 14 und die zweite Elektrode 18 elektrisch zu isolieren, die freie magnetische Schicht 28 überall in der Vorrichtung 10 gebildet werden kann. Der Stand der Technik schreibt, aufgrund ihrer Herstellung als eine dünne Schicht und der Fähigkeit, Teile von ihr in ein dielektrisches Material zu wandeln, wodurch die Elektroden isoliert werden, die Herstellung der freien magnetischen Schicht oben auf dem Vorrichtungsstapel vor. Diese Umwandlung der dünnen freien magnetischen Schicht, wie hierin offenbart und beansprucht, stellt das Blockieren der Leistungspfade durch die natürlich gebildeten leitenden Schleier zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zur Verfügung. In dieser bestimmten Erfindung, in der die leitenden Schleier in die nichtleitenden Schleier 34 umgewandelt worden sind, kann die freie magnetische Schicht 28 irgendwo in dem Vorrichtungsstapel gebildet werden. Es ist klar, dass durch diese Offenbarung antizipiert wird, dass die Vorrichtung 10 eine synthetische antiferromagnetische (SAF) Struktur umfassen kann, die zwischen zwei Tunnelsperr- oder Abstandsschichten, oder alternativ unter einer ersten Abstands- oder Tunnelsperrschicht, oder auf einer Oberfläche einer oberen Abstands- oder Tunnelsperrschicht gebildet wird.
  • Somit werden ein magnetisches Element mit nichtleitenden Schleiern und ein zugehöriges Verfahren offenbart, in dem die Vorrichtungsstruktur und das Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung basierend auf der Umwandlung von leitenden Schleiern in nichtleitende Schleier verbessert wird. Wie offenbart, kann diese Technik auf Vorrichtungen angewendet werden, die bemusterte magnetische Elemente verwenden, wie zum Beispiel magnetische Sensoren, magnetische Aufnahmeköpfe, magnetische Aufnahmemittel, oder dergleichen. Dementsprechend sollen durch diese Offenbarung solche Fälle in dem Umfang der Erfindung, wie beansprucht, abgedeckt werden.

Claims (10)

  1. Magnetisches Element (10), das auf einem Substrat (12) umfasst: eine erste Elektrode (14), die eine ferromagnetische Schicht (26) umfasst; eine zweite Elektrode (18), die von der ersten Elektrode getrennt angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode eine ferromagnetische Schicht (28) umfasst; eine Abstandsschicht (16), die zwischen der ferromagnetischen Schicht der ersten Elektrode und der ferromagnetischen Schicht der zweiten Elektrode angeordnet ist; und einen Schleier (32), der das magnetische Element definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleier (34) isolierend ist und die erste Elektrode und die zweite Elektrode elektrisch isoliert.
  2. Magnetisches Element gemäß Anspruch 1, wobei die ferromagnetischen Schichten der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zusammen eine feste ferromagnetische Schicht und eine freie ferromagnetische Schicht umfassen, wobei die feste ferromagnetische Schicht über eine Magnetisierung verfügt, die in Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes, das imstande ist, die freie Schicht umzuschalten, in einer bevorzugten Richtung fest ist, und die freie ferromagnetische Schicht über eine Magnetisierung verfügt, die in Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes zwischen Magnetisierungszuständen wechseln darf.
  3. Magnetisches Element gemäß Anspruch 1, wobei die freie ferromagnetische Schicht und die feste ferromagnetische Schicht mindestens eine der folgenden Verbindungen umfasst: NiFe, NiFeCo, CoFe oder Co.
  4. Magnetisches Element gemäß Anspruch 1, wobei die ferromagnetischen Schichten der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ein erstes Umschaltfeld und ein zweites Umschaltfeld umfassen, wodurch eine Pseudo-Spin-Valve-Struktur definiert wird.
  5. Magnetisches Element gemäß Anspruch 1, wobei die Abstandsschicht ein dielektrisches Material, das eine MTJ-Struktur definiert, oder ein leitfähiges Material, das eine Spin-Valve-Struktur definiert, umfasst.
  6. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Elementes (10), das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Substratelementes (12), das über eine Oberfläche verfügt; Bilden einer Basismetallschicht (13) auf einer höchsten Oberfläche des Substrates (12); Bilden einer ersten Elektrode (14) auf der Basismetallschicht, wobei die erste Elektrode eine ferromagnetische Schicht (26) umfasst; Bilden einer zweiten Elektrode (18), die getrennt von der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode eine ferromagnetische Schicht (28) umfasst; Bilden einer Abstandsschicht (16), die zwischen der ferromagnetischen Schicht der ersten Elektrode und der ferromagnetischen Schicht der zweiten Elektrode angeordnet ist; Ätzen der Mehrzahl von Schichten, um ein magnetisches Element (10) zu definieren, wobei der Schritt des Ätzens einen leitfähigen Schleier (32) bildet; und Elektrisches Isolieren der ersten Elektrode (14) und der zweiten Elektrode (18) durch Umwandeln des leitfähigen Schleiers (32) in einen isolierenden Schleier (34).
  7. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Elementes gemäß Anspruch 6, wobei die ferromagnetischen Schichten der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zusammen eine feste ferromagnetische Schicht und eine freie ferromagnetische Schicht umfassen, wobei die feste ferromagnetische Schicht über eine Magnetisierung verfügt, die in Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes, das imstande ist, die freie Schicht umzuschalten, in einer bevorzugten Richtung fest ist, und die freie ferromagnetische Schicht über eine Magnetisierung verfügt, die in Gegenwart eines zugeführten magnetischen Feldes zwischen Magnetisierungszuständen wechseln darf.
  8. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Elementes gemäß Anspruch 6, wobei die ferromagnetischen Schichten der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ein erstes Um schaltfeld und ein zweites Umschaltfeld umfassen, wodurch eine Pseudo-Spin-Valve-Struktur definiert wird.
  9. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Elementes gemäß Anspruch 6, wobei der Schritt des Bildens einer Abstandsschicht das Bilden der Abstandsschicht aus einem dielektrischen Material, das eine MTJ-Struktur definiert, oder aus einem leitfähigen Material, das eine Spin-Valve-Struktur definiert, umfasst.
  10. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Elementes gemäß Anspruch 6, wobei der Schritt des elektrischen Isolierens der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode durch Umwandeln des leitfähigen Schleiers in einen isolierenden Schleier eine Sauerstoffplasmaveraschung umfasst.
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