JP2013517629A - 平坦化された電極上の磁気トンネル接合（ｍｔｊ） - Google Patents

Abstract

直接接触を用いた磁気トンネル接合（ＭＴＪ）は、より低い抵抗、改善された生産量、及び、より単純な製造を有して製造される。より低い抵抗は、ＭＴＪの読み取り方法及び書き込み方法の両方を改善する。ＭＴＪ層（１２６）は、下部電極（１２４）上に堆積され、下部金属（１２２）に位置合わせされる。エッチング停止層（３０２）は、下部金属を囲う絶縁体のオーバーエッチングを防止するために下部金属に隣接して堆積され得る。下部電極は、実質的に平坦な表面を提供するためにＭＴＪ層の堆積前に平坦化される。さらに、下層（２０２）は、ＭＴＪの所望の特性を促進するためにＭＴＪ層の前に下部電極上に堆積され得る。

Description

本願は、Ｋａｎｇらによって２０１０年１月１５日付けで出願された“平坦化された電極上の磁気トンネル接合（ＭＴＪ）”という名称の米国仮特許出願番号６１／２９５，４６０の利益を主張する。
本明細書は、広くメモリ素子に関連する。より具体的には、本明細書は、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）に関連する。

通常のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）チップ技術と異なって、磁気ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）において、データは、電荷として保存されず、その代わり記憶素子の磁気分極によって保存される。記憶素子は、トンネリング層によって分離される２つの強磁性層で形成される。２つの層の一方は、特定の極性に設定された少なくとも１つのピン磁気分極（固定層）を有する。他の磁気層（又は自由層）の磁気分極は、“１”（すなわち、固定層に対する逆平行の極性）又は“０”（すなわち、固定層に対して平行な極性）を表すように変えられる。固定層、トンネリング層及び自由層を有するこのような素子は、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）である。ＭＴＪの電気抵抗は、固定層の磁気分極と比較して自由層の磁気分極に依存する。ＭＲＡＭなどのメモリ素子は、個々にアドレス可能なＭＴＪのアレイから作られる。

通常、ＭＴＪは、下部電極を介して下部金属に接触する。下部電極は、最小形状の開口部を介して下部金属に接触する。ＭＴＪは、ＭＴＪの表面粗さを低減するための下部金属に対する接点から離れた位置において下部電極上に配置される。従って、下部電極は、幅がＭＴＪの大きさより拡張される。結果として、下部電極の増加した接触抵抗から、高い抵抗がもたらされる。さらに、下部電極の拡張した幅から、増加した領域のオーバーヘッド及びビットセルがもたらされる。

ビットセルサイズが減少するので、下部金属に対する接触部の大きさは、減少し、製造の信頼性を低下させる。さらに、ビットセルサイズが下部金属のシーディング及び充填の際の挑戦のために減少するので、抵抗は増加する。増加した抵抗は、通常のＭＴＪの感度の損失をもたらす。

従って、より小さいビットセルサイズ及びより低い抵抗を有するＭＴＪに対する要求がある。

本明細書の一側面によれば、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）は、下部金属を含む。ＭＴＪはまた、下部金属上に下部電極を含む。ＭＴＪは、下部電極上に材料積層体をさらに含む。材料積層体は、下部電極より小さく、実質的に下部金属に位置合わせされる。ＭＴＪはまた、材料積層体上に上部電極を含む。

本明細書の他の一側面によれば、磁気トンネル接合素子の製造方法は、下部金属の周囲及び第１の絶縁層上に第２の絶縁層を堆積する段階を含む。この方法はまた、下部金属を露出するように第２の絶縁層をパターニングする段階を含む。この方法はまた、第２の絶縁層をパターニングした後に、下部金属を覆うように下部金属上に下部電極を堆積する段階を含む。この方法はまた、下部電極を平坦化する段階を含む。この方法は、下部電極を平坦化した後に下部電極上にＭＴＪ層を堆積する段階をさらに含む。

本明細書の更なる他の一側面によれば、磁気トンネル接合素子の製造方法は、下部金属の周囲及び第１の絶縁層上に第２の絶縁層を堆積する段階を含む。この方法はまた、下部金属を露出するように第２の絶縁層をパターニングする段階を含む。この方法は、第２の絶縁層をパターニングした後に、下部金属を覆うように下部金属上に下部電極を堆積する段階をさらに含む。この方法はまた、下部電極を平坦化する段階を含む。この方法は、下部電極を平坦化した後に、下部電極上にＭＴＪ層を堆積する段階をさらに含む。

本明細書の他の側面によれば、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）は、下部金属を含む。ＭＴＪはまた、下部金属上に連結する手段を含む。ＭＴＪは、連結手段上の材料積層体をさらに含む。材料積層体は、連結手段より小さい大きさにパターニングされ、下部金属に実質的に位置合わせされる。ＭＴＪはまた、材料積層体上の上部電極を含む。

以下に続く詳細な説明がより理解され得るようにするために、これは、本発明の特徴及び技術的な利点をある程度広く説明している。本発明の追加の特徴及び利点は、以下に記載される。本発明が、本発明と同一の目的を実行するための他の構造体を修正又は設計するための基礎として容易に利用され得ることは、当業者には理解されるべきである。このような等価な構成が、添付された特許請求の範囲の記載の教示から逸脱しないことは、当業者には理解されるべきである。さらなる目的及び利点と共にその機構及び動作方法の両方に関して本明細書の特徴であると考えられる新規な特徴は、添付の図面と共に検討した際に以下の説明から理解されるだろう。しかしながら、図面の各々が、例示及び記載目的で提供され、本発明の制限の定義として意図するものではないことは、明確に理解される。

図１Ａは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図１Ｂは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図１Ｃは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図１Ｄは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図１Ｅは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図１Ｆは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図１Ｇは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図１Ｈは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。 図２は、一実施形態による下層を有する直接接触を用いたＭＴＪ素子を示す断面図である。 図３は、一実施形態によるエッチング停止層を有する直接接触を用いたＭＴＪ素子を示す断面図である。 図４は、本発明の実施形態が有利に採用され得る例示的な無線通信システムを示すブロック図である。 図５は、一実施形態による半導体部品の回路、レイアウト及び論理設計に使用されるデザインワークステーションを示すブロック図である。

本明細書のより完全な理解のために、以下では添付の図面と共に以下の詳細な説明が参照される。

磁気トンネル接合（ＭＴＪ）素子は、下部金属とのＭＴＪの直接接触を可能にするために、ＭＴＪの下部電極に対して大きな接触開口部を有して製造され得る。大きな接触開口部は、より小さいビットセルサイズ及びより高い生産量を可能にする。より小さいビットセルサイズは、直接接触を用いたＭＴＪ素子を含む磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）素子の総ダイ領域を低減する。さらに、ＭＴＪ素子は、実質的に下部金属に位置合わせされる下部電極上に配置される。実質的に下部金属に位置合わせされるＭＴＪ素子の配置は、接触抵抗を低減し、ＭＴＪ素子の感度を向上させる。直接接触を用いたＭＴＪ素子の製造はまた、より高い生産量を実現するために集積及び製造工程を単純化する。

図１Ａから図１Ｈは、一実施形態による直接接触を用いたＭＴＪの製造を示す断面図である。図１Ａは、絶縁体の堆積及びパターニング後における、部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。絶縁体１０４は、絶縁体１０２上に堆積される。絶縁体１０２は、下部金属１２２を囲い、それは、調整可能な幅を有し得る。絶縁体１０４は、下部金属１２４への接触用の下部金属１２２を露出する開口部１４０を生成するために第１のマスクを用いてパターニングされる。

図１Ｂは、一実施形態による下部電極の堆積後における部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。下部電極１２４は、絶縁体１０４、絶縁体１０２及び下部電極１２２上に堆積され、例えば、タンタル、銅、タングステン、窒化タンタル又は窒化タンタル／タンタル二重層であり得る。一実施形態によれば、タングステン又は銅が下部電極１２４として選択された場合、より高い導電性及びより低い抵抗性が実現される。さらに、タングステン及び銅は、他の導電性金属より平坦化するのが容易である。下部電極１２４は、図１Ａにおいてパターニングされた開口部１４０の下部金属１２２に接触する。他の実施形態において、接触側壁及び下部の界面は、拡散障壁によって覆われる。

下部電極１２４と下部金属１２２との間の大きな接触は、接触抵抗を低減する。より低い抵抗は、ＭＴＪ素子１００における読み取り及び書き込み方法の両方を改善する。例えば、読み取り動作中に、感度は、ＭＴＪ素子１００の総抵抗によって割られるＭＴＪ素子１００の抵抗の変化である。より大きい接触を有するＭＴＪ素子１００の総抵抗の低減は、抵抗変化の相対的な寄与を増加する。さらに、書き込み動作中に、電圧降下は、下部電極１２４に対する下部金属１２２の接触の全域にわたって低減し、書き込み動作に使用される供給電圧の量を低減する。書き込み動作中における低減した供給電圧は、ＭＴＪ素子１００の信頼性を向上させ、ＭＴＪ素子１００による電力消費を低減する。

図１Ｃは、一実施形態による下部電極の平坦化後における部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。下部電極１２４は、例えば、絶縁体１０４から下部電極１２４を実質的に除去するための化学機械的研磨を用いて平坦化される。さらに、下部電極１２４の平坦化は、ＭＴＪ層（未だ示されていない）に対する下部電極１２４上の実質的に平坦な表面を生成する。

図１Ｄは、ＭＴＪ層の堆積後における部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。ＭＴＪ層１２６は、例えば、強磁性層／トンネル障壁層／強磁性層の多層積層体であり得る。一実施形態によれば、ＭＴＪ層１２６は、反強磁性／合成反強磁性参照層／トンネル障壁／自由層、例えばＰｔＭｎ／ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／ＭｇＯ／ＣｏＦｅＢである。さらに、キャッピング層（示されない）は、ＭＴＪ層１２６に配置され得る。下部電極１２４の実質的に平坦な表面は、ＭＴＪ層１２６の表面粗さを低減し、ＭＴＪ素子１００の磁気的及び電気的特性を改善する。一実施形態によれば、ＭＴＪ層１２６は、バックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）装備からの移動後に、特殊化されたＭＴＪツールにおいて堆積される。

図１Ｅは、一実施形態による上部電極層の堆積後における部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。ＭＴＪ層１２６は、第２マスクを用いてパターニングされる。パターニングされたＭＴＪ層１２６の位置は、実質的に下部金属１２２に位置合わせされる。パターニング後、絶縁体１０６は、ＭＴＪ層１２６を囲って堆積される。一実施形態によれば、絶縁体１０６は、堆積され、ＭＴＪ層１２６を有するレベルまでエッチバックされる。上部電極１２８は、ＭＴＪ層１２６及び絶縁層１０６上に堆積される。上部電極１２８は、例えば、タンタル、窒化タンタル、チタン又は窒化タンタルであり得る。

図１Ｆは、一実施形態による上部電極のパターニング後における部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。上部電極１２８は、第３のマスクを用いてパターニングされる。上部電極１２８は、下部電極１２４と異なる大きさであり得る（同一の大きさで示されているが）。上部電極１２８の大きさは、ある程度、ＭＴＪ層１２６の側部に残っている絶縁体１０６の大きさを決定する。より大きい上部電極１２８は、絶縁体１０６のエッチング中にＭＴＪ層１２６を直接に囲って位置する絶縁体１０６のより大きな量をもたらす。従って、ＭＴＪ層１２６の側壁は、より小さい上部電極１２８に対するより、より大きい上部電極１２８に対する絶縁体１０６からのより良好な保護を受ける。上部電極１２８は、対応する絶縁体１０６がＭＴＪ層１２６の側壁を保護するように十分に大きくあるべきである。一実施形態によれば、上部電極１２８は、１００から２００ｎｍの幅であり得る。

図１Ｇは、一実施形態による絶縁体の堆積後における部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。絶縁体１０８は、絶縁体１０６及び上部電極１２８を囲うように堆積される。一実施形態によれば、絶縁体１０８は、堆積され、上部電極１２８を有するレベルまでエッチバックされる。

図１Ｈは、一実施形態による上部金属の形成後における部分的に完成されたＭＴＪ素子を示す。絶縁体１１０及び上部金属１３０は、上部電極１２８及び絶縁体１０８上に堆積され、上部金属１３０は、上部電極１２８との電気的接触を形成するようになる。一実施形態によれば、絶縁体１１０は、堆積され得、上部金属１３０に対する開口部のパターニングに続いて、開口部に対する上部金属１３０の堆積が行なわれる。上部金属１３０は、例えば銅又はアルミニウムであり得る。

電気路は、上部金属１３０、上部電極１２８、ＭＴＪ層１２６、下部電極１２４及び下部金属１２２の間に形成される。電気路は、ＭＴＪ素子１００の読み取り動作及び／又は書き込み動作用の検出電流を通過させるために使用され得る。

図２は、一実施形態による下層を有する直接接触を用いたＭＴＪ素子を示す断面図である。下層２０２は、望ましいＭＴＪの微小構造（例えば、特定の結晶構造）を促進するために下部電極１２４上に堆積され得る。下層２０２は、例えばタンタルであり得る。下層２０２は、第２のマスク及び第３のマスクを用いてパターニングされ得る。第２のマスクを用いた一実施形態によれば、下層２０２は、実質的にＭＴＪ層１２６と同一の大きさである。第３のマスクを用いた実施形態によれば、下層２０２は、実質的に上部電極１２８と同一の大きさである。さらに、下部金属１２２の幅は、調整可能である。

図３は、一実施形態によるエッチング停止層を有する直接接触を用いたＭＴＪ素子を示す断面図である。エッチング停止層３０２は、絶縁体１０４のパターニング中に絶縁体１０２のエッチングを防止するために絶縁体１０２上に堆積され得る。すなわち、絶縁体１０４のオーバーエッチング中に、絶縁体１０２は、後にパターニングされる下部電極１２４、ＭＴＪ層１２６及び上部電極１２８の表面粗さ及び望ましくない電気的特性をもたらす。絶縁体１０２上に堆積されるエッチング停止層３０２は、実質的に絶縁体１０２のエッチングを低減するために絶縁体１０４に比べて低い速度でエッチングする。さらに、下部金属１２２の幅は、調整可能である。

以上に開示されたような直接接触を用いたＭＴＪは、より小さいビットセルサイズ及びより高い生産量を可能にする。さらに、平坦化された下部電極で充填された大きな接触開口部は、ＭＴＪの接触抵抗を低下させる。低下した接触抵抗は、読み取り及び書き込み方法を改善する。直接接触を用いたＭＴＪの製造方法は、単純な集積及び高生産量を有する。

図４は、本明細書の実施形態が有利に採用され得る例示的な無線通信システム４００を示すブロック図である。図示目的において、図４は、３つのリモートユニット４２０、４３０、４５０、及び、２つのベースステーション４４０を示す。無線通信システムがより多くのリモートユニット及びベースステーションを有し得ることが認識される。リモートユニット４２０、４３０、４５０は、開示されたＭＴＪ素子を含む、ＩＣ素子４２５Ａ、４２５Ｃ、４２５Ｂを含む。ＩＣを含むあらゆる素子がまた、ベースステーション、スイッチング装置及びネットワーク装備を含む、ここで開示されたＭＴＪ素子を含み得ることが認識されるだろう。図４は、ベースステーション４４０からリモートユニット４２０、４３０、４５０へのフォワードリンク信号４８０、及び、リモートユニット４２０、４３０、４５０からベースステーション４４０へのリバースリンク信号４９０を示す。

図４において、リモートユニット４２０は、携帯電話として示され、リモートユニット４３０は、ポータブルコンピュータとして示され、リモートユニット４５０は、ワイヤレルローカルループシステムにおける固定位置リモートユニットとして示される。例えば、リモートユニットは、携帯電話、ノート型パーソナルコミュニケーションシステム（ＰＣＳ）ユニット、携帯情報端末などの携帯型データユニット、ＧＰＳ可能装置、ナビゲーション装置、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、メーターリーディング装備などの固定位置データユニット、又は、データ若しくはコンピュータ指示又はそれらの組合せを保存又は読み出す他の装置であり得る。図４は、本明細書の教示に従うリモートユニットを示すけれども、本明細書は、これらの例示的な示されたユニットに限定されない。本明細書の実施形態は、ＭＴＪ素子を含むあらゆる装置に適切に採用され得る。

図５は、以上に開示されたＭＴＪなどの半導体部品の回路、配置及び論理設計に使用されるデザインワークステーションを示すブロック図である。デザインワークステーション５００は、オペレーティングシステムソフトウエア、サポートファイル、及びケイデンス（Ｃａｄｅｎｃｅ）又はオアキャド（Ｏｒｃａｄ）などのデザインソフトウエアを含むハードディスク５０１を含む。デザインワークステーション５００はまた、回路５１０又はＭＴＪなどの半導体部品５１２の設計を容易にするためにディスプレイを含む。記憶媒体５０４は、回路設計５１０又は半導体部品５１２を明白に保存するために提供される。回路設計５１０又は半導体部品５１２は、ＧＤＳＩＩ又はＧＥＲＢＥＲなどのファイル形式で記憶媒体２０４に記憶され得る。記憶媒体５０４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ハードディスク、フラッシュメモリ又は他の適切な装置であり得る。さらに、デザインワークステーション５００は、記憶媒体５０４から入力を受け取り、又は記憶媒体５０４に出力を書き込むための駆動装置５０３を含む。

記憶媒体５０４に記録されたデータは、論理回路構成、フォトリソグラフィマスク用のパターンデータ、又は、電子線リソグラフィなどの一連の書き込みツール用のマスクパターンデータを特定し得る。データは、タイミングチャートなどの論理検証データ、又は論理シミュレーションに関連するネット回路をさらに含み得る。記憶媒体５０４にデータを提供することは、半導体ウエハを設計するための工程の数を減少させることによって、回路５１０及び半導体部品５１２の設計を容易にする。

ファームウエア及び／又はソフトウエアの実行において、手順は、ここに開示された機能を遂行するモジュールを用いて実施され得る（例えば、手順、機能等）。指示を明白に具体化するあらゆる機械読取可能な媒体は、ここに開示された手順を行なう際に使用され得る。例えば、ソフトウエアコードは、メモリに保存され得、処理ユニットによって実行され得る。メモリは、処理ユニット内又は処理ユニットの外部に実装され得る。ここで使用されるように、“メモリ”という用語は、あらゆるタイプの長期間の、短期間の、揮発性の、不揮発性の、又は他のメモリを示し、あらゆる特定のメモリのタイプ若しくはメモリの数、又はメモリが保存される媒体のタイプに限定されるものではない。

ファームウエア及び／又はソフトウエアに実装される場合、この機能は、コンピュータ読取可能な媒体上の１つ又はそれ以上の指示又はコードとして保存され得る。例には、データ構造を用いて符号化されたコンピュータ読取可能な媒体及びコンピュータプログラムを用いて符号化されたコンピュータ読取可能な媒体が含まれる。コンピュータ読取可能な媒体は、物理的なコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得るあらゆる利用可能な媒体であり得る。一例として、限定的ではないが、このようなコンピュータ読取可能な媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光学ディスク記憶、磁気ディスク記憶又は他の磁気記憶装置、又は、所望のプログラムコードを指示及びデータ構造の形態で保存するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得るあらゆる他の媒体を含み得、ディスク（ｄｉｓｋ）又はディスク（ｄｉｓｃ）には、ここで使用されるように、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光学ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク及びブルーレイディスクが含まれ、ここで、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常データを磁気的に再生することができ、一方で、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組合せはまた、コンピュータ読取可能な媒体の範囲に含まれなければならない。

コンピュータ読取可能な媒体における記憶に加えて、指示及び／又はデータは、通信装置に含まれる送信媒体の信号として提供され得る。例えば、通信装置は、指示又はデータを示す信号を有する送受信機を含み得る。指示及びデータは、１つ又はそれ以上の処理器が、特許請求の範囲に記載の機能を実施することを引き起こすように構成される。

特定の回路が記載されているけれども、開示された回路の全てが本発明を実施するために必要とされないことは、当業者によって理解されるだろう。さらに、特定の周知の回路は、本発明における焦点を維持するために記載されていない。

本発明及びその利点が詳細に記載されているけれども、様々な変更、置換及び修正が、添付された特許請求の範囲によって定義されるような本発明の技術から離れることなく、ここでなされることが理解されるべきである。例えば、“上に”及び“下に”などの関係語は、基板又は電子部品に対して使用される。当然ながら、基板及び電子部品が反転された場合、上が下になり、その逆もまた同様である。さらに、横向きに方向付けられた場合、上及び下は、基板又は電子部品の側部と称され得る。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載された工程、機械、製造、物の組成、手段、方法及び段階の特定の実施形態に限定されるものではない。当業者が本明細書から容易に理解するように、同一の機能を実質的に行い、又はここに記載された対応する実施形態と同一の結果を実質的に達成する、既に存在し又は後に開発される、工程、機械、製造、物の組成、手段、方法又は段階が、本発明に従って利用することができる。従って、添付された特許請求の範囲は、それらの範囲内に、このような工程、機械、製造、物の組成、手段、方法又は段階を含むことを意図するものである。

１００ ＭＴＪ素子
１０２ 絶縁体
１０４ 絶縁体
１０６ 絶縁体
１０８ 絶縁体
１２２ 下部金属
１２４ 下部電極
１２６ ＭＴＪ層
１２８ 上部電極
１３０ 上部金属
２０２ 下層
３０２ エッチング停止層
４００ 無線通信システム
４２０ リモートユニット
４２５Ａ ＩＣ素子
４２５Ｂ ＩＣ素子
４２５Ｃ ＩＣ素子
４３０ リモートユニット
４４０ ベースステーション
４８０ フォワードリンク信号
４９０ リバースリンク信号
５００ デザインワークステーション
５０１ ハードディスク
５０３ 駆動装置
５１０ 回路
５１２ 半導体部品

Claims (20)

1. 下部金属と、
   前記下部金属上の下部電極と、
   前記下部電極より小さく、前記下部金属に実質的に位置合わせされる、前記下部電極上の材料積層体と、
   前記材料積層体上の上部電極と、
   を備える、磁気トンネル接合。
2. 前記上部電極が、１００ｎｍから１５０ｎｍの幅である、請求項１に記載の磁気トンネル接合。
3. 前記下部電極が、タングステン、銅、タンタル及び窒化タンタルからなる群から選択される材料である、請求項１に記載の磁気トンネル接合。
4. 前記下部電極が、実質的に平坦な表面を有する、請求項１に記載の磁気トンネル接合。
5. 前記下部電極と前記材料積層体との間に下層をさらに備える、請求項１に記載の磁気トンネル接合。
6. 前記下部金属の一部に隣接するエッチング停止層をさらに備え、前記下部電極が、前記エッチング停止層及び前記下部金属上にある、請求項１に記載の磁気トンネル接合。
7. 前記材料積層体が、第１の強磁性層、トンネル障壁層及び第２の強磁性層をさらに備える、請求項１に記載の磁気トンネル接合。
8. 前記磁気トンネル接合が、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）に組み込まれる、請求項１に記載の磁気トンネル接合。
9. 前記ＭＲＡＭが、セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーション装置、通信装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット及びコンピュータの少なくとも１つに組み込まれる、請求項８に記載の磁気トンネル接合。
10. 下部金属の周囲及び第１の絶縁層上に第２の絶縁層を堆積する段階と、
    前記下部金属を露出するように前記第２の絶縁層をパターニングする段階と、
    前記第２の絶縁層をパターニングした後に、前記下部金属を覆うように前記下部金属上に下部電極を堆積する段階と、
    前記下部電極を平坦化する段階と、
    前記下部電極を平坦化した後に前記下部電極上にＭＴＪ層を堆積する段階と、
    を含む、磁気トンネル接合素子の製造方法。
11. 前記ＭＴＪ層をパターニングする段階と、
    前記ＭＴＪ層をパターニングした後に前記ＭＴＪ層の周囲に第３の絶縁層を堆積する段階と、
    前記第３の絶縁層及び前記パターニングされたＭＴＪ層上に上部電極を堆積する段階と、
    前記上部電極及び前記第３の絶縁層をパターニングする段階と、
    前記第３の絶縁層及び前記上部電極の周囲に第４の絶縁層を堆積する段階と、
    前記第４の絶縁層及び前記上部電極上に第５の絶縁層を堆積する段階と、
    前記上部電極を露出するように前記第５の絶縁層に開口部をパターニングする段階と、
    前記第５の絶縁層の開口部の前記上部電極に上部金属を堆積する段階であって、前記上部金属が、前記下部金属と実質的に位置合わせされる段階と、
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第２の絶縁層をパターニングする段階が、第１のマスクを用いてパターニングする段階を含み、前記ＭＴＪ層をパターニングする段階が、第２のマスクを用いてパターニングする段階を含み、前記上部電極をパターニングする段階が、第３のマスクを用いてパターニングする段階を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第２の絶縁層をパターニングする段階が、エッチング停止層が露出されるまで前記第２の絶縁層をエッチングする段階を含む、請求項１０に記載の方法。
14. ＭＴＪ層を堆積する前に、前記下部電極上に下層を堆積する段階をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
15. 前記磁気トンネル接合素子を、セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーション装置、通信装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット及びコンピュータの少なくとも１つに組み込むことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
16. 下部金属の周囲の周囲及び第１の絶縁層上に第２の絶縁層を堆積する段階と、
    前記下部金属を露出するように前記第２の絶縁層をパターニングする段階と、
    前記第２の絶縁層をパターニングした後に、前記下部金属を覆うように前記下部金属上に下部電極を堆積する段階と、
    前記下部電極を平坦化する段階と、
    前記下部電極を平坦化した後に、前記下部電極上にＭＴＪ層を堆積する段階と、
    を含む、磁気トンネル接合素子の製造方法。
17. 前記磁気トンネル接合素子を、セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーション装置、通信装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット及びコンピュータの少なくとも１つに組み込むことをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 下部金属と、
    前記下部金属上に連結する手段と、
    前記連結手段より小さい大きさにパターニングされ、前記下部金属に実質的に位置合わせされる、前記連結手段上の材料積層体と、
    前記材料積層体上の上部電極と、
    を備える、磁気トンネル接合。
19. 前記連結手段が、実質的に平坦な表面を有する、請求項１８に記載の磁気トンネル接合。
20. 前記磁気トンネル接合が、セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーション装置、通信装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット及びコンピュータの少なくとも１つに組み込まれる、請求項１８に記載の磁気トンネル接合。

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