[发明专利]具有提高了的面积分辨率的磁性元件

权利要求书

1.一种装置，包括：

自由层，具有对磁场敏感的第一面积延伸；以及

合成反铁磁性(SAF)层，具有大于第一面积延伸的第二面积延伸。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，SAF的至少一部分被设计指向一难磁化方向，其由响应于遇到低于预定阈值的磁化场的形状各向异性来保持。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，SAF包括基准层和平衡层，各自与配置在它们之间的耦合层接触性接合。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述平衡层具有第一磁化强度方向并且所述基准层有与第一磁化强度方向相反的第二磁化强度方向。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述基准层和所述平衡层各自具有包含多个不同的磁化强度方向的不均匀的微磁构造。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自由层被耦合到覆盖层，所述覆盖层在自由层中设置默认磁化强度，所述自由层有与所述覆盖层反平行的磁化强度。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述覆盖层以邻接接头配置在所述自由层周围以保持默认磁化强度，直到遇到超过预定阈值的外部磁化场。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二面积延伸至少比所述第一面积延伸大1.5倍。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自由层为双稳态并能作为非易失性存储器永久地存储磁化强度。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自由层和SAF层被配置在第一和第二磁屏蔽层之间。

11.如权利要求2所述的装置，其特征在于，SAF层具有对低于所述预定阈值的磁场敏感的易磁化方向。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自由层至少包括钴铁(CoFe)基合金，并且SAF至少包括多个钴铁基合金。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，自由层和SAF层两者都不与反铁磁性层接触性接合。

14.一种方法，包括：

提供耦合到合成反铁磁性(SAF)层的自由层；

掩模自由层和SAF层的第一面积延伸；

蚀刻自由层和SAF层的未掩模部分，使得SAF层具有第一面积延伸；

掩模自由层的第二面积延伸；以及

蚀刻自由层第二未掩模部分，使得自由层具有第二面积延伸并且所述第一面积延伸大于所述第二面积延伸。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括：将SAF的至少一部分设计为指向一难磁化方向的步骤，所述难磁化方向由响应于遇到低于预定阈值的磁化场的形状各向异性来保持。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，SAF层具有零净磁化强度以及具有相反磁化强度方向的多个层。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，SAF层具有平衡层和基准层，其中之一被设计指向难磁化方向，而另一个被设计指向易磁化方向。

18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：在每个蚀刻步骤之后以隔离层回填。

19.一种磁性传感器，包括：

自由层，垂直定位于数据存储介质，包括垂直于所述数据存储介质而延伸的第一高度；以及

邻近所述自由层的合成反铁磁性(SAF)层，具有大于所述第一高度并垂直于所述数据存储介质而延伸的第二高度；以及

在第一屏蔽和第二屏蔽之间的操作延伸，所述操作延伸小于或等于20nm。

20.如权利要求19所述的磁性传感器，其特征在于，所述第一高度等于50nm并且所述第二高度大于或等于75nm。