如铜。
[0108]请参阅图6-15本发明纳米环形磁隧道结的制造流程中各阶段的示意图。需要说明的是本发明的纳米环形磁隧道结可以采用电子束光刻、亚离子束蚀刻或工业生产线上常用的光刻和蚀刻方法制造。优选地本发明的纳米环形磁隧道结采用工业生产线上常用的光刻和蚀刻方法制造。本实施例中，纳米环形磁隧道结的制造方法包括以下步骤:
[0109]步骤S1:如图6所示，在下电极上601形成自下向上依次包括下磁性层602、隧穿氧化层603和上磁性层604的磁隧道结11。
[0110]需要说明的是，所述下电极601形成于衬底上(未示出)，在本发明一实施例中，在衬底上形成层间介质层，图形化所述层间介质层，形成贯穿所述层间介质层的贯穿孔；向所述贯穿孔中沉积导电材料，直至填满所述贯穿孔，从而完成下电极的制造，所述下电极连接后续形成的纳米环形磁隧道结与写入电路或读取电路，以实现磁阻内存的信息存储。需要说明的是，本发明下电极的制造方法不限于上述方法，也可以采用现有技术中的其他方法。之后，可采用物理气相沉积方法或本领域公知的其他方法在下电极601上依次形成下磁性层602、隧穿氧化层603和上磁性层604。
[0111]步骤S2:如图7和图8所示，在所述磁隧道结11上方形成具有圆柱形开口的第一阻挡层605，该步骤具体包括:
[0112]在所述磁隧道结11上方形成第一阻挡层605 ；
[0113]在所述第一阻挡层605上形成第一光刻胶层6061，定义出环形磁隧道结的外径形状及尺寸；
[0114]以所述第一光刻胶层6061为掩膜蚀刻所述第一阻挡层605，形成圆柱形开口 12，其中，所述圆柱形开口 12的直径与所述环形磁隧道结11的外径相同；
[0115]去除所述第一光刻胶层6061。
[0116]需要说明的是，所述第一阻挡层605至少包括硬掩膜层6051和蚀刻止刻层6052。所述蚀刻止刻层6052介于硬掩膜层6051和磁隧道结11之间，用于保护磁隧道结11，使其在蚀刻过程中不受损坏。当蚀刻完硬掩膜层6051时蚀刻制程自动止于蚀刻止刻层6052。蚀刻止刻层6052存在于整个纳米环形磁隧道结制程中，其在步骤S7以所述第一介质层为掩膜蚀刻所述磁隧道结11时才与第一介质层一同被蚀刻掉。
[0117]还需要说明的是，所述硬掩膜层6051选自氮化硅、氧化硅、无定形碳、氢化的无定形碳、低摩擦碳中的一者或其组合，所述蚀刻止刻层6052为氮碳化硅。优选地，所述硬掩膜层6051包括第一掩膜层6053和第二掩膜层6054,所述第二掩膜层6054为非功能型碳层，覆盖于蚀刻止刻层6052上，该非功能型碳层为受热易挥发的有机绝缘体，因此在完成其应有的保护功能后可被轻易地灰化掉。
[0118]步骤S3:如图9所示，在所述圆柱形开口 12中沉积第一介质层13且研磨平。所述第一介质层13可为氧化层，如氧化硅。在所述圆柱形开口 12中沉积第一介质层13的过程中会有部分介质溢出到硬掩膜层605上，因此需要研磨第一介质层13至与硬掩膜层605齐平。所述研磨第一介质层13的技术为本技术领域人员公知技术，在本发明一实施例中，采用化学机械抛光机(CMP)设备研磨第一介质层13。
[0119]步骤S4:如图10所示，在所述第一介质层13上方形成第二阻挡层606，该步骤具体包括:
[0120]在所述第一介质层13上方形成第二阻挡层606 ；
[0121]在所述第二阻挡层606上形成第二光刻胶层607，定义出环形磁隧道结的内椭圆的形状及尺寸。
[0122]需要说明的是，第二阻挡层606不但沉积在第一介质层13上，而且也覆盖了第一介质层13周围的硬掩膜层605。第二阻挡层606包括硬掩膜层，所述硬掩膜层可以是氮化娃、氧化娃或其他适合的材料，所述硬掩膜层可以与第一掩膜层6053的材料相同。
[0123]需要说明的是，内椭圆的轴线与圆柱形开口 12的轴线在两个相互平行的平面上或在同一个平面上，内椭圆的中心点在圆柱形开口 12的中轴线上。内椭圆的长轴与短轴之比A:B满足1:1 < A:B彡1:2。优选地，A:B=1:2。圆柱形开口 12的直径范围为100?300纳米，内椭圆的长轴范围为50?200纳米，短轴范围为25?100纳米。优选地，圆柱形开口 12的直径为200纳米，内椭圆的长轴为100纳米，短轴为50纳米。
[0124]步骤S5:如图11所示，蚀刻所述第二阻挡层606，直至贯穿所述第一介质层13，形成椭圆柱形贯穿孔14，该步骤具体包括:
[0125]以所述第二光刻胶层607为掩膜蚀刻所述第二阻挡层606，直至贯穿所述第一介质层13 ；
[0126]去除所述第二光刻胶层607。
[0127]需要说明的是，贯穿所述第一介质层13的椭圆柱形贯穿孔14的长轴和短轴的尺寸与步骤S4中的内椭圆的长轴和短轴的尺寸相同。当硬掩膜层605包括非功能型碳和氮化硅时，蚀刻第二阻挡层606至第一介质层13与第二掩膜层6054齐平，即将第二阻挡层606和氮化硅层一同蚀刻掉，以便于在后续修整第一介质层13时轻易地将第二掩膜层6054去掉。
[0128]步骤S6:如图12所示，修整所述第一介质层13，使所述第一介质层13形成圆柱形外周，其中，所述圆柱形开口 12的直径与所述圆柱形外周的直径相同；
[0129]步骤S7:如图13所示，以所述第一介质层13为掩膜蚀刻所述磁隧道结11，直至形成外圆内椭圆的环形柱体。
[0130]需要说明的是，所述修整所述第一介质层13进一步包括通过灰化方法对所述第一介质层13进行修整。由于第一介质层13周围为加热易挥发的第二掩膜层6054，因此很容易通过灰化去掉，从而露出圆柱形的外周。修整完的第一介质层13为外圆内椭圆的环形柱体，其外圆和内椭圆的尺寸与最终要形成的环形磁隧道结11的尺寸相同。
[0131]还需要说明的是本发明中形成在磁隧道结11上方的所有层体的制程温度均不超过350摄氏度。
[0132]步骤S8:如图14和图15所示，在所述环形柱体中沉积第二介质层15，在所述第二介质层15上形成覆盖于所述磁隧道结11上的上电极608，其进一步包括:
[0133]在所述环形柱体的椭圆形贯穿孔内和外周沉积第二介质层15 ；
[0134]研磨掉多余的第二介质层15，以露出磁隧道结11的上表面；
[0135]以及形成覆盖于磁隧道结11和第二介质层15上的上电极608。
[0136]需要说明的是，在所述环形柱体中沉积第二介质层15包括在环形柱体的椭圆形贯穿孔中和环形柱体的外周沉积第二介质层15，所述第二介质层15为绝缘材料。优选地，在沉积第二介质层15之后，通过研磨工艺去除覆盖于磁隧道结11上方以及第二介质层15上方多余的介质层材料，以露出磁隧道结，并且使第二介质层15的上表面与磁隧道结11的上表面齐平。之后，形成覆盖于所述磁隧道结和第二介质层15上的上电极608。上电极608可以通过物理汽相沉积、化学汽相沉积、镶嵌工艺或其组合形成。
[0137]请参阅图16本发明的含磁隧道结的存储单元的结构示意图。该存储单元至少包括:本发明所述的(如图5A-5B所示)磁隧道结11、上电极608、下电极601以及晶体管901。
[0138]需要说明的是，所述晶体管901用于控制磁隧道结读写，为现有技术中常用的器件，其结构在此不再赘述。在本发明所述的存储单元中，位线903经由导体902和上电极608耦合到磁隧道结11，磁隧道结11通过导体904耦合到晶体管901，