CN105593941A - 存储器单元、制造方法及半导体装置 - Google Patents

存储器单元、制造方法及半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105593941A
CN105593941A CN201480051728.5A CN201480051728A CN105593941A CN 105593941 A CN105593941 A CN 105593941A CN 201480051728 A CN201480051728 A CN 201480051728A CN 105593941 A CN105593941 A CN 105593941A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
sub
suction
magnet unit
oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480051728.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105593941B (zh
Inventor
曼札拉·西迪克
安迪·莱尔
维托·库拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micron Technology Inc
Original Assignee
Micron Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micron Technology Inc filed Critical Micron Technology Inc
Publication of CN105593941A publication Critical patent/CN105593941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105593941B publication Critical patent/CN105593941B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/80—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/161—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/80—Constructional details
    • H10N50/85—Magnetic active materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

本发明揭示一种磁性单元，其包含接近于磁性区域(例如，自由区域)的吸子材料。与磁性材料的可扩散物质与至少另一物质之间的化学亲和力相比，所述吸子材料经调配以具有对于所述磁性材料的所述可扩散物质的较高化学亲和力，所述磁性区域是由所述磁性材料形成。因此，所述可扩散物质从所述磁性材料移除到所述吸子材料。所述移除供应贫化磁性材料的结晶。所述结晶、贫化磁性材料实现高隧道磁阻、高能量势垒及高能量势垒比。所述磁性区域可形成为连续磁性材料，因此实现高交换劲度，且将所述磁性区域定位于两个感应磁各向异性的氧化物区域之间实现高磁各向异性强度。本发明还揭示制造方法及半导体装置。

Description

存储器单元、制造方法及半导体装置
优先权主张
本申请案主张2013年9月18日申请的标题为“存储器单元、制造方法及半导体装置(MEMORYCELLS,METHODSOFFABRICATION,ANDSEMICONDUCTORDEVICES)”的第14/030,763号美国专利申请案的申请日期的权利。
技术领域
在各种实施例中，本发明大体上涉及存储器装置设计及制造领域。更特定地说，本发明涉及以自旋力矩转移磁性随机存取存储器(STT-MRAM)单元为特征的存储器单元的设计及制造。
背景技术
磁性随机存取存储器(MRAM)是基于磁阻的非易失性计算机存储器技术。一种类型的MRAM单元是自旋力矩转移MRAM(STT-MRAM)单元，其包含由衬底支撑的磁性单元核心。磁性单元核心包含至少两个磁性区域，例如，“固定区域”及“自由区域”，其间具有非磁性区域。自由区域及固定区域可展现相对于所述区域的宽度水平定向(“平面内”)或垂直定向(“平面外”)的磁性定向。固定区域包含具有大致上固定(例如，不可切换)的磁性定向的磁性材料。另一方面，自由区域包含具有可在单元的操作期间在“平行”配置与“反平行”配置之间切换的磁性定向的磁性材料。在平行配置中，固定区域及自由区域的磁性定向指向相同方向(例如，分别指向北方及北方、东方及东方、南方及南方或西方及西方)。在反平行配置中，固定区域及自由区域的磁性定向指向相反方向(例如，分别指向北方及南方、东方及西方、南方及北方或西方及东方)。在平行配置中，STT-MRAM单元展现跨磁阻元件(例如，固定区域及自由区域)的较低电阻。此低电阻状态可定义为MRAM单元的“0”逻辑状态。在反平行配置中，STT-MRAM单元展现跨磁阻元件的较高电阻。此高电阻状态可定义为STT-MRAM单元的“1”逻辑状态。
可通过使编程电流通过磁性单元核心及其中的固定区域及自由区域来完成自由区域的磁性定向的切换。固定区域使编程电流的电子自旋极化，且随着自旋极化电流通过核心而产生力矩。自旋极化电子电流将力矩施加于自由区域上。当通过核心的自旋极化电子电流的力矩大于自由区域的临界切换电流密度(Jc)时，切换自由区域的磁性定向的方向。因此，编程电流可用于更改跨磁性区域的电阻。跨磁阻元件的所得高电阻或低电阻实现MRAM单元的写入及读取操作。在切换自由区域的磁性定向以实现与所需逻辑状态相关联的平行配置及反平行配置中的一者之后，通常期望在“存储”阶段期间维持自由区域的磁性定向直到MRAM单元被重新写入到不同配置(即，到不同逻辑状态)为止。
磁性区域的磁各向异性(“MA”)是对材料的磁性质的方向相依性的指示。因此，MA同样是对材料的磁性定向的强度及其更改其定向的阻力的指示。与展现具有低MA强度的磁性定向的磁性材料相比，展现具有高MA强度的磁性定向的磁性材料可较不容易更改其磁性定向。因此，与具有低MA强度的自由区域相比，具有高MA强度的自由区域在存储期间可更稳定。
特定非磁性材料(例如，氧化物材料)与磁性材料之间的接触或近乎接触可沿着磁性材料的表面感应MA(例如，增大MA强度)，从而增加磁性材料及MRAM单元的总MA强度。一般来说，与MA感应材料的表面/界面接触的磁性材料与磁性材料的未接触部分的比率越大，磁性区域的MA强度就越高。因此，一般来说，常规磁性单元结构使(例如)自由区域的磁性材料与相邻MA感应氧化物区域直接接触，且磁性材料与MA感应材料之间不具有另一材料。
自由区域的其它有益性质通常与厚(即，高垂直尺寸)自由区域构相关联且与自由区域的微结构相关联。这些性质包含(例如)单元的隧道磁阻(“TMR”)。TMR是单元在反平行配置中的电阻(Rap)与其在平行配置中的电阻(Rp)之间的差异与Rp的比率(即，TMR＝(Rap–Rp)/Rp)。一般来说，在其磁性材料的微结构中具有较少结构缺陷的厚自由区域具有高于具有结构缺陷的薄自由区域的TMR。具有高TMR的单元可具有高读出信号，其可在操作期间加速MRAM单元的读取。高TMR还可实现低编程电流的使用。
与薄、包含缺陷的自由区域相比，厚、无缺陷的自由区域还可具有较高能量势垒(Eb)及较高能量势垒比(Eb/kT)。能量势垒比是Eb与kT的比率，其中k是波兹曼(Boltzmann)常数且T是温度。Eb及能量势垒比是对单元的热稳定性及因此其数据保持的指示。Eb越高且能量势垒比越高，单元可越不容易于过早切换(例如，在存储期间切换出编程平行或反平行配置)。
“磁性地连续”(即，未被分散于磁性材料中的非磁性材料中断)的无缺陷自由区域可具有高于包含缺陷、磁性地中断的自由区域的交换劲度。交换劲度(A＝Eex/a，Eex＝每一原子的交换能量，a＝距离)是磁性材料的性质。一般来说，磁性材料的交换劲度越高，磁性材料可越好地执行为MRAM单元的自由区域。
已致力于通过将厚自由区域定位于两个MA感应材料之间、加倍磁性材料暴露到MA感应材料的表面积而形成具有高MA强度以及有益于高TMR的厚度或其它性质的自由区域。然而，常规MA感应材料可为电阻的。因此，在MRAM单元中包含第二MA感应材料区域增大磁性单元核心的电阻。在常规MRAM单元结构中包含第二MA感应材料区域还可导致单元核心中的结构缺陷。因此，形成具有高MA强度、高TMR、高能量势垒及能量势垒比以及高交换劲度的MRAM单元结构具有所呈现的挑战。
发明内容
本发明揭示一种存储器单元。所述存储器单元包括磁性单元核心，所述磁性单元核心包括磁性区域及另一磁性区域。所述磁性区域展现可切换磁性定向且由包括可扩散物质及至少一个其它物质的磁性材料形成。所述另一磁性区域展现固定磁性定向。中间氧化物区域在所述磁性区域与所述另一磁性区域之间。另一个氧化物区域通过所述磁性区域而与所述中间氧化物区域间隔。吸子材料接近于所述磁性区域。所述吸子材料对于所述可扩散物质的化学亲和力高于所述至少一个其它物质对于所述可扩散物质的化学亲和力。
本发明还揭示一种形成磁性存储器单元的方法。所述方法包括形成前体结构。形成所述前体结构包括在一种氧化物材料与另一种氧化物材料之间形成磁性材料。所述磁性材料展现可切换磁性定向。形成接近于所述磁性材料的另一吸子材料。所述吸子材料具有对于所述磁性材料的可扩散物质的化学亲和力。所述可扩散物质从所述磁性材料转移到所述吸子材料。磁性单元核心由所述前体结构形成。
本发明还揭示一种半导体装置。所述半导体装置包括包含自旋力矩转移磁性随机存取存储器(STT-MRAM)单元的STT-MRAM阵列。所述STT-MRAM单元的至少一个STT-MRAM单元包括衬底上方的自由区域。吸子区域接近于所述自由区域。所述吸子区域包括吸子材料及从所述自由区域扩散的物质。所述吸子材料具有对于所述物质的化学亲和力。所述物质的一种氧化物感应所述自由区域中的磁各向异性。中间氧化物区域在所述自由区域上方，且固定区域在所述中间氧化物区域上方。
本发明还揭示一种半导体装置，其包括包含自旋力矩转移磁性随机存取存储器(STT-MRAM)单元的STT-MRAM阵列。所述STT-MRAM单元的至少一个STT-MRAM单元包括衬底上方的氧化物区域。结晶磁性区域在所述氧化物区域上方。所述结晶磁性区域由磁性材料形成。吸子材料接近于所述结晶磁性区域。所述吸子材料对于来自所述磁性材料的扩散物质的化学亲和力高于所述磁性材料的至少一个其它物质对于所述扩散物质的化学亲和力。中间氧化物区域在所述结晶磁性区域上方。另一磁性区域在所述中间氧化物区域上方。
本发明还讨论一种半导体装置。所述半导体装置包括磁性存储器单元的阵列。磁性存储器单元的所述阵列的至少一个磁性存储器单元包括衬底上方的氧化物区域上方的至少两个磁性区域。所述至少两个磁性区域中的一者展现可切换磁性定向。吸子材料接近于展现所述可切换磁性定向的所述至少两个磁性区域中的所述一者。所述吸子材料化学键合到从展现所述可切换磁性定向的所述至少两个磁性区域中的一者扩散的物质。中间氧化物区域在所述至少两个磁性区域之间。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明，其中吸子区域接近于所述结构的次氧化物区域及自由区域，所述次氧化物区域下伏于自由区域及吸子区域。
图1B是根据本发明的替代实施例的图1的方框B的放大图，其中吸子区域及次氧化物区域与彼此整合。
图1C是根据本发明的实施例的磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明，其中吸子区域接近于所述结构的次氧化物区域及自由区域，所述次氧化物区域上覆于自由区域及吸子区域。
图2到5是根据本发明的实施例的在处理的各个阶段期间的磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明，其中吸子材料形成为接近于氧化物材料及磁性材料。
图6到12是根据本发明的实施例的在处理的各个阶段期间的磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明，其中吸子氧化物区域形成为接近于磁性材料。
图13是根据本发明的实施例的包含具有磁性单元结构的存储器单元的STT-MRAM系统的示意图。
图14是根据本发明的实施例的包含具有磁性单元结构的存储器单元的半导体装置结构的简化框图。
图15是根据本发明的一或多个实施例实施的系统的简化框图。
图16是不具有接近于氧化物材料及磁性材料的吸子区域的磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明。
图17A是图16的磁性单元结构的R-H循环图。
图17B是图16的磁性单元结构的平面内循环图。
图17C是图16的磁性单元结构的M-H循环图。
图18是磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明，其中吸子区域接近于氧化物材料及磁性材料。
图19A是图18的磁性单元结构的R-H循环图。
图19B是图18的磁性单元结构的平面内循环图。
图19C是图18的磁性单元结构的M-H循环图。
图20是包括厚于图18的磁性单元结构的吸子区域的磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明。
图21是包括薄于图20的磁性单元结构的氧化物区域(接近于吸子区域)的磁性单元结构的横截面、立面、示意性说明。
图22是图21的磁性单元结构的R-H循环图。
具体实施方式
本发明揭示存储器单元、形成存储器单元的方法、半导体装置、存储器系统及电子系统。存储器单元包含由磁性材料形成于两个氧化物区域之间的磁性区域(例如，自由区域)。两个氧化物区域可为磁各向异性(“MA”)感应区域。形成磁性区域的磁性材料包含“可扩散物质”及至少一个其它物质。在磁性材料中存在可扩散物质对于磁性材料展现磁性可为不必要的。吸子材料接近于磁性区域且经调配以具有对于可扩散物质的高于磁性材料的可扩散物质与至少一个其它物质之间的化学亲和力的化学亲和力。因此，吸子材料与磁性区域的接近性导致可扩散物质从磁性材料移除且并入到吸子材料中(例如，在退火期间)。可扩散物质从磁性材料的移除可实现具有促进高TMR(隧道磁阻)且包含较少结构缺陷的所需结晶结构(例如，bcc(001)结晶结构)的磁性区域的结晶。因此，磁性区域可形成为厚的(例如，大于约(约0.8纳米)(例如大于约(约1.0纳米))的高度)，从而实现高能量势垒(Eb)及能量势垒比(Eb/kT)。此外，将磁性区域定位于两个MA感应氧化物区域之间实现高MA强度。甚至在其中吸子材料在氧化物材料与磁性材料之间的实施中也可实现高MA强度。另外，磁性区域可形成为未由非磁性材料中断的连续磁性区域，从而实现高交换劲度。
如在本文中所使用，术语“衬底”表示且包含基底材料或其它构造，其上形成例如在存储器单元内的组件的组件。衬底可为半导体衬底、支撑结构上的基底半导体材料、金属电极或具有形成于其上的一或多种材料、结构或区域的半导体衬底。衬底可为常规硅衬底或包含半导体材料的其它块体衬底。如在本文中所使用，术语“块体衬底”不但表示且包含硅晶片，还表示且包含绝缘体上硅(“SOI”)衬底(例如蓝宝石上硅(“SOS”)衬底或玻璃上硅(“SOG”)衬底)、基底半导体基础上的硅外延层或其它半导体或光电材料(例如锗化硅(Si1-xGex，其中x是(例如)介于0.2与0.8之间的摩尔分数)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)或磷化铟(InP)等等)。此外，当在以下描述中参考“衬底”时，可能已利用先前过程阶段形成在基底半导体结构或基础中的材料、区域或结。
如在本文中所使用，术语“STT-MRAM单元”表示且包含包括磁性单元核心的磁性单元结构，所述磁性单元核心包含安置于自由区域与固定区域之间的非磁性区域。非磁性区域可为磁性隧道结(“MTJ”)配置中的电绝缘(例如，电介质)区域。例如，自由区域与固定区域之间的非磁性区域可为氧化物区域(在本文中被称为“中间氧化物区域”)。
如在本文中所使用，术语“磁性单元核心”表示且包含包括自由区域及固定区域的存储器单元结构，在存储器单元的使用及操作期间电流可通过(即，流动)自由区域及固定区域以影响自由区域及固定区域的磁性定向的平行或反平行配置。
如在本文中所使用，术语“磁性区域”表示展现磁性的区域。磁性区域包含磁性材料且还可包含一或多种非磁性材料。
如在本文中所使用，术语“磁性材料”表示且包含铁磁材料、亚铁磁材料、反铁磁及顺磁材料。
如在本文中所使用，术语“CoFeB材料”表示且包含包括钴(Co)、铁(Fe)及硼(B)的材料(例如，CoxFeyBz，其中x＝10到80，y＝10到80且z＝0到50)。CoFeB材料取决于其配置(例如，其厚度)可或可不展现磁性。
如在本文中所使用，术语“物质”表示且包含构成材料的元素。例如且不限制，在CoFeB材料中，Co、Fe及B中的每一者可被称为CoFeB材料的物质。
如在本文中所使用，术语“可扩散物质”表示且包含材料的化学物质，在材料中存在所述化学物质对于材料的功能性不是必要的。例如且不限制，在磁性区域的CoFeB材料中，B(硼)可被称为可扩散物质以达到B与Co及Fe的存在对于Co及Fe充当磁性材料(即，展现磁性)并非必要的程度。扩散之后，“可扩散物质”可被称为“扩散物质”。
如在本文中所使用，术语“固定区域”表示且包含STT-MRAM单元内的磁性区域，其包含磁性材料且在STT-MRAM单元的使用及操作期间具有固定磁性定向，其中引起单元核心的一个磁性区域(例如，自由区域)的磁化方向上的改变的电流或所施加电场可不引起固定区域的磁化方向上的改变。固定区域可包含一或多种磁性材料且任选地包含一或多种非磁性材料。例如，固定区域可配置为包含毗连磁性子区域的钌(Ru)子区域的合成反铁磁体(SAF)。磁性子区域中的每一者可包含一或多种材料及其中的一或多个区域。作为另一实例，固定区域可配置为单一、均质磁性材料。因此，固定区域可具有均匀磁化或整体影响在STT-MRAM单元的使用及操作期间具有固定磁性定向的固定区域的不同磁化子区域。
如在本文中所使用，术语“自由区域”表示且包含STT-MRAM单元内的磁性区域，其包含磁性材料且在STT-MRAM单元的使用及操作期间具有可切换磁性定向。磁性定向可通过施加电流或所施加电场在平行配置与反平行配置之间切换。
如在本文中所使用，“切换”表示且包含存储器单元的使用及操作的阶段，在所述阶段期间编程电流通过STT-MRAM单元的磁性单元核心以影响自由区域及固定区域的磁性定向的平行或反平行配置。
如在本文中所使用，“存储”表示且包含存储器单元的使用及操作的阶段，在所述阶段期间编程电流不通过STT-MRAM单元的磁性单元核心且其中未有目的地更改自由区域及固定区域的磁性定向的平行或反平行配置。
如在本文中所使用，术语“垂直”表示且包含垂直于相应区域的宽度及长度的方向。“垂直”还可表示且包含垂直于其上定位STT-MRAM单元的衬底的主表面的方向。
如在本文中所使用，术语“水平”表示且包含平行于相应区域的宽度及长度中的至少一者的方向。“水平”还可表示且包含平行于其上定位STT-MRAM单元的衬底的主表面的方向。
如在本文中所使用，术语“子区域”表示且包含包含于另一区域中的区域。因此，一个磁性区域可包含一或多个磁性子区域(即，磁性材料的子区域)以及非磁性子区域(即，非磁性材料的子区域)。
如在本文中所使用，当术语“基底”在指代区域或材料时表示且包含经识别的多个此类区域或材料的最底区域或材料。例如，“基底磁性区域”是指与其它经识别磁性区域相比的最底磁性区域。
如在本文中所使用，术语“之间”是用于描述一种材料、区域或子区域相对于至少两种其它材料、区域或子区域的相对安置的空间相对术语。术语“之间”可涵盖一种材料、区域或子区域直接邻近于其它材料、区域或子区域的安置及一种材料、区域或子区域间接邻近于其它材料、区域或子区域的安置。
如在本文中所使用，术语“接近于”是用于描述一种材料、区域或子区域在另一材料、区域或子区域附近的安置的空间相对术语。术语“接近”包含间接邻近于、直接邻近于及在内部的安置。
如在本文中所使用，将元件参考为在另一元件“上”或“上方”表示且包含所述元件直接在其它元件的顶部上、邻近于其它元件、在其它元件下方或与其它元件直接接触。其还包含所述元件间接在其它元件顶部上、邻近于其它元件、在其它元件下方或在其它元件附近，其间存在其它元件。相反地，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接邻近于”另一元件时，不存在中间元件。
如在本文中所使用，例如“在……下方”、“在……下”、“下”、“底部”、“在……上方”、“上”、“顶部”、“前”、“后”、“左”、“右”及类似物的其它空间相对术语为便于描述可用于描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系(如在图式中说明)。除非另外规定，否则空间相对术语旨在涵盖除在图式中描绘的定向以外的不同材料定向。例如，如果图式中的材料经反转，那么描述为在其它元件或特征“下”或“下方”或“底部上”的元件将定向为在其它元件或特征“上方”或“顶部上”。因此，所属领域的一般技术人员将明白，术语“在……下”可取决于使用术语的背景内容而涵盖上方及下方两个定向。材料可另外定向(旋转90度、反转等等)且可相应地解释在本文中使用的空间相对描述符。
如在本文中所使用，术语“包括(comprise/comprising)”及/或“包含(including)”规定陈述的特征、区域、整数、阶段、操作、元件、材料、组件及/或群组的存在，但不排除一或多个其它特征、区域、整数、阶段、操作、元件、材料、组件及/或其群组的存在或添加。
如在本文中所使用，“及/或”包含一或多个相关列出项的任何及所有组合。
如在本文中所使用，除非在文中另外明确指示，否则单数形式“一(a/an)”及“所述”还旨在包含复数形式。
在本文中呈现的说明不旨在为任何特定组件、结构、装置或系统的实际视图，而仅仅是经采用以描述本发明的实施例的理想化表示。
在本文中参考是示意性说明的横截面说明描述实施例。因此，可预期由于(例如)制作技术及/或公差所致的说明形状的变化。因此，在本文中描述的实施例不应解释为限于如说明的特定形状或区域而可包含由于(例如)制作技术所致的形状的偏差。例如，说明或描述为盒形的区域可具有粗糙及/或非线性特征。此外，所说明的锐角可经圆化。因此，在图式中说明的材料、特征及区域本质上是示意性的且其形状不旨在说明材料、特征或区域的精确形状且不限制本权利要求书的范围。
以下描述提供例如材料类型及处理条件的特定细节，以便提供对所揭示装置及方法的实施例的全面描述。然而，所属领域一般技术人员将理解，可在不采用这些特定细节的情况下实践装置及方法的实施例。实际上，可结合在行业中采用的常规半导体制造技术实践装置及方法的实施例。
在本文中描述的制造工艺并不形成用于处理半导体装置结构的完整工艺流程。所属领域一般技术人员已知剩余工艺流程。因此，仅在本文中描述理解本装置及方法的实施例所需的方法及半导体装置结构。
除非在背景内容中另外指示，否则本文中描述的材料可通过任何合适技术形成，所述技术包含(但不限于)旋转涂布、毯覆式涂布、化学气相沉积(“CVD”)、原子层沉积(“ALD”)、等离子体增强型ALD、物理气相沉积(“PVD”)或外延生长。取决于待形成的特定材料，所属领域一般技术人员可选择用于沉积或生长材料的技术。
除非在背景内容中另外指示，否则本文中描述的材料的移除可通过任何合适技术完成，所述技术包含(但不限于)蚀刻、离子研磨、磨料平面化或其它已知方法。
现将参考图式，其中相同数字符号贯穿全文指代相同组件。图式不必按比例绘制。
本发明揭示一种存储器单元。存储器单元包含磁性单元核心，其包含接近于磁性区域(例如，自由区域)的吸子材料。自由区域定位于两个氧化物区域(例如，MA感应区域)之间，其中的至少一者可充当隧道势垒。与磁性材料的可扩散物质与至少一个其它物质之间的化学亲和力相比，吸子材料具有对于形成磁性区域的磁性材料的可扩散物质的较高化学亲和力。因此，吸子材料经调配以吸引可扩散物质且从磁性材料移除可扩散物质。可扩散物质的移除可实现及改善磁性区域的结晶，所述结晶连同磁性区域的其它配置可使能够形成具有高MA强度、高TMR、高能量势垒及能量势垒比以及高交换劲度的自由区域。
图1说明根据本发明的磁性单元结构100的实施例。磁性单元结构100包含衬底102上方的磁性单元核心101。磁性单元核心101可安置于上方的上电极104与下方的下电极105之间。磁性单元核心101包含至少两个磁性区域，例如，“固定区域”110及“自由区域”120，其间具有中间氧化物区域130。固定区域110及自由区域120中的一者或二者可均质地形成或任选地可经形成以包含一个以上子区域(参见在下文进一步讨论的图5)。中间氧化物区域130可配置为隧道区域且可沿着界面131接触固定区域110且可沿着界面132接触自由区域120。
一或多个下中间区域140可任选地安置于磁性区域(例如，固定区域110及自由区域120)下，且一或多个上中间区域150可任选地安置于磁性单元结构100的磁性区域上方。在存储器单元的操作期间，下中间区域140及上中间区域150(如果包含)可经配置以分别抑制在下电极105与上覆材料之间及上电极104与下伏材料之间的物质的扩散。
磁性单元核心101可包含衬底102上方的基础区域160。基础区域160可提供其上形成上覆材料的光滑模板。在一些实施例中，基础区域160可直接形成于下电极105上。在其它实施例中，例如在图1中说明，基础区域160可形成于一或多个下中间区域140上。
次氧化物区域170形成为接近于自由区域120(例如，邻近于自由区域120的表面，所述表面对置于自由区域120接近于中间氧化物区域130的表面)。因此，次氧化物区域170可通过自由区域120而与中间氧化物区域130间隔。
在一些实施例中，例如在图1中说明，次氧化物区域170可形成于基础区域160上方(例如，直接形成在基础区域160上)，使得基础区域160的上表面及次氧化物区域170的下表面可彼此接触。在一些实施例中，基础区域160经调配及配置以使能够形成次氧化物区域170以在次氧化物区域170上方具有使能够形成自由区域120的具有所需晶体结构(例如，bcc(001)结晶结构)的晶体结构。
自由区域120形成为接近于次氧化物区域170(例如，在次氧化物区域170上方)，且吸子区域180可形成为接近于自由区域120。在一些实施例中，吸子区域180可在次氧化物区域170与自由区域120之间。吸子区域180可为薄的(例如，高度小于约(小于约0.6纳米)，例如高度小于约(小于约0.4纳米)，例如高度约(约0.3纳米))。在一些实施例中，吸子区域180可为间断的(即，在区域的材料之间可具有间隙)。在其它实施例中，吸子区域180可为连续的(即，在区域的材料中不具有间隙)。在一些实施例中，吸子区域180及次氧化物区域170可与彼此整合为吸子氧化物区域178，如在图1B中说明。因此，自由区域120的表面可不单独与次氧化物区域170界面连接。而是，自由区域120的表面可与次氧化物区域170相邻，吸子区域180在其旁边。
在未说明的其它实施例中，吸子区域180可形成为接近于自由区域120而不安置于自由区域120与次氧化物区域170之间。例如，吸子区域180可经形成以至少部分横向围绕自由区域120。
吸子区域180可通过一或多个区域(例如，通过自由区域120及中间氧化物区域130)与固定区域110物理地隔离。因此，吸子区域180的组分可不与固定区域110产生化学反应。
在一些实施例中，本发明的实施例的存储器单元可配置为平面内STT-MRAM单元或平面外STT-MRAM单元。“平面内”STT-MRAM单元包含展现主要定向于水平方向上的磁性定向的磁性区域，而“平面外”STT-MRAM单元包含展现主要定向于垂直方向上的磁性定向的磁性区域。例如，如在图1中说明，STT-MRAM单元可经配置以展现在磁性区域(例如，固定区域110及自由区域120)中的至少一者中的垂直磁性定向。所展现的垂直磁性定向可以表征为垂直磁各向异性(“PMA”)强度。如在图1中通过箭头112及双向箭头122说明，在一些实施例中，固定区域110及自由区域120中的每一者可展现垂直磁性定向。贯穿STT-MRAM单元的操作，固定区域110的磁性定向可保持指向本质上相同的方向，例如，在通过图1的箭头112所指示的方向上。另一方面，在单元的操作期间，自由区域120的磁性定向可在平行配置与反平行配置之间切换，如通过图1的双向箭头122所指示。
虽然在一些实施例(例如图1的实施例)中，次氧化物区域170可下伏于自由区域120，但在其它实施例(例如图1C的实施例)中，次氧化物区域170可上覆于自由区域120。例如且不限制，在图1C中说明具有磁性单元核心101'的磁性单元结构100'，在磁性单元核心101'中，固定区域110上覆于下电极105及(如果存在)下中间区域140。基础区域160(未在图1C中说明)可任选地经包含于(例如)下电极105(或下中间区域140，如果存在)与固定区域110之间。磁性单元核心101'还包含在固定区域110上方的中间氧化物区域130、在中间氧化物区域130上方的自由区域120及在自由区域120上方的次氧化物区域170，其中吸子区域180在次氧化物区域170与自由区域120之间。在一些此类实施例中，吸子区域180可与次氧化物区域170合并为(例如)次氧化物区域170的子区域或吸子氧化物区域178(图1B)。上电极104及(如果存在)上中间区域150可上覆于次氧化物区域170。因此，在本文中描述的任何实施例中，固定区域110、中间氧化物区域130、自由区域120及次氧化物区域170的安置可分别转向，尽管所述转向将使自由区域120安置于中间氧化物区域130与次氧化物区域170之间，且尽管子区域180将接近于自由区域120。
参考图2到5，说明的是制造磁性单元结构(例如图1的磁性单元结构100)的方法中的阶段。如在图2中说明，可从底部到顶部形成结构200，其中导电材料205形成在衬底102上方、基础材料260形成在导电材料205上方、氧化物材料270形成在基础材料260上方、磁性材料220形成在氧化物材料270上方、另一氧化物材料230形成在磁性材料220上方且另一磁性材料214形成在另一种氧化物材料230上方。任选地，在将基础材料260形成于导电材料205上方之前，可将下中间材料240形成于导电材料205上方。吸子材料280形成为接近于磁性材料220。例如，根据图2中说明的实施例，在将磁性材料220形成于氧化物材料270上方之前，可将吸子材料280形成于氧化物材料270上方。
形成下电极105(图1及1C)的导电材料205可包括、本质上含有或含有(例如且不限制)金属(例如铜、钨、钛、钽)、金属合金或其组合。
在其中任选的下中间区域140(图1及1C)形成于下电极105上方的实施例中，形成下中间区域140的下中间材料240可包括、本质上含有或含有(例如且不限制)钽(Ta)、钛(Ti)、氮化钽(TaN)、氮化钛(TiN)、钌(Ru)、钨(W)或其组合。在一些实施例中，下中间材料240(如果包含)可与形成下电极105(图1及1C)的导电材料205合并。例如，下中间材料240可为导电材料205的最上子区域。
基础材料260可包括、本质上含有或含有(例如且不限制)：包括钴(Co)及铁(Fe)中的至少一者的材料(例如，CoFeB材料)、包括非磁性材料的材料(例如非磁性导电材料(例如，镍基材料))或其组合。基础材料260可经调配及配置以提供模板，其使能够按所需结晶结构(例如，bcc(001)结晶结构)在其上方形成氧化物材料270。
形成次氧化物区域170(图1及1C)的氧化物材料270可包括、本质上含有或含有(例如且不限制)非磁性氧化物材料(例如，氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)或常规MTJ区域的其它氧化物材料)。氧化物材料270可直接形成(例如，生长、沉积)于基础材料260上。在其中基础材料260在最初形成时是非结晶的实施例中，所得氧化物材料270在最初形成于基础材料260上方时可为结晶的(例如，具有bcc(001)结晶结构)。
形成自由区域120(图1及1C)的磁性材料220可包括、本质上含有或含有(例如且不限制)包含钴(Co)及铁(Fe)的铁磁材料(例如，CoxFey，其中x＝10到80且y＝10到80)且在一些实施例中还有硼(B)(例如，CoxFeyBz，其中x＝10到80，y＝10到80且z＝0到50)。因此，磁性材料220可包括Co、Fe及B中的至少一者(例如，CoFeB材料)。在一些实施例中，磁性材料220可包括相同于基础材料260的材料或具有相同于基础材料260的元素但具有所述元素的不同原子比的材料。磁性材料220可形成为均质区域。在其它实施例中，磁性材料220可包含(例如)CoFeB材料的一或多个子区域，其中子区域具有Co、Fe及B的不同相对原子比。
磁性材料220包含至少一个可扩散物质及至少一个其它物质。可扩散物质的存在对于磁性材料220展现磁性是不必要的。此外，在磁性材料220中可扩散物质的存在可抑制磁性材料220的结晶。例如，在其中磁性材料220是CoFeB材料的实施例中，硼(B)可为可扩散物质。在磁性材料220中存在硼可抑制磁性材料220(例如，在随后退火期间)结晶为所需结晶结构(例如，bcc(001)结晶结构)。
与磁性材料220的其它物质对于可扩散物质的化学亲和力相比，在一些实施例中可为导电材料的吸子材料280可经调配以具有对于磁性材料220的可扩散物质的较高化学亲和力。例如且不限制，在其中磁性材料220是CoFeB材料的实施例中，吸子材料280可包括、本质上含有或含有钽(Ta)、钨(W)、铪(Ha)、锆(Zr)、其的一或多个化合物或其的一或多个组合。与CoFeB磁性材料220的硼与其它物质(即，钴及铁)之间的化学亲和力相比，此吸子材料280可具有对于来自CoFeB磁性材料220的硼可扩散物质的较高化学亲和力。
因为与磁性材料220的其它物质相比，吸子材料280具有对于可扩散物质的较高化学亲和力，所以吸子材料280与磁性材料220的接近性可使能够从磁性材料220移除可扩散物质。例如，可扩散物质可扩散到吸子材料280中且可化学键合吸子材料280。可通过使结构200退火以形成退火结构300(如在图3中说明)而发生此通过吸子材料280从磁性材料220移除可扩散物质。在退火结构300中，磁性材料220(图2)可因此转换为贫化磁性材料320。如在本文中所使用，当术语“贫化”在用于描述材料时描述已从材料移除可扩散物质的所述材料。相应地，吸子材料280(图2)可配置为浓化吸子材料380。如在本文中所使用，当术语“浓化材料”在用于描述材料时描述已添加(例如，转移)可扩散物质的材料。因此，浓化吸子材料380的区域包括吸子材料280(图2)及扩散物质。
例如且不限制，在其中磁性材料220(图2)是CoFeB材料的实施例中，贫化磁性材料320可为CoFe材料(即，包括钴及铁的磁性材料)。在其中吸子材料280(图2)是钽的此类实施例中，浓化材料380可为钽及硼的混合物。在不受任何一个理论限制的情况下，可预期，从CoFeB磁性材料220移除硼的可扩散物质可使贫化磁性材料320能够在低于磁性材料220(图2)的结晶温度的退火温度下结晶。因此，贫化磁性材料320可结晶为能够使自由区域120(图1)在不经受大量结构缺陷的情况下形成为所需厚度的所需结晶结构(例如，bcc(001)结晶结构)以具有高TMR且具有高能量势垒及能量势垒比。使用安置于两个氧化物区域之间的连续磁性区域实现这些性质还使自由区域120能够具有高交换劲度及高MA强度。
虽然自由区域120(图1及1C)由包括可扩散物质的磁性材料220(例如CoFeB材料)形成，但所制造磁性单元核心101(图1)(或磁性单元核心101'(图1C))的自由区域120可包括大致上较少的可扩散物质(例如，硼(B))。而是，所制造磁性单元核心101的吸子区域180(图1及1C)可包括吸子材料280及已从磁性材料220扩散的可扩散物质(例如，硼(B))。因此，除非在背景内容中另外指示，否则如在本文中所使用，当描述区域“由”材料“形成”时，“材料”表示且包含在制造期间的变形行为(例如，扩散)之前的区域物质。
吸子材料280还可经调配，使得其氧化物与自由区域120(图1及1C)影响MA的感应。即，在来自磁性材料220(图2)的可扩散物质可与(例如，化学键合到)吸子材料280反应时，吸子材料280还可与(例如，化学键合到)来自氧化物材料270的氧反应。在其中吸子材料280经调配以使得其氧化物与自由区域120(图1及1C)感应MA的实施例中，吸子材料280的氧化物可增强在次氧化物区域170与自由区域120之间感应的MA，而非使MA感应降级。
形成中间氧化物区域130(图1及1C)的另一种氧化物材料230可包括、本质上含有或含有(例如且不限制)非磁性氧化物材料(例如，氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)或常规MTJ区域的其它氧化物材料)。另一种氧化物材料230可为相同于氧化物材料270的材料或包括相同于氧化物材料270的元素但具有所述元素的不同原子比的材料。例如且不限制，另一种氧化物材料230及氧化物材料270均可包括MgO。另一种氧化物材料230可直接形成(例如，生长、沉积)于磁性材料220上。另一种氧化物材料230在最初形成时可为非结晶的。
在一些实施例中，例如在图2及3中说明，形成固定区域110(图1及1C)的至少一部分的另一磁性材料214可直接形成(例如，生长、沉积)于另一种氧化物材料230上。另一磁性材料214可包括、本质上含有或含有(例如且不限制)包含钴(Co)及铁(Fe)的铁磁材料(例如，CoxFey，其中x＝10到80且y＝10到80)且在一些实施例中还有硼(B)(例如，CoxFeyBz，其中x＝10到80，y＝10到80且z＝0到50)。因此，另一磁性材料214可包括CoFeB材料。在一些实施例中，另一磁性材料214可为相同于磁性材料220及基础材料260中的一者或二者的材料或具有相同元素但具有不同原子比的材料。
在使图2的结构200退火以形成图3的退火结构300时，自由区域120(图1及1C)的至少磁性材料220(图2)可结晶为所需晶体结构(例如，bcc(001)结晶结构)，其可通过归因于吸子材料280(图2)与可扩散物质的化学亲和力而从磁性材料220(图2)移除可扩散物质而促进所述结晶。因此，至少贫化磁性材料320(图3)可具有所需结晶结构。归因于退火，还可使退火结构300的其它材料结晶。在退火期间，在不受任何特定理论限制的情况下，可预期，(例如)氧化物材料270的结晶结构、另一种氧化物材料230的结晶结构或二者可传播到相邻非结晶材料(例如(例如)磁性材料220及另一磁性材料214)。因此，退火可更改结构200(图2)的一或多种材料(例如磁性材料220)的结晶结构。退火工艺可在从约300℃到约600℃(例如，约400℃)的退火温度下进行且可保持在退火温度下持续约一分钟(约1min.)到约一小时(约1hr.)。可基于结构200的材料、(例如)磁性材料220的所需晶体结构及可扩散物质从磁性材料220的所需贫化量而调适退火温度及时间。
在结构200形成后且(如果执行退火)在退火结构300形成后，磁性单元结构的剩余材料可经制造以形成前体结构400(如在图4中说明)。例如，另一固定区域材料416可形成于另一磁性材料214上方。另一固定区域材料416可包括、本质上含有或含有：钴/钯(Co/Pd)多子区域；钴/铂(Co/Pt)多子区域；基于钴铁铽(Co/Fe/Tb)的材料、L10材料、耦合件材料或常规固定区域的其它磁性材料。因此，固定区域110(图1及1C)可包含除另一磁性材料214以外的另一固定区域材料416。
在一些实施例中，任选地，一或多种上中间材料450可形成于另一固定区域材料416上方。形成任选的上中间区域150(图1及1C)的上中间材料450(如果包含)可包括、本质上含有或含有经配置以确保相邻材料中的所需晶体结构的材料。上中间材料450可替代性地或另外包含经配置以在磁性单元、势垒材料或常规STT-MRAM单元核心结构的其它材料的制造期间帮助图案化工艺的金属材料。在一些实施例中，上中间材料450可包含形成为导电覆盖区域的导电材料(例如，例如铜、钽、钛、钨、钌、氮化钽或氮化钛的一或多种材料)。
可形成上电极104(图1及1C)的导电材料404可形成于另一固定区域材料416及(如果存在)上中间材料450上方。在一些实施例中，导电材料204及上中间材料450(如果存在)可与彼此整合，其中上中间材料450是导电材料404的下子区域。
接着，前体结构400可在一或多个阶段中经图案化以形成磁性单元结构500(如在图5中说明)。用于图案化例如前体结构400(图4)的结构以形成例如磁性单元结构500的结构的技术在此技术领域中已知且因此不在本文中详细描述。
在图案化后，磁性单元结构500包含磁性单元核心501，其具有包括由另一磁性材料214(其可经退火及结晶)形成的一个子区域(例如，下固定区域514)及由另一固定区域材料416(其可不经退火)形成的另一子区域(例如，上固定区域516)的固定区域510。磁性单元核心501还包含接近于自由区域120的吸子区域180。包含贫化磁性材料320(图4)且由磁性材料220(图2)形成的自由区域120包括低于由磁性材料220(图2)形成但不具有接近于其的吸子区域180的自由区域的可扩散物质浓度。
在一些实施例中，可使自由区域120的可扩散物质完全贫化。在其它实施例中，可使自由区域120的可扩散物质部分贫化。在此类实施例中，自由区域120可具有贯穿其的可扩散物质(例如，硼)梯度，其中邻近于吸子区域180具有低可扩散物质浓度且相对于吸子区域180具有高可扩散物质浓度。在一些实施例中，可扩散物质浓度可在退火后或退火期间保持平衡。
使用结晶、贫化磁性材料320(图4)形成的自由区域120可具有可至少部分归因于可扩散物质(图3)的移除而大致上无缺陷的所需结晶结构。自由区域120的结晶度可使磁性单元结构500的自由区域120能够形成为产生高TMR以及高能量势垒及能量势垒比(Eb/kT)的厚度。此外，如果含有磁性材料(例如，贫化磁性材料320(图4))，那么自由区域120的结晶度还可具有高交换劲度。此外，在磁性单元核心501中，接近于自由区域120的上表面及下表面处的两个非磁性区域(即，次氧化物区域170及中间氧化物区域130)的自由区域120可在两个表面上感应磁各向异性(“MA”)，所述两个非磁性区域可调配为MA感应区域。甚至在将吸子区域180安置于自由区域120与次氧化物区域170之间的情况下，可沿着自由区域120接近于次氧化物区域170的表面感应MA。吸子材料280(图2)用于形成吸子区域180的量可调整为大致上足够影响至少一些可扩散物质从磁性材料220(图2)移除的量同时还为大致上不足以抑制次氧化物区域170与自由区域120之间的MA感应的量。
在一个实施例中，磁性单元结构500包含由CoFeB材料形成的基础区域160、由MgO形成的次氧化物区域170、由CoFeB材料形成的自由区域120、由钽(Ta)形成的吸子区域180、由MgO形成的中间氧化物区域130及由CoFeB材料形成的至少下固定区域514。吸子区域180可富含硼、自由区域120的CoFeB材料的可扩散物质，且可使自由区域120的硼至少部分贫化。因此，自由区域120与最初形成其的磁性材料(即，CoFeB材料)相比具有较低硼浓度且与下固定区域514、基础区域160或二者的硼浓度相比可具有较低硼浓度。自由区域120可具有bcc(001)结晶结构、高TMR(例如，大于约0.40(大于约40％)，例如大于约1.0(大于约100％))、高MA强度(例如，至少约1500Oe(至少约119kA/m)，例如大于约2000Oe(约160kA/m)，例如大于约2200Oe(约175kA/m))及高交换劲度。
在其它实施例中，次氧化物区域170、自由区域120、中间氧化物区域130及固定区域110可以与衬底102的不同关系而安置。例如，其连同吸子区域180可如在图1C的磁性单元结构100’而反转。因此，形成图1C的磁性单元结构100’的方法可包含形成前体结构，其从下到上包含：在衬底102上方的导电材料205(图2)、在导电材料205上方的另一磁性材料214(图2)、在另一磁性材料214上方的另一种氧化物材料230(图2)、在另一种氧化物材料230上方的磁性材料220(图2)、在磁性材料220上方的吸子材料280(图2)及在吸子材料280上方的氧化物材料270(图2)。在一些实施例中，形成另一磁性材料214可在形成另一固定区域材料416(图4)之前或之后。任选地，上中间材料450(图4)可形成于氧化物材料270上方。导电材料404(图4)可形成于其它材料上方。可在图案化以形成磁性单元核心101’(图1)之前或之后使前体结构退火。退火可促进可扩散物质从磁性材料220(图2)转移到吸子材料280(图2)，因此形成贫化磁性材料320(图3)及浓化吸子材料380(图3)。在此实施例中，可扩散物质向上转移，且浓化吸子材料380上覆于贫化磁性材料320。
因此，本发明揭示一种包括磁性单元核心的存储器单元。磁性单元核心包括磁性区域，其展现可切换磁性定向且由包括可扩散物质及至少一个其它物质的磁性材料形成。磁性单元核心还包括展现固定磁性定向的另一磁性区域。中间氧化物区域在磁性区域与另一磁性区域之间。另一个氧化物区域通过磁性区域而与中间氧化物区域间隔。吸子材料接近于磁性区域。所述吸子材料对于所述可扩散物质的化学亲和力高于所述至少一个其它物质对于所述可扩散物质的化学亲和力。
参考图6到12，说明根据本发明的实施例的形成磁性单元的替代方法中的阶段。如在图6中说明，结构600可经形成以在衬底102上方从下到上包含导电材料205、(任选地)下中间材料240、基础材料260、基底前体材料670及吸子材料280。基底前体材料670可为未经氧化的材料。例如，基底前体材料670可包括、本质上含有或含有镁(Mg)、铝(Al)、钛(Ti)或一旦经氧化便可经调配以与自由区域120(图1)感应MA的另一材料。
结构600可暴露于氧化环境以形成图7的结构700，其中箭头708指示暴露于氧化环境。在氧化之后，基底前体材料670及吸子材料280在图8的结构800中可转换为吸子氧化物材料878。因此，如在图1B中，次氧化物区域170(图1)及吸子区域180(图1)可与彼此整合为由吸子氧化物材料878形成的吸子氧化物区域178(图1B)。又，与磁性材料220(图2)的可扩散物质与另一物质之间的化学亲和力相比，吸子氧化物材料878可经调配以具有对于磁性材料220的可扩散物质的较高化学亲和力。
在形成吸子氧化物材料878之后，待形成的磁性单元结构的其它最底材料可形成于吸子氧化物材料878上方。例如，如在图9中说明，磁性材料220、另一种氧化物材料230及另一磁性材料214可依序从下到上形成于吸子氧化物材料878上方以形成结构900。
接着，结构900可经退火以形成图10的退火结构1000，其包含贫化磁性材料320及浓化吸子氧化物材料1078。退火可促进可扩散物质从磁性材料220(图9)的扩散以形成贫化磁性材料320及浓化吸子氧化物材料1078。从磁性材料220(图9)移除可扩散物质可使磁性材料220的结晶能够按所需结晶结构(例如，bcc(001)结晶结构)形成贫化磁性材料320。
如在图11中说明，接着，前体结构1100的最顶材料可形成于另一磁性材料214上方。此类材料可包含(例如)另一固定区域材料416、(任选地)上中间材料450及另一导电材料404。接着，前体结构1100可经图案化以形成磁性单元结构1200(如在图12中说明)。磁性单元结构1200包含磁性单元核心1201，其包含包括由吸子氧化物材料878(图9)形成的浓化吸子氧化物材料1078(图11)的吸子氧化物区域178。因此，磁性单元结构1200可具有高TMR、高能量势垒及能量势垒比、自由区域120中的高交换劲度及高MA强度。
因此，本发明揭示一种形成磁性存储器单元的方法，所述方法包括形成前体结构。形成前体结构包括在氧化物材料与另一种氧化物材料之间形成磁性材料。磁性材料展现可切换磁性定向。吸子材料形成为接近于磁性材料。所述吸子材料具有对于所述磁性材料的可扩散物质的化学亲和力。可扩散物质从磁性材料转移到吸子材料。磁性单元核心结构由前体结构形成。
参考图13，说明STT-MRAM系统1300，其包含与STT-MRAM单元1314可操作地通信的外围装置1312，外围装置1312的群组可经制造以形成呈包含数个行及列的网格图案或呈各种其它布置(取决于系统要求及制造技术)的存储器单元阵列。STT-MRAM单元1314包含磁性单元核心1302、存取晶体管1303、可充当数据/感测线1304(例如，位线)的导电材料、可充当存取线1305(例如，字线)的导电材料及可充当源极线1306的导电材料。STT-MRAM系统1300的外围装置1312可包含读取/写入电路1307、位线参考1308及感测放大器1309。单元核心1302可为上文描述的磁性单元核心(例如，磁性单元核心101(图1)、磁性单元核心101’(图1C)、磁性单元核心501(图5)、磁性单元核心1201(图12))中的任一者。归因于单元核心1302的结构、制造方法或二者，STT-MRAM单元1314可具有高TMR、高能量势垒及能量势垒比(Eb/kT)、具有高交换劲度的自由区域及高MA强度。
在使用及操作中，当STT-MRAM单元1314被选择为待编程时，编程电流施加到STT-MRAM单元1314，且电流通过单元核心1302的固定区域被自旋极化且在单元核心1302的自由区域上施加力矩，此切换自由区域的磁性以“写入”或“编程”STT-MRAM单元1314。在STT-MRAM单元1314的读取操作中，电流用于检测单元核心1302的电阻状态。
为了开始STT-MRAM单元1314的编程，读取/写入电路1307可产生写入电流(即，编程电流)到数据/感测线1304及源极线1306。数据/感测线1304与源极线1306之间的电压的极性确定单元核心1302中的自由区域的磁性定向的切换。通过使用自旋极性改变自由区域的磁性定向，自由区域根据编程电流的自旋极性被磁化，编程的逻辑状态被写入到STT-MRAM单元1314。
为了读取STT-MRAM单元1314，读取/写入电路1307产生读取电压通过单元核心1302及存取晶体管1303到数据/感测线1304及源极线1306。STT-MRAM单元1314的编程状态与可通过数据/感测线1304与源极线1306之间的电压差确定的跨单元核心1302的电阻有关。在一些实施例中，电压差可与位线参考1308进行比较且通过感测放大器1309放大。
图13说明可操作STT-MRAM系统1300的一个实例。然而，可预期，磁性单元核心(例如，磁性单元核心101(图1)、磁性单元核心101’(图1C)、磁性单元核心501(图5)、磁性单元核心1201(图12))可合并且利用于经配置以合并具有磁性区域的磁性单元核心的任何STT-MRAM系统内。
因此，本发明揭示一种半导体装置，其包括包含自旋力矩转移磁性随机存取存储器(STT-MRAM)单元的STT-MRAM阵列。STT-MRAM单元的至少一个STT-MRAM单元包括在衬底上方的氧化物区域及在氧化物区域上方的结晶磁性区域。结晶磁性区域由磁性材料形成。吸子材料接近于结晶磁性区域。所述吸子材料对于来自所述磁性材料的扩散物质的化学亲和力高于所述磁性材料的至少一个其它物质对于所述扩散物质的化学亲和力。中间氧化物区域在结晶磁性区域上方，且另一磁性区域在中间氧化物区域上方。
参考图14，说明根据在本文中描述的一或多个实施例实施的半导体装置1400的简化框图。半导体装置1400包含存储器阵列1402及控制逻辑组件1404。存储器阵列1402可包含多个STT-MRAM单元1314(图13)，其包含上文描述的磁性单元核心(例如，磁性单元核心101(图1)、磁性单元核心101’(图1C)、磁性单元核心501(图5)、磁性单元核心1201(图12))中的任一者，所述磁性单元核心(例如，磁性单元核心101(图1)、磁性单元核心101’(图1C)、磁性单元核心501(图5)、磁性单元核心1201(图12))已根据上文描述的方法形成且可根据上文描述的方法操作。控制逻辑组件1404可经配置以与存储器阵列1402操作性地相互作用，以便从存储器阵列1402内的任何或所有存储器单元(例如，STT-MRAM单元1314(图13))读取或写入到存储器阵列1402内的任何或所有存储器单元(例如，STT-MRAM单元1314(图13))。
因此，本发明揭示一种半导体装置，其包括包含自旋力矩转移磁性随机存取存储器(STT-MRAM)单元的STT-MRAM阵列。STT-MRAM单元的至少一个STT-MRAM单元包括在衬底上方的自由区域。吸子区域接近于自由区域。吸子区域包括吸子材料及从自由区域扩散的物质。吸子材料具有对于所述物质的化学亲和力，且所述物质的氧化物感应自由区域中的磁各向异性。中间氧化物区域在自由区域上方，且固定区域在中间氧化物区域上方。
参考图15，描绘基于处理器的系统1500。基于处理器的系统1500可包含根据本发明的实施例制作的各种电子装置。基于处理器的系统1500可为各种类型中的任一者，例如计算机、传呼器、蜂窝电话、个人组织器、控制电路或其它电子装置。基于处理器的系统1500可包含一或多个处理器1502(例如微处理器)以控制基于处理器的系统1500中的系统功能及请求的处理。基于处理器的系统1500的处理器1502及其它子组件可包含根据本发明的实施例制作的磁性存储器装置。
基于处理器的系统1500可包含与处理器1502可操作地通信的电力供应器1504。例如，如果基于处理器的系统1500是便携式系统，那么电力供应器1504可包含燃料电池、电力采集装置、永久电池、可替换电池及可再充电电池中的一或多者。电力供应器1504还可包含AC适配器；因此，例如，基于处理器的系统1500可插入到壁式插座中。电力供应器1504还可包含DC适配器，使得(例如)基于处理器的系统1500可插入到汽车点烟器或汽车电源端口中。
取决于基于处理器的系统1500执行的功能，各种其它装置可耦合到处理器1502。例如，用户接口1506可耦合到处理器1502。用户接口1506可包含输入装置，例如按钮、开关、键盘、光笔、鼠标、数字化器及尖笔、触摸屏、语音识别系统、麦克风或其组合。显示器1508还可耦合到处理器1502。显示器1508可包含LCD显示器、SED显示器、CRT显示器、DLP显示器、等离子体显示器、OLED显示器、LED显示器、三维投影、音频显示器或其组合。此外，RF子系统/基带处理器1510还可耦合到处理器1502。RF子系统/基带处理器1510可包含耦合到RF接收器且耦合到RF发射器的天线(未展示)。通信端口1512或一个以上通信端口1512还可耦合到处理器1502。通信端口1512可经调适以耦合到一或多个外围装置1514(例如调制解调器、打印机、计算机、扫描仪或相机)或耦合到网络(例如，例如局域网、远程局域网、内联网或因特网)。
处理器1502可通过实施存储于存储器中的软件程序控制基于处理器的系统1500。例如，软件程序可包含操作系统、数据库软件、制图软件、文字处理软件、媒体编辑软件或媒体播放软件。存储器可操作地耦合到处理器1502以存储及促进各种程序的执行。例如，处理器1502可耦合到系统存储器1516，系统存储器1516可包含自旋力矩转移磁性随机存取存储器(STT-MRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、赛道存储器(racetrackmemory)及其它已知存储器类型中的一或多者。系统存储器1516可包含易失性存储器、非易失性存储器或其组合。系统存储器1516通常较大，使得其可存储动态加载的应用程序及数据。在一些实施例中，系统存储器1516可包含半导体装置(例如图14的半导体装置1400)、包含上文描述的磁性单元核心(例如，磁性单元核心101(图1)、磁性单元核心101’(图1C)、磁性单元核心501(图5)、磁性单元核心1201(图12))中的任一者的存储器单元或其组合。
处理器1502还可耦合到非易失性存储器1518，此不暗示系统存储器1516必为易失性的。非易失性存储器1518可包含结合系统存储器1516使用的STT-MRAM、MRAM、例如EPROM的只读存储器(ROM)、电阻式只读存储器(RROM)及快闪存储器中的一或多者。非易失性存储器1518的大小通常经选择为足够大以存储任何必要操作系统、应用程序及固定数据。另外，例如，非易失性存储器1518可包含例如磁盘驱动器存储器的高容量存储器，例如包含电阻式存储器或其它类型的非易失性固态存储器的混合式磁盘驱动器。非易失性存储器1518可包含半导体装置(例如图14的半导体装置1400)、包含上文描述的磁性单元核心(例如，磁性单元核心101(图1)、磁性单元核心101’(图1C)、磁性单元核心501(图5)、磁性单元核心1201(图12))中的任一者的存储器单元或其组合。
因此，本发明揭示一种半导体装置，其包括磁性存储器单元的阵列。磁性存储器单元的阵列的至少一个磁性存储器单元包括在衬底上方的氧化物区域上方的至少两个磁性区域。至少两个磁性区域中的一者展现可切换磁性定向。吸子材料接近于展现可切换磁性定向的至少两个磁性区域中的一者。吸子材料化学键合到从展现可切换磁性定向的至少两个磁性区域中的一者扩散的物质。中间氧化物区域在至少两个磁性区域之间。
实例
参考图16到22，具有及不具有吸子材料的磁性单元核心结构经制造及检查以测量及比较例如TMR、RA及Hk(MA强度的指示)的特性。
参考图16，测试具有磁性单元核心1601但不具有吸子材料的磁性单元核心结构1600，在图17A到17C中描绘测试结果。磁性单元核心结构1600包含钽(Ta)下电极1605。在下电极1605上方，CoFeB基础区域1660形成到(0.6纳米)的厚度。在CoFeB基础区域1660上方，氧化镁(MgO)次氧化物区域1670形成到约(约0.5纳米)的厚度。在氧化镁(MgO)次氧化物区域1670上方，自由区域1620由CoFeB形成到(1.4纳米)的厚度。在自由区域1620上方，MgO的中间氧化物区域1630形成到约(约0.7纳米)到约(约0.8纳米)的厚度。在MgO的中间氧化物区域1630上方，固定区域1610形成为具有下固定区域1614、中间固定区域1615及上固定区域1616。下固定区域1614由CoFeB形成到(约1.3纳米)的厚度。中间固定区域1615由钽(Ta)形成到约(约0.3纳米)的厚度。上固定区域1616由钴(Co)及钯(Pd)的交替子区域形成。在上固定区域1616上方，上电极1604的至少一部分由钽(Ta)、钨(W)及钌(Ru)中的至少一者形成。
参考图17A，对磁性单元结构1600(图16)进行R-H循环评估以测量TMR及RA。通过未在本文中详细描述的常规技术(例如，平面内电流技术(CIPT))进行这些评估及测量。在R-H循环图中，在低磁场(例如，约0％磁场)处的尖锐过渡暗示自由区域反转(即，磁性配置在自由区域的反平行与平行(或反之亦然)之间的切换)。R-H循环中无尖锐过渡指示无自由区域反转(即，磁性配置未在自由区域的反平行与平行(或反之亦然)之间切换)。应注意，在图17A中，无大量过渡指示缺乏吸子材料的磁性单元结构1600(图16)。磁性单元结构1600的TMR经发现为约0.01(即，约1％)。磁性单元结构1600的电阻面积乘积(RA)(对磁性单元结构1600的电阻的指示)经发现为约12Ω·μm2。在图17B中，使用未在本文中详细描述的常规方法对磁性单元结构1600进行平面内循环评估。平面内循环评估指示1,607Oe(127.9kA/m)的Hk值(对MA强度的指示)。参考图17C，使用未在本文中详细描述的常规方法进行的M-H循环评估确认TMR测量。M-H循环评估指示小于5％的TMR。因此，缺乏接近于自由区域1620的吸子材料的磁性单元结构1600经测量以具有弱TMR(例如，小于5％)、约12Ω·μm2的RA及约1,600Oe(例如，1607Oe(127.9kA/m))的Hk值(对MA强度的指示)。
参考图18，具有根据本发明的实施例的结构且根据本发明的实施例形成的磁性单元核心结构1800经形成以具有相同于磁性单元核心结构1600(图16)的结构的结构，区别仅在于钽(Ta)吸子区域1880在次氧化物区域1670与自由区域1620之间形成到约(0.3纳米)的厚度。
参考图19A，进行对磁性单元结构1800(图18)的R-H循环评估。磁性单元结构1800的TMR经发现为约42％，其大致上大于针对缺乏吸子区域1880的磁性单元结构1600(图16)所测量的小于5％的TMR。具有吸子区域1880的磁性单元结构1800的RA经测量为约15Ω·μm2。参考图19B，对磁性单元结构1800的平面内循环评估指示2,276Oe(181.1kA/m)的Hk。因此，具有吸子区域1880的磁性单元结构1800的MA强度经发现为高于不具有吸子区域1880的磁性单元结构1600(图16)的MA强度，即使吸子区域1880在自由区域1620与次氧化物区域1670之间。参考图19C，对磁性单元结构1800的M-H循环评估确认约42％的TMR测量。因此，具有接近于自由区域1620的吸子区域1880的磁性单元结构1800经测量以具有强于不具有吸子区域1880的磁性单元结构1600(图16)的TMR(即，42％相较于小于5％)，连同约15Ω·μm2的RA(相较于磁性单元结构1600的约12Ω·μm2的RA)及约2,276Oe(181.1kA/m)的Hk(相较于磁性单元结构1600的1,607Oe(127.9kA/m))。
因此，包含吸子区域1880大致上增大磁性单元结构1800的TMR。另外，MA强度经发现为大致上增大。因此，包含接近于自由区域1620的吸子区域1880实现磁性单元结构1800中的较高TMR及高MA强度。
参考图20，评估另一磁性单元结构2000。磁性单元结构2000包含具有相同于磁性单元核心1801(图18)的结构但具有更厚吸子区域2080的磁性单元核心2001。在次氧化物区域1670与自由区域1620之间由钽(Ta)形成吸子区域2080到(0.5纳米)的厚度(相较于吸子区域1880(图18)的(0.3纳米))。具有更厚吸子区域2080的磁性单元结构2000经发现具有约77％的TMR、约11Ω·μm2的RA及约2,300Oe(约183.0kA/m)的Hk(相较于图18的磁性单元结构1800的42％的TMR、15Ω·μm2及2,276Oe(181.1kA/m))。因此，增大吸子区域2080的厚度产生TMR的增大。
参考图21及22，评估另一磁性单元结构2100。磁性单元结构2100包含具有相同于磁性单元核心2001(图20)的结构但具有更薄次氧化物区域2170的磁性单元核心2101。次氧化物区域2170由氧化镁(MgO)形成到约(约0.3纳米)的厚度(相较于图20的次氧化物区域1670的约(约0.5纳米))。具有更厚吸子区域2080及更薄次氧化物区域2170的磁性单元结构2100经发现具有约130％的TMR(参见图22的R-H循环图)、约6.9Ω·μm2的RA及约1,500Oe(约119.4kA/m)的Hk。因此，减小次氧化物区域2170的厚度大致上增大TMR(130％，相较于图20的磁性单元结构2000的约77％的TMR)，同时仍维持强MA强度(例如，约1,500Oe(约119.4kA/m)的Hk，不过MA强度小于磁性单元结构2000(图20)的MA强度(约2,300Oe(约183.0kA/m)))。
具有次氧化物区域2170(图21)(即，厚度为约(约0.3纳米)的MgO)及吸子区域1880(图18)(即，厚度为(0.3纳米)的Ta)的另一磁性单元结构(未说明)还经评估MA强度且经发现具有约1,200Oe(约95.5kA/m)的Hk。因此，减小将次氧化物区域2170与自由区域1620分开的吸子区域1880的厚度减小MA强度。
因此，甚至在自由区域与MA感应氧化物区域之间包含接近于自由区域的吸子材料可在不降级MA强度的情况下增大TMR。在一些实施例中，可实现高于100％的TMR值及强MA值(例如，至少约1,500Oe(高于约119.4kA/m))。
虽然本发明在其实施中可具有各种修改及替代形式，但特定实施例已在图式中通过实例展示且已在本文中详细描述。然而，本发明不旨在限于所揭示的特定形式。而是，本发明涵盖落在由所附权利要求书及其合法等效物定义的本发明的范围内的所有修改、组合、等效物、变化及替代方案。

Claims (20)

1.一种半导体装置，其包括：
至少一个存储器单元，其包括磁性单元核心，所述磁性单元核心包括：
磁性区域，其展现可切换磁性定向且由包括可扩散物质及至少一个其它物质的磁性材料形成；
另一磁性区域，其展现固定磁性定向；
中间氧化物区域，其在所述磁性区域与所述另一磁性区域之间；
另一氧化物区域，其通过所述磁性区域与所述中间氧化物区域隔开；及
吸子材料，其接近于所述磁性区域，所述吸子材料对于所述可扩散物质的化学亲和力高于所述至少一个其它物质对于所述可扩散物质的化学亲和力。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述吸子材料在所述另一氧化物区域与所述磁性区域之间。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述吸子材料包括钽、钨、铪、锆、其化合物及其组合中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述磁性材料包括钴铁硼CoFeB材料。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述可扩散物质包括硼。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其进一步包括吸子区域，所述吸子区域包括所述吸子材料及所述可扩散物质，所述可扩散物质已从形成所述磁性区域的所述磁性材料扩散。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述磁性区域具有bcc(001)结晶结构。
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述吸子材料与基底氧化物区域整合。
9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述存储器单元具有大于100％的隧道磁阻。
10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述吸子材料由金属或金属化合物组成。
11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中：
所述可扩散物质包括硼；且
所述吸子材料化学键合到所述硼。
12.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述磁性区域展现垂直可切换磁性定向。
13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的半导体装置，其中所述至少一个存储器单元包括呈阵列的多个存储器单元，所述至少一个存储器单元与至少一个外围装置可操作地通信。
14.一种形成磁性存储器单元的方法，其包括：
形成前体结构，其包括：
在一种氧化物材料与另一种氧化物材料之间形成磁性材料，所述磁性材料展现可切换磁性定向；
形成接近于所述磁性材料的吸子材料，所述吸子材料具有对于所述磁性材料的可扩散物质的化学亲和力；
将所述可扩散物质从所述磁性材料转移到所述吸子材料；及
由所述前体结构形成磁性单元核心结构。
15.根据权利要求14所述的方法，其中在一种氧化物材料与另一种氧化物材料之间形成磁性材料包括：
在衬底上方形成金属；及
使所述金属氧化以形成所述氧化物材料。
16.根据权利要求15所述的方法，其中：
在衬底上方形成金属包括在所述衬底上方形成镁；且
使所述金属氧化以形成所述氧化物材料包括使所述镁氧化以形成氧化镁。
17.根据权利要求15所述的方法，其中：
形成接近于所述磁性材料的吸子材料包括在使所述金属氧化之前形成邻近于所述金属的所述吸子材料；及
使所述金属氧化以形成所述氧化物材料包括将所述吸子材料暴露于氧化环境。
18.根据权利要求14到17中任一权利要求所述的方法：
其中将所述可扩散物质从所述磁性材料转移到所述吸子材料将所述磁性材料转换为贫化磁性材料；且
进一步包括使所述贫化磁性材料结晶。
19.根据权利要求14所述的方法，其中将所述可扩散物质从所述磁性材料转移到所述吸子材料包括使所述磁性材料、所述氧化物材料及所述吸子材料退火。
20.根据权利要求14所述的方法，其中将所述可扩散物质从所述磁性材料转移到所述吸子材料包括将硼从所述磁性材料转移到所述吸子材料。
CN201480051728.5A 2013-09-18 2014-09-09 存储器单元、制造方法及半导体装置 Active CN105593941B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/030,763 2013-09-18
US14/030,763 US9608197B2 (en) 2013-09-18 2013-09-18 Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices
PCT/US2014/054690 WO2015041890A1 (en) 2013-09-18 2014-09-09 Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105593941A true CN105593941A (zh) 2016-05-18
CN105593941B CN105593941B (zh) 2018-03-27

Family

ID=52667228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480051728.5A Active CN105593941B (zh) 2013-09-18 2014-09-09 存储器单元、制造方法及半导体装置

Country Status (7)

Country Link
US (4) US9608197B2 (zh)
EP (1) EP3047487B1 (zh)
JP (1) JP6212646B2 (zh)
KR (1) KR101849863B1 (zh)
CN (1) CN105593941B (zh)
TW (1) TWI627769B (zh)
WO (1) WO2015041890A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108336220A (zh) * 2017-01-20 2018-07-27 爱思开海力士有限公司 电子装置及其制造方法
CN109564896A (zh) * 2016-08-26 2019-04-02 索尼公司 磁阻元件和电子设备
CN110896127A (zh) * 2018-09-13 2020-03-20 东芝存储器株式会社 存储装置

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9007818B2 (en) 2012-03-22 2015-04-14 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor device structures, systems including such cells, and methods of fabrication
US9054030B2 (en) 2012-06-19 2015-06-09 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor device structures, memory systems, and methods of fabrication
KR102078849B1 (ko) * 2013-03-11 2020-02-18 삼성전자 주식회사 자기저항 구조체, 이를 포함하는 자기 메모리 소자 및 자기저항 구조체의 제조 방법
US9379315B2 (en) 2013-03-12 2016-06-28 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, semiconductor device structures, and memory systems
US9368714B2 (en) 2013-07-01 2016-06-14 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of operation and fabrication, semiconductor device structures, and memory systems
US9142756B2 (en) * 2013-09-06 2015-09-22 Makoto Nagamine Tunneling magnetoresistive element having a high MR ratio
US9240547B2 (en) 2013-09-10 2016-01-19 Micron Technology, Inc. Magnetic tunnel junctions and methods of forming magnetic tunnel junctions
US9461242B2 (en) 2013-09-13 2016-10-04 Micron Technology, Inc. Magnetic memory cells, methods of fabrication, semiconductor devices, memory systems, and electronic systems
US9608197B2 (en) * 2013-09-18 2017-03-28 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices
US10454024B2 (en) 2014-02-28 2019-10-22 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, and memory devices
US9281466B2 (en) 2014-04-09 2016-03-08 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor structures, semiconductor devices, and methods of fabrication
US9269888B2 (en) 2014-04-18 2016-02-23 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices
US10026888B2 (en) * 2014-08-06 2018-07-17 Toshiba Memory Corporation Magnetoresistive effect element and magnetic memory
US9349945B2 (en) 2014-10-16 2016-05-24 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor devices, and methods of fabrication
US9768377B2 (en) 2014-12-02 2017-09-19 Micron Technology, Inc. Magnetic cell structures, and methods of fabrication
US10439131B2 (en) 2015-01-15 2019-10-08 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor devices including tunnel barrier materials
KR101705962B1 (ko) * 2015-01-19 2017-02-14 한양대학교 산학협력단 수직자기이방성을 갖는 mtj 구조 및 이를 포함하는 자성소자
US9502642B2 (en) 2015-04-10 2016-11-22 Micron Technology, Inc. Magnetic tunnel junctions, methods used while forming magnetic tunnel junctions, and methods of forming magnetic tunnel junctions
US9520553B2 (en) 2015-04-15 2016-12-13 Micron Technology, Inc. Methods of forming a magnetic electrode of a magnetic tunnel junction and methods of forming a magnetic tunnel junction
US9530959B2 (en) * 2015-04-15 2016-12-27 Micron Technology, Inc. Magnetic tunnel junctions
US9257136B1 (en) * 2015-05-05 2016-02-09 Micron Technology, Inc. Magnetic tunnel junctions
US9960346B2 (en) 2015-05-07 2018-05-01 Micron Technology, Inc. Magnetic tunnel junctions
KR101829452B1 (ko) * 2016-01-11 2018-02-20 한국과학기술원 자기 메모리 소자
US9680089B1 (en) 2016-05-13 2017-06-13 Micron Technology, Inc. Magnetic tunnel junctions
US10453895B2 (en) 2017-01-05 2019-10-22 Micron Technology, Inc. Magnetic memory device with a common source having an array of openings, system, and method of fabrication
US10727271B2 (en) 2017-01-05 2020-07-28 Micron Trechnology, Inc. Memory device having source contacts located at intersections of linear portions of a common source, electronic systems, and associated methods
US10014345B1 (en) 2017-01-05 2018-07-03 Micron Technology, Inc. Magnetic memory device with grid-shaped common source plate, system, and method of fabrication
WO2019005034A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 Intel Corporation INCLINATION IN THE PLAN IN PERPENDICULAR MAGNETIC TUNNEL JUNCTION DEVICES USING A MAGNET LAYER IN THE PLAN
WO2019005075A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-03 Intel Corporation NON-CONFORMING PROTECTIVE LATERAL WALL LAYER FOR INCLINED MAGNETIC TUNNEL JUNCTION DEVICES
JP2019057636A (ja) 2017-09-21 2019-04-11 東芝メモリ株式会社 磁気記憶装置
KR102372829B1 (ko) * 2017-09-27 2022-03-10 삼성전자주식회사 자기 저항 메모리 장치
US11502188B2 (en) 2018-06-14 2022-11-15 Intel Corporation Apparatus and method for boosting signal in magnetoelectric spin orbit logic
US11411173B2 (en) * 2018-06-15 2022-08-09 Intel Corporation Perpendicular spin transfer torque devices with improved retention and thermal stability
US11476412B2 (en) 2018-06-19 2022-10-18 Intel Corporation Perpendicular exchange bias with antiferromagnet for spin orbit coupling based memory
KR102513079B1 (ko) 2018-06-26 2023-03-23 삼성전자주식회사 스트레스-유발 층을 갖는 반도체 소자 및 그 형성 방법
US11616192B2 (en) 2018-06-29 2023-03-28 Intel Corporation Magnetic memory devices with a transition metal dopant at an interface of free magnetic layers and methods of fabrication
JP6952672B2 (ja) * 2018-11-28 2021-10-20 株式会社東芝 磁気記憶装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101461064A (zh) * 2006-06-06 2009-06-17 美光科技公司 半导体磁性存储器
US20120023386A1 (en) * 2010-07-26 2012-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic Memory Devices, Electronic Systems And Memory Cards Including The Same, Methods Of Manufacturing The Same, And Methods Of Controlling A Magnetization Direction Of A Magnetic Pattern
CN102610270A (zh) * 2011-01-18 2012-07-25 索尼公司 存储元件和存储器装置
US20120261777A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-18 Alexander Mikhailovich Shukh Magnetoresistive Element and Method of Manufacturing the Same
US20130028013A1 (en) * 2010-01-26 2013-01-31 Shoji Ikeda Magnetoresistive effect element, magnetic memory cell using same, and random access memory

Family Cites Families (329)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4760745A (en) 1986-12-05 1988-08-02 Mag Dev Inc. Magnetoelastic torque transducer
DE69117350T2 (de) 1990-05-29 1996-10-10 Oki Electric Ind Co Ltd Verfahren zur Herstellung magnetischer Aufzeichnungsträger
JP3260921B2 (ja) 1993-08-25 2002-02-25 株式会社デンソー 可動体変位検出装置
US5563000A (en) 1994-03-11 1996-10-08 Eastman Kodak Company Multilayer magnetooptic recording media
US5583725A (en) 1994-06-15 1996-12-10 International Business Machines Corporation Spin valve magnetoresistive sensor with self-pinned laminated layer and magnetic recording system using the sensor
US5768069A (en) 1996-11-27 1998-06-16 International Business Machines Corporation Self-biased dual spin valve sensor
US6256224B1 (en) 2000-05-03 2001-07-03 Hewlett-Packard Co Write circuit for large MRAM arrays
US6468856B2 (en) 1997-07-24 2002-10-22 Texas Instruments Incorporated High charge storage density integrated circuit capacitor
US6258470B1 (en) 1998-01-16 2001-07-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exchange coupling film, magnetoresistance effect device, magnetoresistance effective head and method for producing exchange coupling film
JP2000020937A (ja) 1998-07-03 2000-01-21 Hitachi Ltd 磁気記録媒体およびこれを用いた磁気記憶装置
GB2343308B (en) 1998-10-30 2000-10-11 Nikolai Franz Gregor Schwabe Magnetic storage device
JP4568926B2 (ja) 1999-07-14 2010-10-27 ソニー株式会社 磁気機能素子及び磁気記録装置
US6275363B1 (en) 1999-07-23 2001-08-14 International Business Machines Corporation Read head with dual tunnel junction sensor
US6166948A (en) 1999-09-03 2000-12-26 International Business Machines Corporation Magnetic memory array with magnetic tunnel junction memory cells having flux-closed free layers
US6611405B1 (en) 1999-09-16 2003-08-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive element and magnetic memory device
JP2001084756A (ja) 1999-09-17 2001-03-30 Sony Corp 磁化駆動方法、磁気機能素子および磁気装置
US6979586B2 (en) 2000-10-06 2005-12-27 Headway Technologies, Inc. Magnetic random access memory array with coupled soft adjacent magnetic layer
US6710987B2 (en) 2000-11-17 2004-03-23 Tdk Corporation Magnetic tunnel junction read head devices having a tunneling barrier formed by multi-layer, multi-oxidation processes
FR2817999B1 (fr) 2000-12-07 2003-01-10 Commissariat Energie Atomique Dispositif magnetique a polarisation de spin et a empilement(s) tri-couche(s) et memoire utilisant ce dispositif
US6955857B2 (en) 2000-12-29 2005-10-18 Seagate Technology Llc Exchange decoupled cobalt/noble metal perpendicular recording media
US6603678B2 (en) 2001-01-11 2003-08-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermally-assisted switching of magnetic memory elements
JP2002208682A (ja) 2001-01-12 2002-07-26 Hitachi Ltd 磁気半導体記憶装置及びその製造方法
JP2002314164A (ja) 2001-02-06 2002-10-25 Sony Corp 磁気トンネル素子及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド、磁気メモリ、並びに磁気センサ
JP2002314049A (ja) 2001-04-18 2002-10-25 Nec Corp 磁性メモリ及びその製造方法
JP2004179668A (ja) 2001-05-15 2004-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気抵抗素子
KR100886602B1 (ko) 2001-05-31 2009-03-05 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 터널자기저항소자
US6667861B2 (en) 2001-07-16 2003-12-23 International Business Machines Corporation Dual/differential GMR head with a single AFM layer
JP4198900B2 (ja) 2001-07-19 2008-12-17 アルプス電気株式会社 交換結合膜及び前記交換結合膜を用いた磁気検出素子
JP2003031870A (ja) 2001-07-19 2003-01-31 Alps Electric Co Ltd 交換結合膜及び前記交換結合膜を用いた磁気検出素子
JP4189146B2 (ja) 2001-07-19 2008-12-03 アルプス電気株式会社 交換結合膜及び前記交換結合膜を用いた磁気検出素子
US6347049B1 (en) 2001-07-25 2002-02-12 International Business Machines Corporation Low resistance magnetic tunnel junction device with bilayer or multilayer tunnel barrier
TW554398B (en) 2001-08-10 2003-09-21 Semiconductor Energy Lab Method of peeling off and method of manufacturing semiconductor device
US6829157B2 (en) 2001-12-05 2004-12-07 Korea Institute Of Science And Technology Method of controlling magnetization easy axis in ferromagnetic films using voltage, ultrahigh-density, low power, nonvolatile magnetic memory using the control method, and method of writing information on the magnetic memory
DE10202903B4 (de) 2002-01-25 2009-01-22 Qimonda Ag Magnetoresistive Speicherzelle mit polaritätsabhängigem Widerstand und Speicherzelle
US7095933B2 (en) 2002-04-09 2006-08-22 Barth Phillip W Systems and methods for designing and fabricating multi-layer structures having thermal expansion properties
US6866255B2 (en) 2002-04-12 2005-03-15 Xerox Corporation Sputtered spring films with low stress anisotropy
US6815248B2 (en) 2002-04-18 2004-11-09 Infineon Technologies Ag Material combinations for tunnel junction cap layer, tunnel junction hard mask and tunnel junction stack seed layer in MRAM processing
JP2003332649A (ja) 2002-05-14 2003-11-21 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子
US6849464B2 (en) 2002-06-10 2005-02-01 Micron Technology, Inc. Method of fabricating a multilayer dielectric tunnel barrier structure
JP3678213B2 (ja) 2002-06-20 2005-08-03 ソニー株式会社 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ装置、磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ装置の製造方法
JP4252353B2 (ja) 2002-07-16 2009-04-08 株式会社日立製作所 半導体レーザ素子の製造方法
US6653704B1 (en) 2002-09-24 2003-11-25 International Business Machines Corporation Magnetic memory with tunnel junction memory cells and phase transition material for controlling current to the cells
JP2004128229A (ja) 2002-10-02 2004-04-22 Nec Corp 磁性メモリ及びその製造方法
US6985338B2 (en) 2002-10-21 2006-01-10 International Business Machines Corporation Insulative in-stack hard bias for GMR sensor stabilization
US6980468B1 (en) 2002-10-28 2005-12-27 Silicon Magnetic Systems High density MRAM using thermal writing
US7394626B2 (en) 2002-11-01 2008-07-01 Nec Corporation Magnetoresistance device with a diffusion barrier between a conductor and a magnetoresistance element and method of fabricating the same
US6756128B2 (en) 2002-11-07 2004-06-29 International Business Machines Corporation Low-resistance high-magnetoresistance magnetic tunnel junction device with improved tunnel barrier
US6771534B2 (en) 2002-11-15 2004-08-03 International Business Machines Corporation Thermally-assisted magnetic writing using an oxide layer and current-induced heating
US6841395B2 (en) 2002-11-25 2005-01-11 International Business Machines Corporation Method of forming a barrier layer of a tunneling magnetoresistive sensor
JP2004200245A (ja) 2002-12-16 2004-07-15 Nec Corp 磁気抵抗素子及び磁気抵抗素子の製造方法
US6845038B1 (en) 2003-02-01 2005-01-18 Alla Mikhailovna Shukh Magnetic tunnel junction memory device
US6952364B2 (en) 2003-03-03 2005-10-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic tunnel junction structures and methods of fabrication
US6998150B2 (en) 2003-03-12 2006-02-14 Headway Technologies, Inc. Method of adjusting CoFe free layer magnetostriction
KR100544690B1 (ko) 2003-04-25 2006-01-24 재단법인서울대학교산학협력재단 비휘발성 자기 메모리 셀, 동작 방법 및 이를 이용한다진법 비휘발성 초고집적 자기 메모리
US6964819B1 (en) 2003-05-06 2005-11-15 Seagate Technology Llc Anti-ferromagnetically coupled recording media with enhanced RKKY coupling
US20040224243A1 (en) 2003-05-08 2004-11-11 Sony Corporation Mask, mask blank, and methods of producing these
US6865109B2 (en) 2003-06-06 2005-03-08 Seagate Technology Llc Magnetic random access memory having flux closure for the free layer and spin transfer write mechanism
US6806096B1 (en) 2003-06-18 2004-10-19 Infineon Technologies Ag Integration scheme for avoiding plasma damage in MRAM technology
US7189583B2 (en) 2003-07-02 2007-03-13 Micron Technology, Inc. Method for production of MRAM elements
JP4169663B2 (ja) 2003-07-25 2008-10-22 Ｈｏｙａ株式会社 垂直磁気記録媒体
US7092220B2 (en) 2003-07-29 2006-08-15 Hitachi Global Storage Technologies Apparatus for enhancing thermal stability, improving biasing and reducing damage from electrostatic discharge in self-pinned abutted junction heads having a first self-pinned layer extending under the hard bias layers
US7282277B2 (en) 2004-04-20 2007-10-16 Seagate Technology Llc Magnetic recording media with Cu-containing magnetic layers
KR100548997B1 (ko) 2003-08-12 2006-02-02 삼성전자주식회사 다층박막구조의 자유층을 갖는 자기터널 접합 구조체들 및이를 채택하는 자기 램 셀들
JP2005064050A (ja) 2003-08-14 2005-03-10 Toshiba Corp 半導体記憶装置及びそのデータ書き込み方法
US7274080B1 (en) 2003-08-22 2007-09-25 International Business Machines Corporation MgO-based tunnel spin injectors
US7298595B2 (en) 2003-09-26 2007-11-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Differential GMR sensor with multi-layer bias structure between free layers of first and second self-pinned GMR sensors
US7195927B2 (en) 2003-10-22 2007-03-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Process for making magnetic memory structures having different-sized memory cell layers
US7282755B2 (en) 2003-11-14 2007-10-16 Grandis, Inc. Stress assisted current driven switching for magnetic memory applications
US7105372B2 (en) 2004-01-20 2006-09-12 Headway Technologies, Inc. Magnetic tunneling junction film structure with process determined in-plane magnetic anisotropy
US7083988B2 (en) 2004-01-26 2006-08-01 Micron Technology, Inc. Magnetic annealing sequences for patterned MRAM synthetic antiferromagnetic pinned layers
US7564152B1 (en) 2004-02-12 2009-07-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High magnetostriction of positive magnetostrictive materials under tensile load
US6992359B2 (en) 2004-02-26 2006-01-31 Grandis, Inc. Spin transfer magnetic element with free layers having high perpendicular anisotropy and in-plane equilibrium magnetization
US7130167B2 (en) 2004-03-03 2006-10-31 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive sensor having improved synthetic free layer
JP2005251990A (ja) 2004-03-04 2005-09-15 Nec Electronics Corp 不揮発性半導体記憶装置
US20050211973A1 (en) 2004-03-23 2005-09-29 Kiyotaka Mori Stressed organic semiconductor
JP2007531180A (ja) 2004-04-02 2007-11-01 Ｔｄｋ株式会社 低磁歪を有する磁気抵抗ヘッドを安定化させる積層フリー層
US7190557B2 (en) 2004-04-14 2007-03-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Current-in-the-plane spin valve magnetoresistive sensor with dual metal oxide capping layers
JP3863536B2 (ja) 2004-05-17 2006-12-27 株式会社東芝 磁気ランダムアクセスメモリ及びその磁気ランダムアクセスメモリのデータ書き込み方法
US7449345B2 (en) 2004-06-15 2008-11-11 Headway Technologies, Inc. Capping structure for enhancing dR/R of the MTJ device
JP2006005286A (ja) 2004-06-21 2006-01-05 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子
JP4868198B2 (ja) 2004-08-19 2012-02-01 日本電気株式会社 磁性メモリ
US20060042930A1 (en) 2004-08-26 2006-03-02 Daniele Mauri Method for reactive sputter deposition of a magnesium oxide (MgO) tunnel barrier in a magnetic tunnel junction
US7355884B2 (en) 2004-10-08 2008-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive element
US7351483B2 (en) * 2004-11-10 2008-04-01 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junctions using amorphous materials as reference and free layers
JP5093747B2 (ja) 2004-11-16 2012-12-12 日本電気株式会社 磁気メモリ
JP2006156608A (ja) 2004-11-29 2006-06-15 Hitachi Ltd 磁気メモリおよびその製造方法
JP2006165059A (ja) 2004-12-02 2006-06-22 Sony Corp 記憶素子及びメモリ
JP2006165327A (ja) 2004-12-08 2006-06-22 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ
JP5077802B2 (ja) 2005-02-16 2012-11-21 日本電気株式会社 積層強磁性構造体、及び、ｍｔｊ素子
US7230265B2 (en) 2005-05-16 2007-06-12 International Business Machines Corporation Spin-polarization devices using rare earth-transition metal alloys
US8068317B2 (en) 2005-07-22 2011-11-29 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic tunnel transistor with high magnetocurrent
US7372674B2 (en) 2005-07-22 2008-05-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic tunnel transistor with high magnetocurrent and stronger pinning
US7862914B2 (en) 2005-07-26 2011-01-04 Seagate Technology Llc Heatsink films for magnetic recording media
JP2007035139A (ja) 2005-07-26 2007-02-08 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
US7349187B2 (en) 2005-09-07 2008-03-25 International Business Machines Corporation Tunnel barriers based on alkaline earth oxides
FR2892231B1 (fr) 2005-10-14 2008-06-27 Commissariat Energie Atomique Dispositif magnetique a jonction tunnel magnetoresistive et memoire magnetique a acces aleatoire
JP4444241B2 (ja) 2005-10-19 2010-03-31 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子、磁気ランダムアクセスメモリ、電子カード及び電子装置
JP4768427B2 (ja) 2005-12-12 2011-09-07 株式会社東芝 半導体記憶装置
US7791844B2 (en) 2005-12-14 2010-09-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive sensor having a magnetically stable free layer with a positive magnetostriction
JP4786331B2 (ja) 2005-12-21 2011-10-05 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子の製造方法
US7479394B2 (en) 2005-12-22 2009-01-20 Magic Technologies, Inc. MgO/NiFe MTJ for high performance MRAM application
US8508984B2 (en) 2006-02-25 2013-08-13 Avalanche Technology, Inc. Low resistance high-TMR magnetic tunnel junction and process for fabrication thereof
US8058696B2 (en) 2006-02-25 2011-11-15 Avalanche Technology, Inc. High capacity low cost multi-state magnetic memory
US7732881B2 (en) 2006-11-01 2010-06-08 Avalanche Technology, Inc. Current-confined effect of magnetic nano-current-channel (NCC) for magnetic random access memory (MRAM)
CN101615653B (zh) 2006-03-03 2012-07-18 佳能安内华股份有限公司 磁阻效应元件的制造方法以及制造设备
JP2007250094A (ja) 2006-03-16 2007-09-27 Fujitsu Ltd 磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法、及び磁気記録装置
TWI309411B (en) 2006-04-21 2009-05-01 Nat Univ Tsing Hua Perpendicular magnetic recording media
US8120949B2 (en) 2006-04-27 2012-02-21 Avalanche Technology, Inc. Low-cost non-volatile flash-RAM memory
JP4731393B2 (ja) 2006-04-28 2011-07-20 株式会社日立製作所 磁気再生ヘッド
US20070297220A1 (en) 2006-06-22 2007-12-27 Masatoshi Yoshikawa Magnetoresistive element and magnetic memory
JP2008010590A (ja) 2006-06-28 2008-01-17 Toshiba Corp 磁気抵抗素子及び磁気メモリ
US7595520B2 (en) 2006-07-31 2009-09-29 Magic Technologies, Inc. Capping layer for a magnetic tunnel junction device to enhance dR/R and a method of making the same
JP4496189B2 (ja) 2006-09-28 2010-07-07 株式会社東芝 磁気抵抗効果型素子および磁気抵抗効果型ランダムアクセスメモリ
JP2008098523A (ja) 2006-10-13 2008-04-24 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子および磁気メモリ
US20080170329A1 (en) 2007-01-11 2008-07-17 Seagate Technology Llc Granular perpendicular magnetic recording media with improved corrosion resistance by SUL post-deposition heating
JP4751344B2 (ja) 2007-01-26 2011-08-17 株式会社東芝 垂直磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置
US7598579B2 (en) 2007-01-30 2009-10-06 Magic Technologies, Inc. Magnetic tunnel junction (MTJ) to reduce spin transfer magnetization switching current
WO2008097450A1 (en) 2007-02-03 2008-08-14 Wd Media, Inc. Perpendicular magnetic recording medium with improved magnetic anisotropy field
JP2008192926A (ja) 2007-02-06 2008-08-21 Tdk Corp トンネル型磁気検出素子及びその製造方法
US8623452B2 (en) * 2010-12-10 2014-01-07 Avalanche Technology, Inc. Magnetic random access memory (MRAM) with enhanced magnetic stiffness and method of making same
US20090218645A1 (en) 2007-02-12 2009-09-03 Yadav Technology Inc. multi-state spin-torque transfer magnetic random access memory
JP5143444B2 (ja) 2007-02-13 2013-02-13 株式会社日立製作所 磁気抵抗効果素子、それを用いた磁気メモリセル及び磁気ランダムアクセスメモリ
JP2008204539A (ja) 2007-02-20 2008-09-04 Fujitsu Ltd 垂直磁気記録媒体およびその製造方法、磁気記録装置
US20080205130A1 (en) 2007-02-28 2008-08-28 Freescale Semiconductor, Inc. Mram free layer synthetic antiferromagnet structure and methods
JP4682998B2 (ja) 2007-03-15 2011-05-11 ソニー株式会社 記憶素子及びメモリ
US20080242088A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Tokyo Electron Limited Method of forming low resistivity copper film structures
JP2008263031A (ja) 2007-04-11 2008-10-30 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子とその製造方法、磁気抵抗効果素子を備えた磁気記憶装置とその製造方法
US8097175B2 (en) 2008-10-28 2012-01-17 Micron Technology, Inc. Method for selectively permeating a self-assembled block copolymer, method for forming metal oxide structures, method for forming a metal oxide pattern, and method for patterning a semiconductor structure
US7682841B2 (en) 2007-05-02 2010-03-23 Qimonda Ag Method of forming integrated circuit having a magnetic tunnel junction device
US7486552B2 (en) 2007-05-21 2009-02-03 Grandis, Inc. Method and system for providing a spin transfer device with improved switching characteristics
US7602033B2 (en) 2007-05-29 2009-10-13 Headway Technologies, Inc. Low resistance tunneling magnetoresistive sensor with composite inner pinned layer
EP2015307B8 (en) 2007-07-13 2013-05-15 Hitachi Ltd. Magnetoresistive device
US7750421B2 (en) 2007-07-23 2010-07-06 Magic Technologies, Inc. High performance MTJ element for STT-RAM and method for making the same
TW200907964A (en) 2007-08-09 2009-02-16 Ind Tech Res Inst Structure of magnetic memory cell and magnetic memory device
JP5397926B2 (ja) 2007-08-31 2014-01-22 昭和電工株式会社 垂直磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置
JP4649457B2 (ja) 2007-09-26 2011-03-09 株式会社東芝 磁気抵抗素子及び磁気メモリ
US8497559B2 (en) 2007-10-10 2013-07-30 Magic Technologies, Inc. MRAM with means of controlling magnetic anisotropy
US8372661B2 (en) 2007-10-31 2013-02-12 Magic Technologies, Inc. High performance MTJ element for conventional MRAM and for STT-RAM and a method for making the same
JP2009116930A (ja) 2007-11-02 2009-05-28 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 垂直磁気記録媒体およびそれを用いた磁気記録再生装置
US7488609B1 (en) 2007-11-16 2009-02-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for forming an MgO barrier layer in a tunneling magnetoresistive (TMR) device
KR20090074396A (ko) 2008-01-02 2009-07-07 삼성전자주식회사 강유전체를 이용한 정보저장매체, 그 제조방법, 및 이를채용한 정보저장장치
US7919794B2 (en) 2008-01-08 2011-04-05 Qualcomm, Incorporated Memory cell and method of forming a magnetic tunnel junction (MTJ) of a memory cell
JP4703660B2 (ja) 2008-01-11 2011-06-15 株式会社東芝 スピンｍｏｓ電界効果トランジスタ
JP5150284B2 (ja) 2008-01-30 2013-02-20 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子およびその製造方法
US7727834B2 (en) 2008-02-14 2010-06-01 Toshiba America Electronic Components, Inc. Contact configuration and method in dual-stress liner semiconductor device
JP2009194210A (ja) 2008-02-15 2009-08-27 Renesas Technology Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US8545999B1 (en) 2008-02-21 2013-10-01 Western Digital (Fremont), Llc Method and system for providing a magnetoresistive structure
WO2009110608A1 (ja) 2008-03-07 2009-09-11 キヤノンアネルバ株式会社 磁気抵抗素子の製造方法及び磁気抵抗素子の製造装置
US9021685B2 (en) 2008-03-12 2015-05-05 Headway Technologies, Inc. Two step annealing process for TMR device with amorphous free layer
US7885105B2 (en) 2008-03-25 2011-02-08 Qualcomm Incorporated Magnetic tunnel junction cell including multiple vertical magnetic domains
JP4724196B2 (ja) 2008-03-25 2011-07-13 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子及び磁気ランダムアクセスメモリ
US8057925B2 (en) 2008-03-27 2011-11-15 Magic Technologies, Inc. Low switching current dual spin filter (DSF) element for STT-RAM and a method for making the same
US8164862B2 (en) 2008-04-02 2012-04-24 Headway Technologies, Inc. Seed layer for TMR or CPP-GMR sensor
JP2009252878A (ja) 2008-04-03 2009-10-29 Renesas Technology Corp 磁気記憶装置
US7948044B2 (en) 2008-04-09 2011-05-24 Magic Technologies, Inc. Low switching current MTJ element for ultra-high STT-RAM and a method for making the same
FR2931011B1 (fr) 2008-05-06 2010-05-28 Commissariat Energie Atomique Element magnetique a ecriture assistee thermiquement
JP4774082B2 (ja) 2008-06-23 2011-09-14 キヤノンアネルバ株式会社 磁気抵抗効果素子の製造方法
US8274818B2 (en) 2008-08-05 2012-09-25 Tohoku University Magnetoresistive element, magnetic memory cell and magnetic random access memory using the same
KR101435590B1 (ko) 2008-08-18 2014-08-29 삼성전자주식회사 자기 기억 소자 및 그 형성방법
JP5182631B2 (ja) 2008-09-02 2013-04-17 富士電機株式会社 垂直磁気記録媒体
US8803263B2 (en) 2008-09-03 2014-08-12 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic memory element and storage device using the same
KR101004506B1 (ko) 2008-09-09 2010-12-31 주식회사 하이닉스반도체 공통 소스라인을 갖는 수직 자기형 비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법
US8138561B2 (en) 2008-09-18 2012-03-20 Magic Technologies, Inc. Structure and method to fabricate high performance MTJ devices for spin-transfer torque (STT)-RAM
US7940551B2 (en) 2008-09-29 2011-05-10 Seagate Technology, Llc STRAM with electronically reflective insulative spacer
US8102700B2 (en) 2008-09-30 2012-01-24 Micron Technology, Inc. Unidirectional spin torque transfer magnetic memory cell structure
US8310861B2 (en) 2008-09-30 2012-11-13 Micron Technology, Inc. STT-MRAM cell structure incorporating piezoelectric stress material
JP2010087355A (ja) 2008-10-01 2010-04-15 Fujitsu Ltd トンネル磁気抵抗効果膜の製造方法及びトンネル磁気抵抗効果膜
US8487390B2 (en) 2008-10-08 2013-07-16 Seagate Technology Llc Memory cell with stress-induced anisotropy
JP2010093157A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子、磁気再生ヘッド、磁気抵抗デバイスおよび情報記憶装置
US7939188B2 (en) 2008-10-27 2011-05-10 Seagate Technology Llc Magnetic stack design
US9165625B2 (en) 2008-10-30 2015-10-20 Seagate Technology Llc ST-RAM cells with perpendicular anisotropy
KR101178767B1 (ko) 2008-10-30 2012-09-07 한국과학기술연구원 이중 자기 이방성 자유층을 갖는 자기 터널 접합 구조
US7835173B2 (en) 2008-10-31 2010-11-16 Micron Technology, Inc. Resistive memory
US7944738B2 (en) 2008-11-05 2011-05-17 Micron Technology, Inc. Spin torque transfer cell structure utilizing field-induced antiferromagnetic or ferromagnetic coupling
US8043732B2 (en) 2008-11-11 2011-10-25 Seagate Technology Llc Memory cell with radial barrier
US7929370B2 (en) 2008-11-24 2011-04-19 Magic Technologies, Inc. Spin momentum transfer MRAM design
US8378438B2 (en) 2008-12-04 2013-02-19 Grandis, Inc. Method and system for providing magnetic elements having enhanced magnetic anisotropy and memories using such magnetic elements
US8743593B2 (en) 2008-12-10 2014-06-03 Hitachi, Ltd. Magnetoresistance effect element and magnetic memory cell and magnetic random access memory using same
FR2939955B1 (fr) 2008-12-11 2011-03-11 Commissariat Energie Atomique Procede pour la realisation d'une jonction tunnel magnetique et jonction tunnel magnetique ainsi obtenue.
US20100148167A1 (en) 2008-12-12 2010-06-17 Everspin Technologies, Inc. Magnetic tunnel junction stack
WO2010080542A1 (en) 2008-12-17 2010-07-15 Yadav Technology, Inc. Spin-transfer torque magnetic random access memory having magnetic tunnel junction with perpendicular magnetic anisotropy
US8089137B2 (en) 2009-01-07 2012-01-03 Macronix International Co., Ltd. Integrated circuit memory with single crystal silicon on silicide driver and manufacturing method
US8553449B2 (en) 2009-01-09 2013-10-08 Micron Technology, Inc. STT-MRAM cell structures
US7957182B2 (en) 2009-01-12 2011-06-07 Micron Technology, Inc. Memory cell having nonmagnetic filament contact and methods of operating and fabricating the same
JP4952725B2 (ja) 2009-01-14 2012-06-13 ソニー株式会社 不揮発性磁気メモリ装置
JP4738499B2 (ja) 2009-02-10 2011-08-03 株式会社東芝 スピントランジスタの製造方法
US8587993B2 (en) 2009-03-02 2013-11-19 Qualcomm Incorporated Reducing source loading effect in spin torque transfer magnetoresisitive random access memory (STT-MRAM)
US8120126B2 (en) 2009-03-02 2012-02-21 Qualcomm Incorporated Magnetic tunnel junction device and fabrication
JP5150531B2 (ja) 2009-03-03 2013-02-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 磁気抵抗素子、磁気ランダムアクセスメモリ、及びそれらの製造方法
US7969774B2 (en) 2009-03-10 2011-06-28 Micron Technology, Inc. Electronic devices formed of two or more substrates bonded together, electronic systems comprising electronic devices and methods of making electronic devices
US7863060B2 (en) 2009-03-23 2011-01-04 Magic Technologies, Inc. Method of double patterning and etching magnetic tunnel junction structures for spin-transfer torque MRAM devices
US8362482B2 (en) 2009-04-14 2013-01-29 Monolithic 3D Inc. Semiconductor device and structure
US7936598B2 (en) 2009-04-28 2011-05-03 Seagate Technology Magnetic stack having assist layer
ATE544153T1 (de) 2009-05-08 2012-02-15 Crocus Technology Magnetischer speicher mit wärmeunterstütztem schreibverfahren und niedrigem schreibstrom
KR101687845B1 (ko) 2009-05-19 2016-12-19 아이아이아이 홀딩스 3, 엘엘씨 자기 메모리 소자 및 그것을 이용한 기억장치
WO2010137679A1 (ja) 2009-05-28 2010-12-02 株式会社日立製作所 磁気抵抗効果素子及びそれを用いたランダムアクセスメモリ
US8381391B2 (en) 2009-06-26 2013-02-26 Western Digital (Fremont), Llc Method for providing a magnetic recording transducer
US20100327248A1 (en) 2009-06-29 2010-12-30 Seagate Technology Llc Cell patterning with multiple hard masks
EP2385548B1 (en) 2009-07-03 2014-10-29 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic memory element and driving method therefor
US8159856B2 (en) 2009-07-07 2012-04-17 Seagate Technology Llc Bipolar select device for resistive sense memory
US8273582B2 (en) 2009-07-09 2012-09-25 Crocus Technologies Method for use in making electronic devices having thin-film magnetic components
US7999338B2 (en) 2009-07-13 2011-08-16 Seagate Technology Llc Magnetic stack having reference layers with orthogonal magnetization orientation directions
US8125746B2 (en) 2009-07-13 2012-02-28 Seagate Technology Llc Magnetic sensor with perpendicular anisotrophy free layer and side shields
US8609262B2 (en) 2009-07-17 2013-12-17 Magic Technologies, Inc. Structure and method to fabricate high performance MTJ devices for spin-transfer torque (STT)-RAM application
US8779538B2 (en) 2009-08-10 2014-07-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic tunneling junction seed, capping, and spacer layer materials
US10446209B2 (en) 2009-08-10 2019-10-15 Samsung Semiconductor Inc. Method and system for providing magnetic tunneling junction elements having improved performance through capping layer induced perpendicular anisotropy and memories using such magnetic elements
US20110031569A1 (en) 2009-08-10 2011-02-10 Grandis, Inc. Method and system for providing magnetic tunneling junction elements having improved performance through capping layer induced perpendicular anisotropy and memories using such magnetic elements
JP5527649B2 (ja) 2009-08-28 2014-06-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
US8284594B2 (en) 2009-09-03 2012-10-09 International Business Machines Corporation Magnetic devices and structures
US8445979B2 (en) 2009-09-11 2013-05-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic memory devices including magnetic layers separated by tunnel barriers
US8072800B2 (en) 2009-09-15 2011-12-06 Grandis Inc. Magnetic element having perpendicular anisotropy with enhanced efficiency
US9082534B2 (en) 2009-09-15 2015-07-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic element having perpendicular anisotropy with enhanced efficiency
US8169821B1 (en) 2009-10-20 2012-05-01 Avalanche Technology, Inc. Low-crystallization temperature MTJ for spin-transfer torque magnetic random access memory (SSTTMRAM)
US8766341B2 (en) 2009-10-20 2014-07-01 The Regents Of The University Of California Epitaxial growth of single crystalline MgO on germanium
US8184411B2 (en) 2009-10-26 2012-05-22 Headway Technologies, Inc. MTJ incorporating CoFe/Ni multilayer film with perpendicular magnetic anisotropy for MRAM application
US8334148B2 (en) 2009-11-11 2012-12-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming pattern structures
KR101740040B1 (ko) 2010-07-16 2017-06-09 삼성전자주식회사 패턴 구조물, 패턴 구조물 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
JP2011123923A (ja) 2009-12-08 2011-06-23 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気抵抗効果ヘッド、磁気記録再生装置
KR101658394B1 (ko) 2009-12-15 2016-09-22 삼성전자 주식회사 자기터널접합 소자 및 그 제조방법과 자기터널접합 소자를 포함하는 전자소자
KR101608671B1 (ko) 2009-12-16 2016-04-05 삼성전자주식회사 휴대 단말기의 프로세서 간 데이터 통신 방법 및 장치
US8238151B2 (en) 2009-12-18 2012-08-07 Micron Technology, Inc. Transient heat assisted STTRAM cell for lower programming current
KR20110071710A (ko) 2009-12-21 2011-06-29 삼성전자주식회사 수직 자기터널접합과 이를 포함하는 자성소자 및 그 제조방법
KR20110071702A (ko) 2009-12-21 2011-06-29 삼성전자주식회사 그라핀을 이용한 스핀밸브소자 및 그 제조방법과 스핀밸브소자를 포함하는 자성소자
US8254162B2 (en) 2010-01-11 2012-08-28 Grandis, Inc. Method and system for providing magnetic tunneling junctions usable in spin transfer torque magnetic memories
US9093163B2 (en) 2010-01-14 2015-07-28 Hitachi, Ltd. Magnetoresistive device
US8223539B2 (en) 2010-01-26 2012-07-17 Micron Technology, Inc. GCIB-treated resistive device
JP5732827B2 (ja) 2010-02-09 2015-06-10 ソニー株式会社 記憶素子および記憶装置、並びに記憶装置の動作方法
US8149614B2 (en) 2010-03-31 2012-04-03 Nanya Technology Corp. Magnetoresistive random access memory element and fabrication method thereof
SG175482A1 (en) 2010-05-04 2011-11-28 Agency Science Tech & Res Multi-bit cell magnetic memory with perpendicular magnetization and spin torque switching
US9287321B2 (en) 2010-05-26 2016-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic tunnel junction device having amorphous buffer layers that are magnetically connected together and that have perpendicular magnetic anisotropy
US8920947B2 (en) 2010-05-28 2014-12-30 Headway Technologies, Inc. Multilayer structure with high perpendicular anisotropy for device applications
US8922956B2 (en) 2010-06-04 2014-12-30 Seagate Technology Llc Tunneling magneto-resistive sensors with buffer layers
US8604572B2 (en) 2010-06-14 2013-12-10 Regents Of The University Of Minnesota Magnetic tunnel junction device
US8324697B2 (en) 2010-06-15 2012-12-04 International Business Machines Corporation Seed layer and free magnetic layer for perpendicular anisotropy in a spin-torque magnetic random access memory
JP5502627B2 (ja) * 2010-07-09 2014-05-28 株式会社東芝 磁気ランダムアクセスメモリ及びその製造方法
US20120015099A1 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Everspin Technologies, Inc. Structure and method for fabricating a magnetic thin film memory having a high field anisotropy
US8564080B2 (en) 2010-07-16 2013-10-22 Qualcomm Incorporated Magnetic storage element utilizing improved pinned layer stack
US8546896B2 (en) 2010-07-16 2013-10-01 Grandis, Inc. Magnetic tunneling junction elements having magnetic substructures(s) with a perpendicular anisotropy and memories using such magnetic elements
KR101652006B1 (ko) 2010-07-20 2016-08-30 삼성전자주식회사 자기 기억 소자 및 그 제조 방법
KR101746615B1 (ko) 2010-07-22 2017-06-14 삼성전자 주식회사 자기 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 카드 및 시스템
US8772886B2 (en) 2010-07-26 2014-07-08 Avalanche Technology, Inc. Spin transfer torque magnetic random access memory (STTMRAM) having graded synthetic free layer
JP5652075B2 (ja) * 2010-09-13 2015-01-14 ソニー株式会社 記憶素子及びメモリ
JP2012064624A (ja) 2010-09-14 2012-03-29 Sony Corp 記憶素子、メモリ装置
US9024398B2 (en) 2010-12-10 2015-05-05 Avalanche Technology, Inc. Perpendicular STTMRAM device with balanced reference layer
JP5123365B2 (ja) 2010-09-16 2013-01-23 株式会社東芝 磁気抵抗素子及び磁気メモリ
US8310868B2 (en) 2010-09-17 2012-11-13 Micron Technology, Inc. Spin torque transfer memory cell structures and methods
JP5214691B2 (ja) 2010-09-17 2013-06-19 株式会社東芝 磁気メモリ及びその製造方法
US8374020B2 (en) 2010-10-29 2013-02-12 Honeywell International Inc. Reduced switching-energy magnetic elements
US20120104522A1 (en) 2010-11-01 2012-05-03 Seagate Technology Llc Magnetic tunnel junction cells having perpendicular anisotropy and enhancement layer
JP2012099741A (ja) 2010-11-04 2012-05-24 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ及びその製造方法
US8470462B2 (en) 2010-11-30 2013-06-25 Magic Technologies, Inc. Structure and method for enhancing interfacial perpendicular anisotropy in CoFe(B)/MgO/CoFe(B) magnetic tunnel junctions
US8993351B2 (en) * 2010-12-22 2015-03-31 Tohoku University Method of manufacturing tunneling magnetoresistive element
US8675317B2 (en) 2010-12-22 2014-03-18 HGST Netherlands B.V. Current-perpendicular-to-plane (CPP) read sensor with dual seed and cap layers
JP5609652B2 (ja) 2011-01-05 2014-10-22 富士通株式会社 磁気トンネル接合素子、その製造方法、及びｍｒａｍ
US8786036B2 (en) 2011-01-19 2014-07-22 Headway Technologies, Inc. Magnetic tunnel junction for MRAM applications
JP5367739B2 (ja) 2011-02-03 2013-12-11 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子およびそれを用いた磁気ランダムアクセスメモリ
US9006704B2 (en) 2011-02-11 2015-04-14 Headway Technologies, Inc. Magnetic element with improved out-of-plane anisotropy for spintronic applications
KR101739952B1 (ko) 2011-02-25 2017-05-26 삼성전자주식회사 자기 메모리 장치
JP2012182219A (ja) 2011-02-28 2012-09-20 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ
US8947914B2 (en) 2011-03-18 2015-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic tunneling junction devices, memories, electronic systems, and memory systems, and methods of fabricating the same
JP2012204432A (ja) 2011-03-24 2012-10-22 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ及びその製造方法
US20120241878A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junction with iron dusting layer between free layer and tunnel barrier
US20120267733A1 (en) 2011-04-25 2012-10-25 International Business Machines Corporation Magnetic stacks with perpendicular magnetic anisotropy for spin momentum transfer magnetoresistive random access memory
US8592927B2 (en) 2011-05-04 2013-11-26 Magic Technologies, Inc. Multilayers having reduced perpendicular demagnetizing field using moment dilution for spintronic applications
US8508006B2 (en) 2011-05-10 2013-08-13 Magic Technologies, Inc. Co/Ni multilayers with improved out-of-plane anisotropy for magnetic device applications
US8541855B2 (en) 2011-05-10 2013-09-24 Magic Technologies, Inc. Co/Ni multilayers with improved out-of-plane anisotropy for magnetic device applications
JPWO2012157600A1 (ja) 2011-05-17 2014-07-31 昭和電工株式会社 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに磁気記録再生装置
US9799822B2 (en) 2011-05-20 2017-10-24 Nec Corporation Magnetic memory element and magnetic memory
JP5768498B2 (ja) 2011-05-23 2015-08-26 ソニー株式会社 記憶素子、記憶装置
JP5177256B2 (ja) 2011-06-03 2013-04-03 富士電機株式会社 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
JP2013008868A (ja) 2011-06-24 2013-01-10 Toshiba Corp 半導体記憶装置
EP2541554B1 (en) 2011-06-30 2015-12-30 Hitachi, Ltd. Magnetic functional device
KR20130008929A (ko) 2011-07-13 2013-01-23 에스케이하이닉스 주식회사 개선된 자성층의 두께 마진을 갖는 자기 메모리 디바이스
KR20130015929A (ko) 2011-08-05 2013-02-14 에스케이하이닉스 주식회사 자기 메모리 소자 및 그 제조 방법
KR101831931B1 (ko) 2011-08-10 2018-02-26 삼성전자주식회사 외인성 수직 자화 구조를 구비하는 자기 메모리 장치
US8492169B2 (en) 2011-08-15 2013-07-23 Magic Technologies, Inc. Magnetic tunnel junction for MRAM applications
US20130059168A1 (en) 2011-08-31 2013-03-07 Agency Fo Science, Technology And Research Magnetoresistance Device
US8704320B2 (en) 2011-09-12 2014-04-22 Qualcomm Incorporated Strain induced reduction of switching current in spin-transfer torque switching devices
JP5767925B2 (ja) 2011-09-21 2015-08-26 株式会社東芝 磁気記憶素子及び不揮発性記憶装置
US8878318B2 (en) 2011-09-24 2014-11-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and method for a MRAM device with an oxygen absorbing cap layer
JP5971927B2 (ja) 2011-11-29 2016-08-17 デクセリアルズ株式会社 光学体、窓材、建具、日射遮蔽装置および建築物
JP5867030B2 (ja) 2011-12-01 2016-02-24 ソニー株式会社 記憶素子、記憶装置
US9058885B2 (en) 2011-12-07 2015-06-16 Agency For Science, Technology And Research Magnetoresistive device and a writing method for a magnetoresistive device
US8823117B2 (en) 2011-12-08 2014-09-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Magnetic device fabrication
US8823118B2 (en) 2012-01-05 2014-09-02 Headway Technologies, Inc. Spin torque transfer magnetic tunnel junction fabricated with a composite tunneling barrier layer
JP5999543B2 (ja) 2012-01-16 2016-09-28 株式会社アルバック トンネル磁気抵抗素子の製造方法
JP5923999B2 (ja) 2012-01-30 2016-05-25 富士通株式会社 ストレージ管理方法およびストレージ管理装置
US8871365B2 (en) 2012-02-28 2014-10-28 Headway Technologies, Inc. High thermal stability reference structure with out-of-plane aniotropy to magnetic device applications
US8710603B2 (en) 2012-02-29 2014-04-29 Headway Technologies, Inc. Engineered magnetic layer with improved perpendicular anisotropy using glassing agents for spintronic applications
US8617644B2 (en) 2012-03-08 2013-12-31 HGST Netherlands B.V. Method for making a current-perpendicular-to-the-plane (CPP) magnetoresistive sensor containing a ferromagnetic alloy requiring post-deposition annealing
JP5956793B2 (ja) 2012-03-16 2016-07-27 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置及び磁気メモリ
US9007818B2 (en) 2012-03-22 2015-04-14 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor device structures, systems including such cells, and methods of fabrication
KR101287370B1 (ko) 2012-05-22 2013-07-19 고려대학교 산학협력단 반전구조를 갖는 코발트(Ｃｏ) 및 플래티늄(Ｐｔ) 기반의 다층박막 및 이의 제조방법
US8941950B2 (en) 2012-05-23 2015-01-27 WD Media, LLC Underlayers for heat assisted magnetic recording (HAMR) media
US9054030B2 (en) 2012-06-19 2015-06-09 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor device structures, memory systems, and methods of fabrication
US8923038B2 (en) 2012-06-19 2014-12-30 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor device structures, memory systems, and methods of fabrication
KR101446338B1 (ko) 2012-07-17 2014-10-01 삼성전자주식회사 자기 소자 및 그 제조 방법
US9214624B2 (en) 2012-07-27 2015-12-15 Qualcomm Incorporated Amorphous spacerlattice spacer for perpendicular MTJs
JP5961490B2 (ja) 2012-08-29 2016-08-02 昭和電工株式会社 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
US8860156B2 (en) 2012-09-11 2014-10-14 Headway Technologies, Inc. Minimal thickness synthetic antiferromagnetic (SAF) structure with perpendicular magnetic anisotropy for STT-MRAM
US8836056B2 (en) 2012-09-26 2014-09-16 Intel Corporation Perpendicular MTJ stacks with magnetic anisotropy enhancing layer and crystallization barrier layer
US8865008B2 (en) 2012-10-25 2014-10-21 Headway Technologies, Inc. Two step method to fabricate small dimension devices for magnetic recording applications
JP6016946B2 (ja) 2012-12-20 2016-10-26 キヤノンアネルバ株式会社 酸化処理装置、酸化方法、および電子デバイスの製造方法
US9287323B2 (en) 2013-01-08 2016-03-15 Yimin Guo Perpendicular magnetoresistive elements
US20140242419A1 (en) 2013-02-28 2014-08-28 Showa Denko Hd Singapore Pte Ltd. Perpendicular recording medium for hard disk drives
US9379315B2 (en) 2013-03-12 2016-06-28 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, semiconductor device structures, and memory systems
US9206078B2 (en) 2013-03-13 2015-12-08 Intermolecular, Inc. Barrier layers for silver reflective coatings and HPC workflows for rapid screening of materials for such barrier layers
KR102131812B1 (ko) 2013-03-13 2020-08-05 삼성전자주식회사 소스라인 플로팅 회로, 이를 포함하는 메모리 장치 및 메모리 장치의 독출 방법
US9499899B2 (en) 2013-03-13 2016-11-22 Intermolecular, Inc. Systems, methods, and apparatus for production coatings of low-emissivity glass including a ternary alloy
JP6199618B2 (ja) 2013-04-12 2017-09-20 昭和電工株式会社 磁気記録媒体、磁気記憶装置
KR102099879B1 (ko) 2013-05-03 2020-04-10 삼성전자 주식회사 자기 소자
US9341685B2 (en) 2013-05-13 2016-05-17 HGST Netherlands B.V. Antiferromagnetic (AFM) grain growth controlled random telegraph noise (RTN) suppressed magnetic head
KR20140135002A (ko) 2013-05-15 2014-11-25 삼성전자주식회사 자기 기억 소자 및 그 제조방법
JP6182993B2 (ja) 2013-06-17 2017-08-23 ソニー株式会社 記憶素子、記憶装置、記憶素子の製造方法、磁気ヘッド
US9466787B2 (en) 2013-07-23 2016-10-11 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, semiconductor device structures, memory systems, and electronic systems
JP5689932B2 (ja) 2013-08-06 2015-03-25 キヤノンアネルバ株式会社 トンネル磁気抵抗素子の製造方法
US20150069556A1 (en) 2013-09-11 2015-03-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic memory and method for manufacturing the same
US9461242B2 (en) * 2013-09-13 2016-10-04 Micron Technology, Inc. Magnetic memory cells, methods of fabrication, semiconductor devices, memory systems, and electronic systems
US9608197B2 (en) * 2013-09-18 2017-03-28 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices
US9082927B1 (en) 2013-12-20 2015-07-14 Intermolecular, Inc. Catalytic growth of Josephson junction tunnel barrier
US9214625B2 (en) 2014-03-18 2015-12-15 International Business Machines Corporation Thermally assisted MRAM with increased breakdown voltage using a double tunnel barrier
US9269893B2 (en) 2014-04-02 2016-02-23 Qualcomm Incorporated Replacement conductive hard mask for multi-step magnetic tunnel junction (MTJ) etch
US9281466B2 (en) 2014-04-09 2016-03-08 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor structures, semiconductor devices, and methods of fabrication
US9269888B2 (en) 2014-04-18 2016-02-23 Micron Technology, Inc. Memory cells, methods of fabrication, and semiconductor devices
US9496489B2 (en) 2014-05-21 2016-11-15 Avalanche Technology, Inc. Magnetic random access memory with multilayered seed structure
US9559296B2 (en) 2014-07-03 2017-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for providing a perpendicular magnetic anisotropy magnetic junction usable in spin transfer torque magnetic devices using a sacrificial insertion layer
US9799382B2 (en) 2014-09-21 2017-10-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for providing a magnetic junction on a substrate and usable in a magnetic device
US9349945B2 (en) 2014-10-16 2016-05-24 Micron Technology, Inc. Memory cells, semiconductor devices, and methods of fabrication
US9768377B2 (en) 2014-12-02 2017-09-19 Micron Technology, Inc. Magnetic cell structures, and methods of fabrication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101461064A (zh) * 2006-06-06 2009-06-17 美光科技公司 半导体磁性存储器
US20130028013A1 (en) * 2010-01-26 2013-01-31 Shoji Ikeda Magnetoresistive effect element, magnetic memory cell using same, and random access memory
US20120023386A1 (en) * 2010-07-26 2012-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic Memory Devices, Electronic Systems And Memory Cards Including The Same, Methods Of Manufacturing The Same, And Methods Of Controlling A Magnetization Direction Of A Magnetic Pattern
CN102610270A (zh) * 2011-01-18 2012-07-25 索尼公司 存储元件和存储器装置
US20120261777A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-18 Alexander Mikhailovich Shukh Magnetoresistive Element and Method of Manufacturing the Same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109564896A (zh) * 2016-08-26 2019-04-02 索尼公司 磁阻元件和电子设备
CN109564896B (zh) * 2016-08-26 2024-02-20 索尼公司 磁阻元件和电子设备
CN108336220A (zh) * 2017-01-20 2018-07-27 爱思开海力士有限公司 电子装置及其制造方法
CN110896127A (zh) * 2018-09-13 2020-03-20 东芝存储器株式会社 存储装置
CN110896127B (zh) * 2018-09-13 2023-11-14 铠侠股份有限公司 存储装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10014466B2 (en) 2018-07-03
US20170358741A1 (en) 2017-12-14
WO2015041890A1 (en) 2015-03-26
US20180277752A1 (en) 2018-09-27
TWI627769B (zh) 2018-06-21
EP3047487A4 (en) 2017-05-10
KR20160052712A (ko) 2016-05-12
US10396278B2 (en) 2019-08-27
TW201521249A (zh) 2015-06-01
EP3047487B1 (en) 2018-06-27
US20170200887A1 (en) 2017-07-13
US9608197B2 (en) 2017-03-28
US20150076633A1 (en) 2015-03-19
EP3047487A1 (en) 2016-07-27
CN105593941B (zh) 2018-03-27
US9786841B2 (en) 2017-10-10
KR101849863B1 (ko) 2018-04-17
JP2016537825A (ja) 2016-12-01
JP6212646B2 (ja) 2017-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105593941A (zh) 存储器单元、制造方法及半导体装置
US12048167B2 (en) Electronic devices including a seed region and magnetic regions
CN107078211B (zh) 存储器单元、半导体装置及制造方法
US10651367B2 (en) Electronic devices and related electronic systems
TWI583034B (zh) 半導體裝置、磁穿隧接面及其製造方法
US10454024B2 (en) Memory cells, methods of fabrication, and memory devices

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant