CN107689418A - 磁存储器件以及用于制造其的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种磁存储器件，其包括具有自由图案、参考图案、以及在自由图案与参考图案之间的隧道势垒图案的磁隧道结图案。自由图案包括第一子自由图案、第二子自由图案和第三子自由图案。第一子自由图案在隧道势垒图案与第三子自由图案之间，第二子自由图案在第一子自由图案与第三子自由图案之间。第二子自由图案包括镍‑钴‑铁‑硼(NiCoFeB)，第三子自由图案包括镍‑铁‑硼(NiFeB)。还提供了相关的制造方法。
Description
技术领域
本发明构思的实施方式总体上涉及半导体器件，更具体地，涉及包括磁隧道结图案的磁存储器件，及制造其的方法。
背景技术
高速、低电压存储器件被用于提供包括存储器件的高速和低功率电子器件。这样的器件的一个示例是磁存储器件。磁存储器件已经由于其高速运行特性和/或非易失性特性作为下一代存储器件受到关注。
磁存储器件是利用磁隧道结(MTJ)的存储器件。磁隧道结可以包括两个磁性层和设置在该两个磁性层之间的绝缘层，并且磁隧道结的电阻可以根据该两个磁性层的磁化方向而改变。当该两个磁性层的磁化方向彼此反平行时，磁隧道结可以具有高电阻。相反，当该两个磁性层的磁化方向彼此平行时，磁隧道结可以具有低电阻。磁存储器件可以通过利用磁隧道结的电阻之间的差异而写/感测数据。
发明内容
本发明构思的一些实施方式提供能够减小转换电流同时保持热稳定性的磁存储器件。
本发明构思的另一些实施方式还提供用于制造能够减小转换电流同时保持热稳定性的磁存储器件的方法。
在又一些实施方式中，一种磁存储器件包括含自由图案、参考图案、以及在自由图案与参考图案之间的隧道势垒图案的磁隧道结图案。自由图案包括第一子自由图案、第二子自由图案和第三子自由图案。第一子自由图案设置在隧道势垒图案与第三子自由图案之间，第二子自由图案设置在第一子自由图案与第三子自由图案之间。第二子自由图案包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)，第三子自由图案包括镍-铁-硼(NiFeB)。
在一些实施方式中，一种磁存储器件包括含自由图案、参考图案、以及在自由图案与参考图案之间的隧道势垒图案的磁隧道结图案。自由图案包括第一子自由图案和第二子自由图案。第一子自由图案设置在隧道势垒图案与第二子自由图案之间。第一子自由图案包括钴-铁-硼(CoFeB)，第二子自由图案包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)。第二子自由图案的镍含量在从10原子百分比到40原子百分比的范围。
在另一些实施方式中，一种用于制造磁存储器件的方法包括在基板上形成自由层、参考层、以及在自由层与参考层之间的隧道势垒层。形成自由层包括形成第一子自由层、第二子自由层和第三子自由层。第一子自由层在隧道势垒层与第三子自由层之间形成，第二子自由层在第一子自由层与第三子自由层之间形成。第二子自由层包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)，第三子自由层包括镍-铁-硼(NiFeB)。
在又一些实施方式中，提供了一种磁隧道结图案的自由图案。该自由图案包括第一子自由图案、第二子自由图案和第三子自由图案。第一子自由图案在磁隧道结图案的隧道势垒图案与第三子自由图案之间。第二子自由图案在第一子自由图案与第三子自由图案之间并包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)。第三子自由图案包括镍-铁-硼(NiFeB)。
附图说明
鉴于附图和伴随的详细描述，本发明构思将变得更加明显。
图1是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的示意性框图。
图2是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的存储单元阵列的电路图。
图3是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的单位存储单元的电路图。
图4A和4B是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁隧道结图案的示意图。
图5A和5B是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的剖视图。
图6A和6B是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的制造中的处理步骤的剖视图。
图7A和7B是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的剖视图。
图8A和8B是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的制造中的处理步骤的剖视图。
图9是示出根据比较示例和本发明构思的一些实施方式的磁隧道结图案的热稳定性和转换电流的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将通过参照附图说明本发明的示例实施方式而详细描述本发明构思。附图中相同的附图标记表示相同的元件，因而其详细描述将为了简洁而被省略。
首先参照图1，将论述示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的示意性框图。
如图1中所示，磁存储器件可以包括存储单元阵列10、行解码器20、列选择器30、读/写电路40和控制逻辑50。
存储单元阵列10可以包括多条字线和多条位线，存储单元可以连接到字线和位线的交叉点。将参照图2论述存储单元阵列10的部件。
行解码器20可以通过字线连接到存储单元阵列10。行解码器20可以解码从外部系统输入的地址信号以选择字线当中的一条。
列选择器30可以通过位线连接到存储单元阵列10并且可以解码从外部系统输入的地址信号以选择位线当中的一条。所选择的位线可以通过列选择器30连接到读/写电路40。
读/写电路40可以响应于控制逻辑50的控制信号而提供用于访问所选择的存储单元的位线偏压。读/写电路40可以提供位线电压到所选择的位线以将数据写入到存储单元中或者从存储单元读取数据。
控制逻辑50可以响应于提供自外部系统的命令信号而输出控制磁存储器件的控制信号。从控制逻辑50输出的控制信号可以控制读/写电路40。
图2是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的存储单元阵列的电路图。图3是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的单位存储单元的电路图。
现在参照图2，存储单元阵列10可以包括多条第一导电线、多条第二导电线和多个单位存储单元MC。第一导电线可以是字线WL，第二导电线可以是位线BL。单位存储单元MC可以二维地或者三维地布置。字线WL可以在第一方向上延伸，位线BL可以在交叉第一方向的第二方向上延伸。单位存储单元MC可以分别连接到字线WL和位线BL的交叉点。因此，连接到字线WL的单位存储单元MC的每个可以通过位线BL的每条连接到参照图1论述的读/写电路40。
现在参照图3，单位存储单元MC的每个可以包括存储元件ME和选择元件SE。存储元件ME可以连接在位线BL与选择元件SE之间，选择元件SE可以连接在存储元件ME与字线WL之间。存储元件ME可以是其电阻状态通过施加到其的电脉冲而在两个不同的电阻状态之间可转换的可变电阻元件。
存储元件ME可以具有显示出磁阻特性的结构并且可以包括至少一种铁磁材料和/或至少一种反铁磁材料。在一些实施方式中，存储元件ME可以具有其电阻利用穿过其的编程电流的电子的自旋转移力矩而可变的结构。
选择元件SE可以控制穿过存储元件ME的电荷的流动。例如，选择元件SE可以是二极管、PNP双极晶体管、NPN双极晶体管、NMOS场效应晶体管或PMOS场效应晶体管。当选择元件SE是三端子元件(例如双极晶体管或MOS场效应晶体管)时，额外的互连线(未示出)可以连接到选择元件SE。
在一些实施方式中，存储元件ME可以包括第一磁结构MS1、第二磁结构MS2以及设置在第一磁结构MS1与第二磁结构MS2之间的隧道势垒图案TBP。第一磁结构MS1、第二磁结构MS2和隧道势垒图案TBP可以构成磁隧道结图案MTJP。第一磁结构MS1和第二磁结构MS2的每个可以包括由磁性材料形成的至少一个磁性层。存储元件ME还可以包括底电极图案BEP和顶电极图案TEP。底电极图案BEP可以设置在第一磁结构MS1与选择元件SE之间，顶电极图案TEP可以设置在第二磁结构MS2与位线BL之间。
现在参照图4A和4B，将论述示出根据本发明构思的一些实施方式的磁隧道结图案的示意图。如图4A和4B中所示，磁隧道结图案MTJP1或MTJP2可以被提供在基板100上。磁隧道结图案MTJP1或MTJP2可以包括顺序地堆叠在基板100上的第一磁结构MS1、隧道势垒图案TBP和第二磁结构MS2。第一磁结构MS1可以被提供在基板100与隧道势垒图案TBP之间，第二磁结构MS2可以与第一磁结构MS1间隔开，其间插置有隧道势垒图案TBP。
在正常使用环境下，第一磁结构MS1中包括的磁图案和第二磁结构MS2中包括的磁图案中的一个的磁化方向可以被固定而与穿过其的编程电流(或施加到其的编程磁场)无关。在下文中，具有固定磁化方向的磁图案被定义为参考图案RP。第一磁结构MS1中包括的磁图案和第二磁结构MS2中包括的磁图案中的另一个的磁化方向可以通过穿过其的编程电流(或施加到其的编程磁场)而可转换。在下文中，具有可转换的(或可变的)磁化方向的磁图案被定义为自由图案FP。磁隧道结图案MTJP1或MTJP2可以包括至少一个自由图案FP和至少一个参考图案RP，所述至少一个参考图案RP与所述至少一个自由图案隔开，其间具有隧道势垒图案TBP。
磁隧道结图案MTJP1或MTJP2的电阻可以取决于自由图案FP和参考图案RP的磁化方向。当自由图案FP和参考图案RP的磁化方向彼此平行时，磁隧道结图案MTJP1或MTJP2可以具有第一电阻值。当自由图案FP和参考图案RP的磁化方向彼此反平行时，磁隧道结图案MTJP1或MTJP2可以具有第二电阻值。在这些实施方式中，第二电阻值可以比第一电阻值大得多。结果，磁隧道结图案MTJP1或MTJP2的电阻可以通过改变自由图案FP的磁化方向而被调节。此原理可以用作在根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件中存储数据的原理。
第一磁结构MS1和第二磁结构MS2的每个可以包括具有基本上垂直于基板100的顶表面的磁化方向的至少一个磁图案。在这些实施方式中，磁隧道结图案MTJP1或MTJP2可以基于自由图案FP和参考图案RP与基板100的相对位置和/或基于自由图案FP和参考图案RP的形成次序而被分为以下两个类型之一。
在一些实施方式中，如图4A中所示，磁隧道结图案MTJP1可以是第一类型磁隧道结图案MTJP1，其中第一磁结构MS1和第二磁结构MS2分别包括参考图案RP和自由图案FP。在一些实施方式中，如图4B中所示，磁隧道结图案MTJP2可以是第二类型磁隧道结图案MTJP2，其中第一磁结构MS1和第二磁结构MS2分别包括自由图案FP和参考图案RP。
现在参照图5A和5B，将论述示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的剖视图。具体地，图5A和5B分别是示出包括参照图4A论述的第一类型磁隧道结图案MTJP1的磁存储器件的剖视图。
如图5A和5B中所示，基板100可以被提供。例如，基板100可以是例如硅基板、锗基板或硅-锗基板。选择元件(未示出)可以被提供在基板100上。
第一层间绝缘层110可以被提供在基板100上。第一层间绝缘层110可以覆盖选择元件。例如，第一层间绝缘层110可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一种。
下接触插塞120可以被提供在第一层间绝缘层110中。下接触插塞120可以电连接到选择元件的一个端子。下接触插塞120可以包括导电材料。例如，下接触插塞120可以包括以下至少一种：掺杂半导体材料(例如掺杂硅)、金属(例如钨、铝、铜、钛或钽)、导电金属氮化物(例如钛氮化物、钽氮化物或钨氮化物)和金属-半导体化合物(例如金属硅化物)。
底电极图案BEP、参考图案RP、隧道势垒图案TBP、自由图案FP、覆盖图案130和顶电极图案TEP可以被顺序地提供在第一层间绝缘层110上。参考图案RP、隧道势垒图案TBP、自由图案FP和覆盖图案130可以构成磁隧道结图案MTJP1。底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP1和顶电极图案TEP可以具有彼此对准的侧壁。虽然未在附图中示出，但是底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP1和顶电极图案TEP的侧壁可以具有倾斜轮廓。
底电极图案BEP可以通过下接触插塞120电连接到选择元件的所述一个端子。底电极图案BEP可以包括导电金属氮化物和金属中的至少一种。
在一些实施方式中，底电极图案BEP可以作为用于形成直接提供在底电极图案BEP上的图案的籽晶。在一些实施方式中，当直接提供在底电极图案BEP上的图案具有L10晶体结构时，底电极图案BEP可以包括具有氯化钠(NaCl)晶体结构的导电金属氮化物，例如钛氮化物、钽氮化物、铬氮化物或钒氮化物。在一些实施方式中，当直接提供在底电极图案BEP上的图案具有密排六方(HCP)晶体结构时，底电极图案BEP可以由具有HCP晶体结构的导电材料例如钌形成。然而，上述材料仅作为示例被提供以公开本发明构思的技术特征，并且本发明构思的实施方式不限于此。
参考图案RP可以设置在底电极图案BEP上。参考图案RP可以具有基本上垂直于基板100的顶表面的磁化方向。
参考图案RP可以包括以下中的至少一种：具有L10晶体结构的材料、具有HCP晶格的材料、以及非晶稀土-过渡金属(RE-TM)合金。在一些实施方式中，参考图案RP可以包括具有L10晶体结构的材料，其包括Fe50Pt50、Fe50Pd50、Co50Pt50、Co50Pd50和Fe50Ni50中的至少一种。在一些实施方式中，参考图案RP可以包括具有10原子百分比到45原子百分比的铂(Pt)含量的钴-铂(CoPt)无序合金、或具有HCP晶格的Co3Pt有序合金。在一些实施方式中，参考图案RP可以包括非晶RE-TM合金，其包括铁(Fe)、钴(Co)和镍(Ni)中的至少一种以及铽(Tb)、镝(Dy)和钆(Gd)中的至少一种。Fe、Co和Ni可以对应于过渡金属，Tb、Dy和Gd可以对应于稀土金属。
在一些实施方式中，参考图案RP可以包括具有界面垂直磁各向异性(i-PMA)的材料。界面垂直磁各向异性指具有固有水平磁化性质的磁性层通过该磁性层与邻近于该磁性层的另一层之间的界面的影响而具有垂直磁化方向的现象。在这些实施方式中，固有水平磁化性质可以指当不存在外界因素时，磁性层具有平行于该磁性层的最宽表面的磁化方向。例如，当具有固有水平磁化性质的磁性层形成在基板上并且不存在外界因素时，该磁性层的磁化方向可以基本上平行于基板的顶表面。例如，参考图案RP可以包括钴(Co)、铁(Fe)和镍(Ni)中的至少一种。参考图案RP还可以包括从包括硼(B)、锌(Zn)、铝(Al)、钛(Ti)、钌(Ru)、钽(Ta)、硅(Si)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、碳(C)和氮(N)的非磁性材料中选择的至少一种。例如，参考图案RP可以包括CoFe或NiFe并且还可以包括硼(B)。此外，为了减小参考图案RP的饱和磁化，参考图案RP还可以包括钛(Ti)、铝(Al)、硅(Si)、镁(Mg)和钽(Ta)中的至少一种。
隧道势垒图案TBP可以设置在参考图案RP上。例如，隧道势垒图案TBP可以包括镁氧化物(MgO)、钛氧化物(TiO)、铝氧化物(AlO)、镁锌氧化物(MgZnO)和镁硼氧化物(MgBO)中的至少一种。在一些实施方式中，隧道势垒图案TBP可以包括具有氯化钠(NaCl)晶体结构的镁氧化物。
自由图案FP可以设置在隧道势垒图案TBP上。根据一些实施方式，如图5A中所示，自由图案FP可以包括第一子自由图案SFP1、第二子自由图案SFP2和第三子自由图案SFP3。
参照图5A，第一子自由图案SFP1可以设置在隧道势垒图案TBP与第三子自由图案SFP3之间，第二子自由图案SFP2可以设置在第一子自由图案SFP1与第三子自由图案SFP3之间。第一子自由图案SFP1可以具有与隧道势垒图案TBP接触的一个表面以及与第二子自由图案SFP2接触的另一表面。第二子自由图案SFP2可以具有与第一子自由图案SFP1接触的一个表面以及与第三子自由图案SFP3接触的另一表面。
第一子自由图案SFP1的厚度可以大于第二子自由图案SFP2和第三子自由图案SFP3的厚度。在一些实施方式中，第一子自由图案SFP1的厚度可以在从大约到大约的范围，第二子自由图案SFP2的厚度可以在从大约到大约的范围，第三子自由图案SFP3的厚度可以在从大约到大约的范围。
第一子自由图案SFP1可以包括钴-铁-硼(CoFeB)。第二子自由图案SFP2可以包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)。第二子自由图案SFP2的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。第三子自由图案SFP3可以包括镍-铁-硼(NiFeB)。第三子自由图案SFP3的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。
第一子自由图案SFP1的镍含量可以小于第二子自由图案SFP2的镍含量和第三子自由图案SFP3的镍含量。例如，第一子自由图案SFP1可以不包括镍或者可以包括从第二子自由图案SFP2和/或第三子自由图案SFP3扩散的镍原子。
第三子自由图案SFP3的钴含量可以小于第一子自由图案SFP1的钴含量和第二子自由图案SFP2的钴含量。例如，第三子自由图案SFP3可以不包括钴或者可以包括从第一子自由图案SFP1和/或第二子自由图案SFP2扩散的钴原子。
在第一子自由图案SFP1和隧道势垒图案TBP的界面处，第一子自由图案SFP1的铁原子可以与隧道势垒图案TBP的氧原子结合从而引起界面垂直磁各向异性。类似地，在第三子自由图案SFP3和覆盖图案130的界面处，第三子自由图案SFP3的铁原子可以与覆盖图案130的氧原子结合从而引起界面垂直磁各向异性。因此，自由图案FP可以具有基本上垂直于基板100的顶表面的磁化方向。
根据一些实施方式，如图5B中所示，自由图案FP可以包括第一子自由图案SFP1和第二子自由图案SFP2。除了第三子自由图案SFP3被省略之外，根据这些实施方式的自由图案FP可以与参照图5A论述的自由图案FP基本上相同。在这些实施方式中，第二子自由图案SFP2的铁原子可以在第二子自由图案SFP2和覆盖图案130的界面处与覆盖图案130的氧原子结合从而引起界面垂直磁各向异性。
覆盖图案130可以包括金属氧化物。例如，覆盖图案130可以包括钽氧化物、镁氧化物、钛氧化物、锆氧化物、铪氧化物和锌氧化物中的至少一种。
覆盖图案130可以与隧道势垒图案TBP间隔开，其间插置有自由图案FP。覆盖图案130可以与自由图案FP接触。当自由图案FP如参照图5A所论述地包括第三子自由图案SFP3时，覆盖图案130可以与第三子自由图案SFP3接触。当自由图案FP如参照图5B所论述地不包括第三子自由图案SFP3时，覆盖图案130可以与第二子自由图案SFP2接触。
顶电极图案TEP可以包括导电材料。例如，顶电极图案TEP可以包括金属(例如钨、铝、铜、钛、钌或钽)和导电金属氮化物(例如钛氮化物、钽氮化物或钨氮化物)中的至少一种。
第二层间绝缘层112可以被提供在基板100的顶表面上以覆盖底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP1和顶电极图案TEP。第二层间绝缘层112可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一种。
上接触插塞122可以被提供在第二层间绝缘层112中。上接触插塞122可以电连接到顶电极图案TEP。互连线140可以被提供在第二层间绝缘层112上。互连线140可以电连接到上接触插塞122。互连线140可以是位线。
上接触插塞122和互连线140的每个可以包括导电材料。例如，上接触插塞122和互连线140的每个可以包括以下至少一种：掺杂半导体材料(例如掺杂硅)、金属(例如钨、铝、铜、钛或钽)、导电金属氮化物(例如钛氮化物、钽氮化物或钨氮化物)和金属-半导体化合物(例如金属硅化物)。
根据本发明构思的一些实施方式，自由图案FP可以包括含钴-铁-硼(CoFeB)的第一子自由图案SFP1和含镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)的第二子自由图案SFP2。第二子自由图案SFP2的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。此外，根据本发明构思的一些实施方式，自由图案FP还可以包括含镍-铁-硼(NiFeB)的第三子自由图案SFP3。第三子自由图案SFP3的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。因此，在其中磁隧道结图案的热稳定性被保持的状态下，磁隧道结图案的转换电流能被减小。这将参照图9被论述。
图6A和6B是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的制造中的处理步骤的剖视图。将理解，与以上关于图5A和5B所论述的相同或相似的部件将由相同或相似的附图标记或者相同或相似的参考指示符表示。因此，为了说明的简单和方便的目的，将省略或者简要地提及对这些部件的描述。
现在参照图6A，第一层间绝缘层110可以在基板100上形成。第一层间绝缘层110可以在基板100上形成以覆盖选择元件(未示出)。
下接触插塞120可以形成为穿透第一层间绝缘层110。下接触插塞120可以电连接到选择元件的一个端子。
底电极层BEL可以在第一层间绝缘层110上形成。底电极层BEL可以包括与以上关于图5A和5B所论述的底电极图案BEP基本上相同的材料。底电极层BEL可以利用物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺或原子层沉积(ALD)工艺形成。例如，底电极层BEL可以利用相应于PVD工艺的一种类型的溅射沉积工艺形成。
磁隧道结层MTJL1可以在底电极层BEL上形成。形成磁隧道结层MTJL1可以包括形成参考层RL、自由层FL、以及参考层RL与自由层FL之间的隧道势垒层TBL。形成磁隧道结层MTJL1还可以包括形成与自由层FL接触的覆盖层130a。
具体地，参考层RL可以在底电极层BEL上形成。参考层RL可以包括与参照图5A和5B所论述的参考图案RP基本上相同的材料。隧道势垒层TBL可以在参考层RL上形成。隧道势垒层TBL可以包括与参照图5A和5B所论述的隧道势垒图案TBP基本上相同的材料。参考层RL和隧道势垒层TBL的每个可以利用PVD工艺、CVD工艺或ALD工艺形成。例如，参考层RL和隧道势垒层TBL的每个可以利用溅射沉积工艺形成。
自由层FL可以在隧道势垒层TBL上形成。形成自由层FL可以包括形成第一子自由层SFL1、第二子自由层SFL2和第三子自由层SFL3。第一子自由层SFL1可以在隧道势垒层TBL与第三子自由层SFL3之间形成，第二子自由层SFL2可以在第一子自由层SFL1与第三子自由层SFL3之间形成。例如，第一子自由层SFL1可以直接在隧道势垒层TBL上形成，第二子自由层SFL2可以直接在第一子自由层SFL1上形成，第三子自由层SFL3可以直接在第二子自由层SFL2上形成。在第一子自由层SFL1至第三子自由层SFL3的每个的形成之后，第一子自由层SFL1至第三子自由层SFL3的每个即可以处于非晶态。
第一子自由层SFL1的厚度可以大于第二子自由层SFL2和第三子自由层SFL3的厚度。在一些实施方式中，第一子自由层SFL1的厚度可以在从大约到大约的范围，第二子自由层SFL2的厚度可以在从大约到大约的范围，第三子自由层SFL3的厚度可以在从大约到大约的范围。
第一子自由层SFL1可以包括钴-铁-硼(CoFeB)。例如，第一子自由层SFL1可以通过利用包括钴-铁-硼(CoFeB)的靶的溅射沉积工艺而形成。用于形成第一子自由层SFL1的靶可以不包括镍。例如，用于形成第一子自由层SFL1的靶可以包括Coa1Feb1Bc1。此时，“a1”可以在从0.2到0.6的范围，“b1”可以在从0.2到0.6的范围，“c1”可以在从0.1到0.3的范围。在这些实施方式中，a1、b1和c1的和为1，即a1+b1+c1＝1。
第二子自由层SFL2可以包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)。例如，第二子自由层SFL2可以通过利用包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)的靶的溅射沉积工艺而形成。用于形成第二子自由层SFL2的靶可以包括大约10原子百分比到大约40原子百分比的镍。例如，用于形成第二子自由层SFL2的靶可以包括Nix1(Coa2Feb2Bc2)1-x1。此时，“x1”可以在从0.1到0.4的范围，“a2”可以在从0.2到0.6的范围，“b2”可以在从0.2到0.6的范围，“c2”可以在从0.1到0.3的范围。这里，a2、b2和c2的和为1，即a2+b2+c2＝1。在一些实施方式中，c2可以小于c1。
第三子自由层SFL3可以包括镍-铁-硼(NiFeB)。例如，第三子自由层SFL3可以通过利用包括镍-铁-硼(CoFeB)的靶的溅射沉积工艺而形成。用于形成第三子自由层SFL3的靶可以包括大约10原子百分比到大约40原子百分比的镍。此外，用于形成第三子自由层SFL3的靶可以不包括钴。例如，用于形成第三子自由层SFL3的靶可以包括Nix2(Feb3Bc3)1-x2。此时，“x2”可以在从0.1到0.4的范围，“b3”可以在从0.7到0.9的范围，“c3”可以在从0.1到0.3的范围。在这些实施方式中，b3和c3的和为1，即b3+c3＝1。在一些实施方式中，c3可以小于c2。
在一些实施方式中，不同于图6A，形成第三子自由层SFL3的工艺可以被省略。这些实施方式可以对应于用于制造图5B中示出的磁存储器件的工艺。
覆盖层130a可以在自由层FL上形成。覆盖层130a可以包括与参照图5A和5B所论述的覆盖图案130基本上相同的材料。覆盖层130a可以利用PVD工艺、CVD工艺或ALD工艺形成。例如，覆盖层130a可以利用溅射沉积工艺形成。
热处理工艺可以在覆盖层130a的形成之后被执行。通过热处理工艺，自由层FL中包括的硼(B)可以扩散到与其相邻的其它层中。例如，自由层FL中包括的硼(B)可以通过热处理工艺扩散到隧道势垒层TBL和/或覆盖层130a中。因此，自由层FL的至少一部分可以被结晶。
第一子自由层SFL1的铁原子可以通过热处理工艺在第一子自由层SFL1和隧道势垒层TBL的界面处与隧道势垒层TBL的氧原子结合，因而可以在该界面处引起界面垂直磁各向异性。同样地，第三子自由层SFL3的铁原子可以通过热处理工艺在第三子自由层SFL3和覆盖层130a的界面处与覆盖层130a的氧原子结合，因而可以在该界面处引起界面垂直磁各向异性。
顶电极层TEL可以在磁隧道结层MTJL1上形成。顶电极层TEL可以包括与参照图5A和5B所论述的顶电极图案TEP基本上相同的材料。顶电极层TEL可以利用PVD工艺、CVD工艺或ALD工艺形成。例如，顶电极层TEL可以利用溅射沉积工艺形成。
参照图6B，顶电极层TEL、磁隧道结层MTJL1和底电极层BEL可以被顺序地图案化以形成顺序地堆叠的底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP1和顶电极图案TEP。图案化层TEL、MTJL1和BEL可以利用例如离子束蚀刻工艺被执行。磁隧道结图案MTJP1可以包括通过图案化参考层RL、隧道势垒层TBL、自由层FL和覆盖层130a而形成的参考图案RP、隧道势垒图案TBP、自由图案FP和覆盖图案130。自由图案FP可以包括通过图案化第一子自由层至第三子自由层SFL1、SFL2和SFL3而形成的第一子自由图案至第三子自由图案SFP1、SFP2和SFP3。
再次参照图5A，第二层间绝缘层112可以被形成以覆盖底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP1和顶电极图案TEP。上接触插塞122可以形成为穿透第二层间绝缘层112。上接触插塞122可以电连接到顶电极图案TEP。互连线140可以在第二层间绝缘层112上形成从而电连接到上接触插塞122。
现在参照图7A和7B，将论述示出根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的剖视图。具体地，图7A和7B是示出包括以上参照图4B所论述的第二类型磁隧道结图案MTJP2的磁存储器件的剖视图。在下文中，与图5A和5B的实施方式中的相同或相似的部件将由相同或相似的附图标记或者相同或相似的参考指示符表示。因此，为了说明的简单和方便的目的，将省略或者简要地提及对这些部件的描述。
参照图7A和7B，根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件可以包括基板200、第一层间绝缘层210、下接触插塞220、底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP2、顶电极图案TEP、第二层间绝缘层212、上接触插塞222和互连线240。基板200、第一层间绝缘层210、下接触插塞220、底电极图案BEP、顶电极图案TEP、第二层间绝缘层212、上接触插塞222和互连线240可以与参照图5A和5B所论述的基板100、第一层间绝缘层110、下接触插塞120、底电极图案BEP、顶电极图案TEP、第二层间绝缘层112、上接触插塞122和互连线140基本上相同。
磁隧道结图案MTJP2可以设置在底电极图案BEP与顶电极图案TEP之间。磁隧道结图案MTJP2可以包括金属氧化物图案230、自由图案FP、隧道势垒图案TBP和参考图案RP。自由图案FP和参考图案RP可以彼此间隔开，其间插置有隧道势垒图案TBP。不同于图5A和5B，自由图案FP、隧道势垒图案TBP和参考图案RP可以被顺序地堆叠在底电极图案BEP上。
金属氧化物图案230可以设置在自由图案FP与底电极图案BEP之间。金属氧化物图案230可以包括金属氧化物。例如，金属氧化物图案230可以包括与参照图5A和5B所论述的覆盖图案130基本上相同的材料。在一些实施方式中，金属氧化物图案230可以被省略。
根据一些实施方式，如图7A中所示，自由图案FP可以包括第一子自由图案SFP1、第二子自由图案SFP2和第三子自由图案SFP3。根据一些实施方式，如图7B中所示，第三子自由图案SFP3可以被省略并且自由图案FP可以包括第一子自由图案SFP1和第二子自由图案SFP2。第一子自由图案至第三子自由图案SFP1、SFP2和SFP3可以分别与参照图5A和5B所论述的第一子自由图案至第三子自由图案SFP1、SFP2和SFP3基本上相同。
具体地，第一子自由图案SFP1可以设置在隧道势垒图案TBP与第三子自由图案SFP3之间，第二子自由图案SFP2可以设置在第一子自由图案SFP1与第三子自由图案SFP3之间。第一子自由图案SFP1可以具有与隧道势垒图案TBP接触的一个表面以及与第二子自由图案SFP2接触的另一表面。第二子自由图案SFP2可以具有与第一子自由图案SFP1接触的一个表面以及与第三子自由图案SFP3接触的另一表面。
第一子自由图案SFP1的厚度可以大于第二子自由图案SFP2和第三子自由图案SFP3的厚度。在一些实施方式中，第一子自由图案SFP1的厚度可以在从大约到大约的范围，第二子自由图案SFP2的厚度可以在从大约到大约的范围，第三子自由图案SFP3的厚度可以在从大约到大约的范围。
第一子自由图案SFP1可以包括钴-铁-硼(CoFeB)。第二子自由图案SFP2可以包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)。第二子自由图案SFP2的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。第三子自由图案SFP3可以包括镍-铁-硼(NiFeB)。第三子自由图案SFP3的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。
第一子自由图案SFP1的镍含量可以小于第二子自由图案SFP2的镍含量和第三子自由图案SFP3的镍含量。例如，第一子自由图案SFP1可以不包括镍或者可以包括从第二子自由图案SFP2和/或第三子自由图案SFP3扩散的镍。
第三子自由图案SFP3的钴含量可以小于第一子自由图案SFP1的钴含量和第二子自由图案SFP2的钴含量。例如，第三子自由图案SFP3可以不包括钴或者可以包括从第一子自由图案SFP1和/或第二子自由图案SFP2扩散的钴。
隧道势垒图案TBP和参考图案RP可以被顺序地堆叠在自由图案FP上。隧道势垒图案TBP和参考图案RP可以分别与参照图5A和5B所论述的隧道势垒图案TBP和参考图案RP基本上相同。
根据本发明构思的一些实施方式，自由图案FP可以包括含钴-铁-硼(CoFeB)的第一子自由图案SFP1和含镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)的第二子自由图案SFP2。第二子自由图案SFP2的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。此外，根据本发明构思的一些实施方式，自由图案FP还可以包括含镍-铁-硼(NiFeB)的第三子自由图案SFP3。第三子自由图案SFP3的镍含量可以在从大约10原子百分比到大约40原子百分比的范围。因此，在其中磁隧道结图案的热稳定性被保持的状态下，磁隧道结图案的转换电流能被减小。这将参照图9被论述。
图8A和8B是示出用于制造根据本发明构思的一些实施方式的磁存储器件的方法的剖视图。在下文中，与图7A和7B的实施方式中的相同或相似的部件将由相同或相似的附图标记或者相同或相似的参考指示符表示。为了说明的简单和方便的目的，将省略或者简要地提及对这些部件的描述。
参照图8A，第一层间绝缘层210可以在基板200上形成。接着，下接触插塞220可以形成为穿透第一层间绝缘层210，底电极层BEL可以在第一层间绝缘层210上形成。形成第一层间绝缘层210、下接触插塞220和底电极层BEL的工艺可以与参照图6A和6B所论述的形成第一层间绝缘层110、下接触插塞120和底电极层BEL的工艺基本上相同。
金属氧化物层230a可以在底电极层BEL上形成。金属氧化物层230a可以包括金属氧化物。金属氧化物层230a可以利用PVD工艺、CVD工艺或ALD工艺形成。例如，金属氧化物层230a可以利用溅射沉积工艺形成。在一些实施方式中，形成金属氧化物层230a的工艺可以被省略。
磁隧道结层MTJL2可以在底电极层BEL上形成。形成磁隧道结层MTJL2可以包括形成参考层RL、自由层FL、以及参考层RL与自由层FL之间的隧道势垒层TBL。
具体地，自由层FL可以在金属氧化物层230a上(或者在底电极层BEL上)形成。形成自由层FL可以包括形成第一子自由层SFL1、第二子自由层SFL2和第三子自由层SFL3。第一子自由层SFL1可以在隧道势垒层TBL与第三子自由层SFL3之间形成，第二子自由层SFL2可以在第一子自由层SFL1与第三子自由层SFL3之间形成。例如，第三子自由层SFL3可以直接在金属氧化物层230a(或底电极层BEL)上形成，第二子自由层SFL2可以直接在第三子自由层SFL3上形成，第一子自由层SFL1可以直接在第二子自由层SFL2上形成。在第一子自由层SFL1至第三子自由层SFL3的每个的形成之后，第一子自由层SFL1至第三子自由层SFL3的每个即可以处于非晶态。
除了第一子自由层SFL1至第三子自由层SFL3的工艺次序之外，形成第一子自由层SFL1至第三子自由层SFL3的每个的工艺可以与参照图6A和6B所论述的形成第一子自由层SFL1至第三子自由层SFL3的每个的工艺基本上相同。
在一些实施方式中，不同于图8A，形成第三子自由层SFL3的工艺可以被省略。这些实施方式可以对应于用于制造图7B中示出的磁存储器件的工艺。
隧道势垒层TBL可以在自由层FL上形成。接着，参考层RL可以在隧道势垒层TBL上形成。除了隧道势垒层TBL和参考层RL的工艺次序之外，形成隧道势垒层TBL和参考层RL的每个的工艺可以与参照图6A和6B所论述的形成隧道势垒层TBL和参考层RL的每个的工艺基本上相同。
热处理工艺可以在参考层RL的形成之后被执行。通过热处理工艺，自由层FL中包括的硼(B)可以扩散到与其相邻的其它层中。例如，自由层FL中包括的硼(B)可以通过热处理工艺扩散到隧道势垒层TBL和/或金属氧化物层230a中。因此，自由层FL的至少一部分可以被结晶。
第一子自由层SFL1的铁原子可以通过热处理工艺在第一子自由层SFL1和隧道势垒层TBL的界面处与隧道势垒层TBL的氧原子结合，因而可以在该界面处引起界面垂直磁各向异性。同样地，第三子自由层SFL3的铁原子可以通过热处理工艺在第三子自由层SFL3和金属氧化物层230a的界面处与金属氧化物层230a的氧原子结合，因而可以在该界面处引起界面垂直磁各向异性。
顶电极层TEL可以在磁隧道结层MTJL2上形成。形成顶电极层TEL的工艺可以与参照图6A和6B所论述的形成顶电极层TEL的工艺基本上相同。
现在参照图8B，顶电极层TEL、磁隧道结层MTJL2和底电极层BEL可以被顺序地图案化以形成顺序地堆叠的底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP2和顶电极图案TEP。图案化层TEL、MTJL2和BEL可以利用例如离子束蚀刻工艺被执行。磁隧道结图案MTJP2可以包括通过图案化金属氧化物层230a、自由层FL、隧道势垒层TBL和参考层RL而形成的金属氧化物图案230、自由图案FP、隧道势垒图案TBP和参考图案RP。自由图案FP可以包括通过图案化第一子自由层至第三子自由层SFL1、SFL2和SFL3而形成的第一子自由图案至第三子自由图案SFP1、SFP2和SFP3。
再次参照图7A，第二层间绝缘层212可以被形成以覆盖底电极图案BEP、磁隧道结图案MTJP2和顶电极图案TEP。上接触插塞222可以形成为穿透第二层间绝缘层212。上接触插塞222可以电连接到顶电极图案TEP。互连线240可以在第二层间绝缘层212上形成从而电连接到上接触插塞222。
现在参照图9，将论述示出根据比较示例和本发明构思的实验示例的磁隧道结图案的热稳定性和转换电流的曲线图。在下文中，将参照图9通过比较示例和本发明构思的实验示例更详细地论述本发明构思的特征和效果。这些实验示例被提供为使得本发明构思将是全面的和完整的。然而，将理解，本发明构思不限于这些实验示例。
参照图9，磁隧道结图案根据实验示例和比较示例而被形成，磁隧道结图案的热稳定性Δ和转换电流Ic被测量。实验示例和比较示例通过以下方法被制造。在实验示例和比较示例的每个中，磁隧道结图案被形成为具有顺序地堆叠的参考图案、隧道势垒图案和自由图案。在实验示例和比较示例中，除自由图案之外的其它部件通过相同的方法形成。
实验示例1
在实验示例1中，自由图案被形成为具有与参照图5A所论述的自由图案FP基本上相同的结构。
具体地，在实验示例1中，自由图案被形成为具有顺序地堆叠的第一子自由图案、第二子自由图案和第三子自由图案。第一子自由图案被形成为包括钴-铁-硼(CoFeB)，第二子自由图案被形成为包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)，第三子自由图案被形成为包括镍-铁-硼(NiFeB)。第二子自由图案的镍含量在10原子百分比到40原子百分比的范围，第三子自由图案的镍含量在10原子百分比到40原子百分比的范围。
实验示例2
在实验示例2中，自由图案被形成为具有与参照图5B所论述的自由图案FP基本上相同的结构。
具体地，在实验示例2中，自由图案被形成为具有顺序地堆叠的第一子自由图案和第二子自由图案。第一子自由图案被形成为包括钴-铁-硼(CoFeB)，第二子自由图案被形成为包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)。第二子自由图案的镍含量在10原子百分比到40原子百分比的范围。
比较示例1
在比较示例1中，自由图案由普通的钴-铁-硼(CoFeB)单层形成。
比较示例2
在比较示例2中，自由图案被形成为具有顺序地堆叠的第一子自由图案和第二子自由图案。第一子自由图案被形成为包括钴-铁-硼(CoFeB)，第二子自由图案被形成为包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)。第二子自由图案的镍含量高于40原子百分比。
实验示例1和2与比较示例1的比较
可以认识到，根据本发明构思的实验示例1和2的自由图案的转换电流低于由普通的钴-铁-硼(CoFeB)单层形成的自由图案的转换电流。这可能是因为自由图案的饱和磁化通过添加其饱和磁化比钴(Co)或铁(Fe)的饱和磁化更小的镍(Ni)而被减小。
此外，可以认识到，根据本发明构思的实验示例的自由图案的热稳定性类似于或者高于由普通的钴-铁-硼(CoFeB)单层形成的自由图案的热稳定性。
实验示例1和2与比较示例2的比较
本发明构思的实验示例1和2与比较示例2进行比较。当第二子自由图案的镍含量超过40原子百分比时，转换电流可以被减小并且热稳定性也可以被减小。这可能是因为自由图案的矫顽力通过过度地添加镍(Ni)而被减小。
结果，根据本发明构思的一些实施方式，第二子自由图案的镍含量和第三子自由图案的镍含量可以在适当的范围内被调节，因而在保持磁隧道结图案的热稳定性的同时，磁隧道结图案的转换电流可以被减小。
虽然已经参照示例实施方式描述了本发明构思，但是对本领域技术人员将明显的是，可以作出各种各样的改变和修改而不背离本发明构思的精神和范围。因此，应理解，以上实施方式不是限制性的，而是说明性的。因此，本发明构思的范围将由所附权利要求及其等同物的最宽可允许解释来确定，并且不应被前面的描述限制或限定。
本申请要求享有于2016年8月4日在韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2016-0099531号的优先权，其公开通过引用合并于此如同其整体在此陈述一样。
Claims (25)
1.一种磁存储器件，包括：
磁隧道结图案，其包括自由图案、参考图案、以及在所述自由图案与所述参考图案之间的隧道势垒图案，所述自由图案包括：
第一子自由图案；
第二子自由图案；以及
第三子自由图案，
其中所述第一子自由图案在所述隧道势垒图案与所述第三子自由图案之间；
其中所述第二子自由图案在所述第一子自由图案与所述第三子自由图案之间并包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)；以及
其中所述第三子自由图案包括镍-铁-硼(NiFeB)。
2.如权利要求1所述的磁存储器件，其中所述第二子自由图案的镍含量在从10原子百分比到40原子百分比的范围。
3.如权利要求1所述的磁存储器件，其中所述第三子自由图案的镍含量在从10原子百分比到40原子百分比的范围。
4.如权利要求1所述的磁存储器件，其中所述第一子自由图案的镍含量小于所述第二子自由图案的镍含量和所述第三子自由图案的镍含量。
5.如权利要求1所述的磁存储器件，其中所述第一子自由图案包括钴-铁-硼(CoFeB)。
6.如权利要求1所述的磁存储器件，其中所述第三子自由图案的钴含量小于所述第二子自由图案的钴含量。
7.如权利要求1所述的磁存储器件，其中所述第二子自由图案具有与所述第一子自由图案接触的第一表面、以及与所述第三子自由图案接触的不同于所述第一表面的第二表面。
8.如权利要求7所述的磁存储器件，其中所述第一子自由图案与所述隧道势垒图案接触。
9.如权利要求1所述的磁存储器件，其中所述第一子自由图案的厚度大于所述第二子自由图案的厚度和所述第三子自由图案的厚度。
10.如权利要求9所述的磁存储器件：
其中所述第一子自由图案的所述厚度在从到的范围；
其中所述第二子自由图案的所述厚度在从到的范围；以及
其中所述第三子自由图案的所述厚度在从到的范围。
11.如权利要求1所述的磁存储器件，还包括覆盖图案，所述覆盖图案与所述隧道势垒图案间隔开，其间具有所述自由图案，其中所述覆盖图案包括金属氧化物。
12.如权利要求11所述的磁存储器件，其中所述覆盖图案与所述第三子自由图案接触。
13.如权利要求1所述的磁存储器件：
其中所述磁隧道结图案在基板上；以及
其中所述自由图案的磁化方向和所述参考图案的磁化方向基本上垂直于所述基板的顶表面。
14.一种磁存储器件，包括：
磁隧道结图案，其包括自由图案、参考图案、以及在所述自由图案与所述参考图案之间的隧道势垒图案，所述自由图案包括第一子自由图案和第二子自由图案，
其中所述第一子自由图案在所述隧道势垒图案与所述第二子自由图案之间并包括钴-铁-硼(CoFeB)；
其中所述第二子自由图案包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)；以及
其中所述第二子自由图案的镍含量在从10原子百分比到40原子百分比的范围。
15.如权利要求14所述的磁存储器件，其中所述第一子自由图案的镍含量小于所述第二子自由图案的镍含量。
16.如权利要求14所述的磁存储器件，其中所述第一子自由图案具有与所述隧道势垒图案接触的第一表面、以及与所述第二子自由图案接触的不同于所述第一表面的第二表面。
17.如权利要求14所述的磁存储器件，其中所述第一子自由图案的厚度大于所述第二子自由图案的厚度。
18.如权利要求14所述的磁存储器件，还包括覆盖图案，所述覆盖图案与所述隧道势垒图案间隔开，其间具有所述自由图案，其中所述覆盖图案包括金属氧化物。
19.一种用于制造磁存储器件的方法，所述方法包括：
在基板上形成自由层、参考层、以及在所述自由层与所述参考层之间的隧道势垒层，其中形成所述自由层包括：
形成第一子自由层；
形成第二子自由层；以及
形成第三子自由层，
其中所述第一子自由层在所述隧道势垒层与所述第三子自由层之间；
其中所述第二子自由层在所述第一子自由层与所述第三子自由层之间并包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)；以及
其中所述第三子自由层包括镍-铁-硼(NiFeB)。
20.如权利要求19所述的用于制造磁存储器件的方法，其中形成所述第二子自由层包括利用具有10原子百分比到40原子百分比的镍含量的镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)靶执行溅射工艺。
21.如权利要求19所述的用于制造磁存储器件的方法，其中形成所述第三子自由层包括利用具有10原子百分比到40原子百分比的镍含量的镍-铁-硼(NiFeB)靶执行溅射工艺。
22.如权利要求19所述的用于制造磁存储器件的方法，其中形成所述第一子自由层包括利用钴-铁-硼(CoFeB)靶执行溅射工艺。
23.如权利要求19所述的用于制造磁存储器件的方法，还包括：
形成与所述第三子自由层接触的金属氧化物层；以及
在所述金属氧化物层的形成之后执行热处理工艺。
24.一种磁隧道结图案的自由图案，所述自由图案包括：
第一子自由图案；
第二子自由图案；以及
第三子自由图案，
其中所述第一子自由图案在所述磁隧道结图案的隧道势垒图案与所述第三子自由图案之间；
其中所述第二子自由图案在所述第一子自由图案与所述第三子自由图案之间并包括镍-钴-铁-硼(NiCoFeB)；以及
其中所述第三子自由图案包括镍-铁-硼(NiFeB)。
25.如权利要求24所述的自由图案，其中与常规磁隧道结相比，包括所述自由图案的磁隧道结图案提供转换电流的减小。
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|---|---|---|---|---|
| KR102142091B1 (ko) * | 2017-11-30 | 2020-08-06 | 한국과학기술연구원 | 스핀 궤도 토크 자성 메모리 |
| US11415645B2 (en) * | 2019-08-23 | 2022-08-16 | Western Digital Technologies, Inc. | Magnetic sensor array with one TMR stack having two free layers |
| KR102658258B1 (ko) | 2019-10-01 | 2024-04-17 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 전자 장치 및 그 제조 방법 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1319900A (zh) * | 2000-02-03 | 2001-10-31 | 富士通株式会社 | 磁传感器和使用它的磁存储器 |
| CN1463010A (zh) * | 2002-03-27 | 2003-12-24 | 株式会社东芝 | 磁阻效应元件和具有该磁阻效应元件的磁存储器 |
| US20070070553A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | Canon Anelva Corporation | Magnetoresistance effect device |
| CN101019190A (zh) * | 2004-05-11 | 2007-08-15 | 弘世科技公司 | 自旋势垒增强的双磁致电阻效应元件及使用该元件的磁性存储器 |
| CN101154707A (zh) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | 株式会社东芝 | 磁阻效应器件以及使用它的磁性随机存取存储器 |
| CN101689599A (zh) * | 2007-06-19 | 2010-03-31 | 佳能安内华股份有限公司 | 隧道磁阻薄膜及磁性多层膜制作装置 |
| CN101853919A (zh) * | 2010-04-22 | 2010-10-06 | 复旦大学 | 一种具有纳米软磁核的垂直磁化自旋阀 |
| CN102024903A (zh) * | 2009-09-11 | 2011-04-20 | 三星电子株式会社 | 磁存储器件 |
| US20130270523A1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-17 | Headway Technologies, Inc. | Free Layer with High Thermal Stability for Magnetic Device Applications by Insertion of a Boron Dusting Layer |
| CN103608861A (zh) * | 2011-06-10 | 2014-02-26 | 艾沃思宾技术公司 | 自旋扭矩磁阻存储元件及其制造方法 |
| US20140145792A1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-05-29 | Headway Technologies, Inc. | Free Layer with Out-of-Plane Anisotropy for Magnetic Device Applications |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127045A (en) | 1998-05-13 | 2000-10-03 | International Business Machines Corporation | Magnetic tunnel junction device with optimized ferromagnetic layer |
| US6052263A (en) | 1998-08-21 | 2000-04-18 | International Business Machines Corporation | Low moment/high coercivity pinned layer for magnetic tunnel junction sensors |
| US7572645B2 (en) | 2006-11-15 | 2009-08-11 | Everspin Technologies, Inc. | Magnetic tunnel junction structure and method |
| US8536669B2 (en) | 2009-01-13 | 2013-09-17 | Qualcomm Incorporated | Magnetic element with storage layer materials |
| US7808027B2 (en) | 2009-01-14 | 2010-10-05 | Magic Technologies, Inc. | Free layer/capping layer for high performance MRAM MTJ |
| US8072800B2 (en) | 2009-09-15 | 2011-12-06 | Grandis Inc. | Magnetic element having perpendicular anisotropy with enhanced efficiency |
| US9831421B2 (en) | 2010-09-14 | 2017-11-28 | Avalanche Technology, Inc. | Magnetic memory element with composite fixed layer |
| US20120104522A1 (en) | 2010-11-01 | 2012-05-03 | Seagate Technology Llc | Magnetic tunnel junction cells having perpendicular anisotropy and enhancement layer |
| US8698259B2 (en) * | 2011-12-20 | 2014-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for providing a magnetic tunneling junction using thermally assisted switching |
| KR102105078B1 (ko) | 2013-05-30 | 2020-04-27 | 삼성전자주식회사 | 자기 기억 소자 |
| JP6236331B2 (ja) * | 2014-02-14 | 2017-11-22 | 株式会社ダイセル | ガス発生器 |
| US9842988B2 (en) * | 2015-07-20 | 2017-12-12 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic tunnel junction with low defect rate after high temperature anneal for magnetic device applications |
| KR102397904B1 (ko) * | 2015-09-17 | 2022-05-13 | 삼성전자주식회사 | 낮은 보론 농도를 갖는 영역 및 높은 보론 농도를 갖는 영역을 포함하는 자유 층, 자기 저항 셀, 및 자기 저항 메모리 소자, 및 그 제조 방법 |
-
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- 2016-08-04 KR KR1020160099531A patent/KR102566954B1/ko active IP Right Grant
-
2017
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- 2017-08-01 CN CN201710645754.6A patent/CN107689418B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1319900A (zh) * | 2000-02-03 | 2001-10-31 | 富士通株式会社 | 磁传感器和使用它的磁存储器 |
| CN1463010A (zh) * | 2002-03-27 | 2003-12-24 | 株式会社东芝 | 磁阻效应元件和具有该磁阻效应元件的磁存储器 |
| CN101019190A (zh) * | 2004-05-11 | 2007-08-15 | 弘世科技公司 | 自旋势垒增强的双磁致电阻效应元件及使用该元件的磁性存储器 |
| US20070070553A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | Canon Anelva Corporation | Magnetoresistance effect device |
| CN101154707A (zh) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | 株式会社东芝 | 磁阻效应器件以及使用它的磁性随机存取存储器 |
| CN101689599A (zh) * | 2007-06-19 | 2010-03-31 | 佳能安内华股份有限公司 | 隧道磁阻薄膜及磁性多层膜制作装置 |
| CN102024903A (zh) * | 2009-09-11 | 2011-04-20 | 三星电子株式会社 | 磁存储器件 |
| CN101853919A (zh) * | 2010-04-22 | 2010-10-06 | 复旦大学 | 一种具有纳米软磁核的垂直磁化自旋阀 |
| CN103608861A (zh) * | 2011-06-10 | 2014-02-26 | 艾沃思宾技术公司 | 自旋扭矩磁阻存储元件及其制造方法 |
| US20130270523A1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-17 | Headway Technologies, Inc. | Free Layer with High Thermal Stability for Magnetic Device Applications by Insertion of a Boron Dusting Layer |
| US20140145792A1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-05-29 | Headway Technologies, Inc. | Free Layer with Out-of-Plane Anisotropy for Magnetic Device Applications |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR102566954B1 (ko) | 2023-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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