JP2018014504A - 装置、方法およびメモリ - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (19)
- 磁化自由層、磁化固定層、および前記自由層と前記固定層との間のトンネル障壁を含む磁気トンネル接合(MTJ)と、
前記自由層の第2の面に直に接触する酸化物層と、
第1材料および第2材料の複数の交互層と
を備え、
前記トンネル障壁は、前記自由層の第1の面に直に接触し、
前記トンネル障壁は、酸化物を含み、第1面積抵抗(RA)積を有し、前記酸化物層は、前記第1RA積より低い第2RA積を有し、
前記第1の面は、前記第2の面に対して正反対であり、
前記複数の交互層の1つは、前記自由層が前記酸化物層に接触するのと反対側で前記酸化物層に直に接触し、
前記第1材料の層上の前記第2材料の層は、前記第1材料の層と直に接触し、
前記第2材料の層上の前記第1材料の層は、前記第2材料の層と直に接触する、装置。 - 前記トンネル障壁は、酸化マグネシウムを含み、前記酸化物層は、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化インジウム、酸化アルミニウム、酸化ルテニウム、酸化タンタルの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記第2RA積は、10mΩ・cm2未満である、請求項2に記載の装置。
- 前記第2の面は、主に平面に位置付けられ、前記自由層の前記平面に直交する厚さは、2nm未満である、請求項3に記載の装置。
- 前記トンネル障壁の厚さは、3nm未満であり、かつ前記自由層の前記厚さよりも大きい、請求項4に記載の装置。
- 前記自由層は、コバルト、鉄、およびホウ素を含む、請求項2から5の何れか1つに記載の装置。
- 前記MTJを含む垂直スピン注入磁化反転メモリ(STT)を備える、請求項1から6の何れか1つに記載の装置。
- 前記第2の面は、平面であり、前記自由層の前記平面に直交する厚さは、前記トンネル障壁の厚さ未満である、請求項1から7の何れか1つに記載の装置。
- 前記トンネル障壁は、第1金属を含み、前記酸化物層は、前記第1金属と同じでない第2金属を含む、請求項1から8の何れか1つに記載の装置。
- 前記酸化物層、前記固定層、前記自由層、およびトンネル障壁は、全て薄膜である、請求項1から9の何れか1つに記載の装置。
- 前記第2RA積は、前記第1RA積の10%未満である、請求項1から10の何れか1つに記載の装置。
- 前記MTJは、垂直異方性を有する、請求項1から11の何れか1つに記載の装置。
- 磁化自由層、磁化固定層、および前記自由層と前記固定層との間のトンネル障壁層を含む磁気トンネル接合(MTJ)を基板上に形成する段階であって、前記トンネル障壁層は、前記自由層の第1の面に直に接触する、段階と、
前記自由層の第2の面に直接接触する酸化物層を形成する段階と、
第1材料および第2材料の複数の交互層を形成する段階と
を備え、
前記トンネル障壁層は、第1面積抵抗(RA)積を有し、前記酸化物層は、前記第1RA積より低い第2RA積を有し、
前記複数の交互層の1つは、前記自由層が前記酸化物層に接触するのと反対側で前記酸化物層に直に接触し、
前記第1材料の層上の前記第2材料の層は、前記第1材料の層と直に接触し、
前記第2材料の層上の前記第1材料の層は、前記第2材料の層と直に接触する、方法。 - 前記酸化物層、前記固定層、前記自由層、および前記トンネル障壁層は、全て薄膜である、請求項13に記載の方法。
- 前記第2の面は、主に平面に位置付けられ、前記自由層の前記平面に直交する厚さは、2nm未満であり、前記トンネル障壁層の厚さは、3nm未満であり、かつ前記自由層の前記厚さよりも大きい、請求項14に記載の方法。
- 前記第2RA積は、前記第1RA積の10%未満である、請求項14または15に記載の方法。
- 垂直スピン注入磁化反転メモリ(STTM)であって、
自由層と固定層との間のトンネル障壁層を含み、前記自由層の一面に直に接触する磁気トンネル接合(MTJ)と、
前記自由層の反対の面に直に接触する酸化物層と、
第1材料および第2材料の複数の交互層と
を備え、
前記トンネル障壁層は、第1面積抵抗(RA)積を有し、前記酸化物層は、前記第1RA積より低い第2RA積を有し、
前記複数の交互層の1つは、前記自由層が前記酸化物層に接触するのと反対側で前記酸化物層に直に接触し、
前記第1材料の層上の前記第2材料の層は、前記第1材料の層と直に接触し、
前記第2材料の層上の前記第1材料の層は、前記第2材料の層と直に接触する、メモリ。 - 前記第2RA積は、前記第1RA積の10%未満である、請求項17に記載のメモリ。
- 前記酸化物層、前記固定層、前記自由層、および前記トンネル障壁は、全て薄膜である、請求項18に記載のメモリ。
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