WO2015182889A1 - 자기터널접합 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2015182889A1
WO2015182889A1 PCT/KR2015/004332 KR2015004332W WO2015182889A1 WO 2015182889 A1 WO2015182889 A1 WO 2015182889A1 KR 2015004332 W KR2015004332 W KR 2015004332W WO 2015182889 A1 WO2015182889 A1 WO 2015182889A1
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ferromagnetic layer
tunnel junction
ferromagnetic
crystal structure
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홍진표
이자빈
안광국
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
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    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
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    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/80—Constructional details
    • H10N50/85—Materials of the active region

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic tunnel junction element, and more particularly, to a magnetic tunnel junction element comprising a seed layer for boron-free ferromagnetic material and a method of manufacturing the same.
  • Next-generation nonvolatile memories which are attracting attention for the demand for new information storage media, include ferroelectric memory (FeRAM), magnetic memory (MRAM), resistive memory (ReRAM), and phase change memory (PRAM). These memories have their respective advantages, and research and development are being actively conducted in a way that suits their purpose.
  • FeRAM ferroelectric memory
  • MRAM magnetic memory
  • ReRAM resistive memory
  • PRAM phase change memory
  • MRAM Magnetic Random Access Memory
  • Magnetoresistance a memory device using a quantum mechanical effect called magnetoresistance
  • It is a large-capacity memory device that can replace DRAM, which is being used.
  • GMR Giant Magneto Resistive
  • TMR Tunneling Magneto Resistive
  • the GMR element has a low MR (magnetoresistance) ratio indicating the rate of change of the magnetoresistance value as low as 10%, the read signal of the stored information is small, and ensuring the read margin is the biggest problem of realizing the MRAM.
  • MTJ magnetic tunnel junction junction
  • This MTJ element has a laminated structure of ferromagnetic layer / insulation layer / ferromagnetic layer.
  • the tunnel probability between the two ferromagnetic layers via the tunnel insulating film is maximized, and as a result, the resistance value is minimized.
  • the spin direction is reversed, the tunnel probability is minimized and the resistance value is maximized.
  • one of the ferromagnetic layers has a fixed magnetization direction and is set so as not to be affected by external magnetization.
  • the ferromagnetic layer in which the magnetization direction is fixed is called a pinned layer or pinned layer.
  • the magnetization direction is the same as or opposite to that of the fixed layer depending on the direction of the applied magnetic field.
  • the ferromagnetic layer is generally called a free layer, and is responsible for storing information.
  • the spin transfer torque recording method refers to a method of inducing magnetization reversal by directly injecting a current into a magnetic tunnel junction instead of an external magnetic field. This STT recording method is advantageous in terms of high integration since no separate external conductor is required.
  • CoFeB material is currently used as a representative magnetic layer in MTJ devices, and it is possible to provide MTJ devices with high MR when Ta seed layer / CoFeB magnetic layer / MgO tunneling barrier layer grows while maintaining body centered cubic (BCC) (001) crystal structure. It is known.
  • the CoFeB magnetic layer containing Boron was grown to amorphous phase, and then MgO material was stacked on the magnetic layer as BCC (001), and all layers were stacked.
  • a method for establishing BCC (001) growth of a magnetic layer through post-heat treatment has been disclosed.
  • the CoFeB magnetic layer material is known to help the BCC (001) growth of the existing amorphous CoFeB material as the boron is partially escaped from the CoFeB material after the heat treatment.
  • the boron material which escapes due to the diffusion effect during post-heat treatment is combined with the MgO layer in the MTJ device to form MgBO to affect MR or cause problems with the Ta seed layer used.
  • a part of the Ta seed layer used in the Ta / CoFeB / MgO structure is partially used as a boron absorbing layer during post-heat treatment, but has a problem in that MR size and thermal stability are deteriorated by diffusing by heat.
  • the CoFeB magnetic layer in which boron is inserted has a large damping constant, it has a limit in reducing Jc, which is essential for device development.
  • the present invention has been made in an effort to provide a magnetic tunnel junction device including a new seed layer for effectively growing a boron-free ferromagnetic perpendicular magnetic anisotropic material having a small damping constant, and a method of manufacturing the same.
  • the magnetic tunnel junction device is a seed layer having a face-centered cubic (FCC) crystal structure, located on the seed layer, a first ferromagnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, and a tunneling barrier located on the first ferromagnetic layer.
  • a layer and a second ferromagnetic layer positioned on the tunneling barrier layer and having perpendicular magnetic anisotropy.
  • the first ferromagnetic layer at this time has a body centered cubic (BCC) (001) crystal structure and is characterized by not containing boron.
  • the seed layer may include a nitrogen doped metal.
  • the nitrogen doped metal may be W 2 N or TaN.
  • the first ferromagnetic layer may include a material selected from Co, Fe, Ni, and mixtures thereof.
  • the capping layer may be further included on the second ferromagnetic layer.
  • the capping layer may include a nitrogen doped metal.
  • the method of manufacturing a magnetic tunnel junction device may include forming a seed layer having an FCC (001) crystal structure on a substrate, forming a first ferromagnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy on the seed layer, and forming the first ferromagnetic layer. And forming a second ferromagnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy on the tunneling barrier layer.
  • the first ferromagnetic layer is characterized in that the growth of the BCC (001) crystal structure.
  • Forming the first ferromagnetic layer is characterized in that it is formed using a sputtering method.
  • the seed layer may include a nitrogen doped metal.
  • the nitrogen doped metal may be W 2 N or TaN.
  • the first ferromagnetic layer may include a material selected from Co, Fe, Ni, and mixtures thereof.
  • a seed layer which helps crystal growth in the BCC (001) direction of a boron-free magnetic layer and has a perpendicular magnetic anisotropy, that is, a lattice constant similar to that of the magnetic layer material, and is doped with nitrogen with a cubic crystal structure.
  • W 2 N or TaN which is a metal material, it is possible to provide a structurally and thermally more stable magnetic tunnel junction element.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a magnetic tunnel junction element having perpendicular magnetic anisotropy according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 6 are cross-sectional views illustrating magnetic tunnel junction devices having perpendicular magnetic anisotropy according to an embodiment of the present invention according to the process steps.
  • first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers, and / or regions, such elements, components, regions, layers, and / or regions It will be understood that it should not be limited by these terms.
  • a / B / C multilayer structure used in the present invention means a structure in which the B layer and the C layer is also located on the A layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a magnetic tunnel junction element having perpendicular magnetic anisotropy according to an embodiment of the present invention.
  • a cross-sectional view of a magnetic tunnel junction device of the present invention is a seed layer 200, a first ferromagnetic layer 300, a tunneling barrier layer 400, a second ferromagnetic layer 500, and a capping layer 600. ).
  • the seed layer 200 serves to effectively grow a boron-free ferromagnetic perpendicular magnetic anisotropic material having a damping constant smaller than that of the CoFeB material into which boron is inserted.
  • the seed layer 200 material which helps crystal growth in the BCC (001) direction of the boron-free magnetic layer and makes the boron-free magnetic layer have perpendicular magnetic anisotropy, and the lattice constant of the magnetic layer to be grown Similar, cubic structures are preferred.
  • the seed layer 200 may be an FCC (001) crystal structure or a BCC (001) crystal structure, which is a cubic crystal structure.
  • the seed layer 200 may include a nitrogen-doped metal as a seed layer material having an FCC (001) crystal structure.
  • a nitrogen-doped metal can be, for example, W 2 N or TaN.
  • the W 2 N material has an FCC (001) crystal structure and is similar to the MgO material of the tunneling barrier layer 400, whose lattice constant is described later. Boron-free CoFe magnetic material while maintaining the existing 4-fold symmetry The BCC (001) growth of materials can be secured.
  • the first ferromagnetic layer 300 is located on the seed layer 200.
  • the first ferromagnetic layer 300 contains a ferromagnetic material as a main element.
  • Such ferromagnetic materials may have a variety of ferromagnetic materials that exhibit perpendicular magnetic anisotropy while having a lower damping constant than boron-inserted CoFeB materials.
  • Such boron-free ferromagnetic materials may include materials selected from Fe, Co, Ni, and mixtures thereof.
  • the first ferromagnetic layer 300 may be a CoFe layer.
  • the first ferromagnetic layer 300 may be a pinned layer or a free layer.
  • the pinned layer is set so that the magnetization direction is fixed and is not affected by external magnetization.
  • the free layer serves to store information by allowing the magnetization direction to be the same as or opposite to the magnetization direction of the fixed layer according to the direction of the applied magnetic field.
  • the tunneling barrier layer 400 is located on the first ferromagnetic layer 300. That is, the tunneling barrier layer 400 is interposed between the first ferromagnetic layer 300 and the second ferromagnetic layer 500.
  • any material of the tunneling barrier layer 400 may be any insulating material.
  • the insulating material may be at least one selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , HfO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3, and Yb 2 O 3 .
  • the tunneling barrier layer 400 may be an MgO layer.
  • the tunneling barrier layer 400 is also preferably a BCC (001) crystal structure.
  • the tunneling barrier layer 400 may be an MgO layer having a BCC (001) crystal structure.
  • the second ferromagnetic layer 500 is located on the tunneling barrier layer 400. If the first ferromagnetic layer 300 is a fixed layer, the second ferromagnetic layer 500 is a free layer, and if the first ferromagnetic layer 300 is a free layer, the second ferromagnetic layer 500 will be a fixed layer. .
  • the second ferromagnetic layer 500 has a ferromagnetic material having perpendicular magnetic anisotropy as a main element. Accordingly, the second ferromagnetic layer 500 is at least selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, B, Si, Zr, Pt, Tb, Pd, Cu, W, Ta, and mixtures thereof to have perpendicular magnetic anisotropy. It may include any one.
  • the second ferromagnetic layer 500 may also be set as a ferromagnetic layer having a BCC (001) crystal structure.
  • the capping layer 600 to be described later can be selected as a material having a cubic crystal structure.
  • the capping layer 600 is located on this second ferromagnetic layer 500.
  • the capping layer 600 functions as a protective layer and protects the second ferromagnetic layer 500 from being oxidized.
  • a capping layer 600 may include Ta, W, Hf, Pd or Pt.
  • a material having a cubic structure may be selected as the capping layer 600 material. Since the first ferromagnetic layer 300, the tunneling barrier layer 400, and the second ferromagnetic layer 500 can be grown from the seed layer 200 to the BCC (001) crystal structure in order, the BCC (001) crystal structure can be grown. This is because the capping layer 600 having a cubic structure may be grown on the second ferromagnetic layer 500 grown as a result.
  • the cubic capping layer 600 may include a nitrogen-doped metal as a material having an FCC (001) crystal structure and protecting the second ferromagnetic layer from being oxidized.
  • a nitrogen-doped metal can be, for example, W 2 N or TaN.
  • FIGS. 2 to 6 are cross-sectional views illustrating magnetic tunnel junction devices having perpendicular magnetic anisotropy according to an embodiment of the present invention according to the process steps.
  • the seed layer 200 having the FCC (001) crystal structure is formed on the substrate 100.
  • the seed layer 200 may include a nitrogen doped metal.
  • the nitrogen doped metal can be W 2 N or TaN.
  • the seed layer 200 may be formed using a sputtering method.
  • the W 2 N seed layer on the substrate 100 may be grown to FCC (001) crystal structure using reactive sputtering.
  • a first ferromagnetic layer 300 having vertical magnetic anisotropy is formed on the seed layer 200.
  • the first ferromagnetic layer 300 may include a material selected from Co, Fe, Ni, and mixtures thereof.
  • the first ferromagnetic layer 300 is characterized in that the growth of the BCC (001) crystal structure.
  • the first ferromagnetic layer 300 may be grown to a BCC (001) crystal structure by using a sputtering method.
  • the CoFe ferromagnetic layer may be grown to a BCC (001) crystal structure by using reactive sputtering on the W 2 N seed layer 200 having the FCC (001) crystal structure.
  • a tunneling barrier layer 400 is formed on the first ferromagnetic layer 300.
  • the tunneling barrier layer 400 may be at least one selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , HfO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3, and Yb 2 O 3 .
  • the tunneling barrier layer 400 may be an MgO layer.
  • the tunneling barrier layer 400 is characterized in that the growth of the BCC (001) crystal structure.
  • the tunneling barrier layer 400 may be grown to a BCC (001) crystal structure by using a sputtering method. For example, reactive sputtering may be used to grow the MgO tunneling barrier layer into the BCC (001) crystal structure on the CoFe ferromagnetic layer.
  • a second ferromagnetic layer 500 having vertical magnetic anisotropy is formed on the tunneling barrier layer 400.
  • the second ferromagnetic layer 500 is at least one selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, B, Si, Zr, Pt, Tb, Pd, Cu, W, Ta and mixtures thereof to have perpendicular magnetic anisotropy It may include.
  • the second ferromagnetic layer 500 may be formed through a conventional deposition method. For example, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, sputtering or solution processing are possible.
  • the second ferromagnetic layer 500 may also be grown to the BCC (001) crystal structure.
  • the second ferromagnetic layer 500 may be formed using a sputtering method.
  • a CoFe ferromagnetic layer can be grown to a BCC (001) crystal structure using reactive sputtering on an MgO layer having a BCC (001) crystal structure.
  • a capping layer 600 is formed on the second ferromagnetic layer 500.
  • a capping layer 600 may include Ta, W, Hf, Pd or Pt.
  • the capping layer 600 may be formed through a conventional deposition method. For example, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, sputtering or solution processing are possible.
  • the capping layer can also be grown to a layer having a cubic structure using the sputtering method.
  • a W 2 N layer can be grown to FCC (001) crystal structure on a CoFe magnetic layer having a BCC (001) crystal structure.
  • a nitrogen doped metal may be selected as a material having the FCC (001) crystal structure as the capping layer 600 and protecting the second ferromagnetic layer from being oxidized.
  • such nitrogen doped metal can be, for example, W 2 N or TaN.
  • a seed layer which helps crystal growth in the BCC (001) direction of a boron-free magnetic layer and has a perpendicular magnetic anisotropy, that is, a lattice constant similar to that of the magnetic layer material, and is doped with nitrogen with a cubic crystal structure.
  • W 2 N or TaN which is a metal material, it is possible to provide a structurally and thermally more stable magnetic tunnel junction element.
  • substrate 200 seed layer
  • first ferromagnetic layer 400 tunneling barrier layer

Landscapes

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

Abstract

자기터널접합 소자 및 그 제조방법을 제공한다. 자기터널접합 소자는 FCC (001) 결정 구조를 갖는 씨앗층, 상기 씨앗층 상에 위치하되, 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층, 상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층 및 상기 터널링 배리어층 상에 위치하되, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함하고, 상기 제1 강자성층은 BCC (001) 결정 구조를 갖고, 보론을 비포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, boron-free한 자성층의 BCC (001) 방향의 결정 성장을 도우며, 수직자기 이방성을 갖도록 해주는 씨앗층, 즉, 자성층 물질과 격자 상수가 비슷하고, cubic 결정 구조를 갖는 질소 도핑된 금속 소재인 W2N또는 TaN을 사용함으로써, 구조적, 열적으로 더 안정적인 자기터널접합 소자를 제공할 수 있다.

Description

자기터널접합 소자 및 그 제조방법
본 발명은 자기터널접합 소자에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 Boron-free 강자성체용 씨앗층을 포함하는 자기터널접합 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
새로운 정보저장 매체에 대한 요구로 주목받고 있는 차세대 비휘발성 메모리로는 강유전체 메모리(FeRAM), 자기메모리(MRAM), 저항형 메모리(ReRAM), 상변화메모리(PRAM) 등이 있다. 이들 메모리는 각각의 장점을 가지고 있으며, 그 용도에 맞는 방향으로 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.
이 중 MRAM(Magnetic Random Access Memory)은 자기저항(Magnetoresistance)이라는 양자역학적 효과를 이용한 기억소자로서, 저소비 전력으로 고밀도성 및 고응답성의 특징으로 비휘발적인 데이터의 기억이 가능한 장치로, 현재 널리 이용되고 있는 기억소자인 DRAM을 대체할 수 있는 대용량용 기억소자이다.
자기 저항 효과로는, 거대자기저항(Giant Magneto Resistive, GMR)과 터널자기저항(Tunneling Magneto Resistive, TMR)의 2가지 효과가 알려져 있다.
GMR 효과를 이용하는 소자는 2개의 강자성층의 사이에 위치한 도체의 저항이 상하의 강자성층의 스핀 방향에 따라 변화되는 현상을 이용하여 정보를 기억하는 것이다. 그러나, GMR 소자는 자기 저항값의 변화의 비율을 나타내는 MR(magnetoresistance)비가 10% 정도로 낮기 때문에, 기억 정보의 판독 신호가 작아서, 판독 마진의 확보가 MRAM 실현의 최대 과제이다.
한편, TMR 효과를 이용하는 대표적인 소자로서는, 자기터널접합효과에 따른 자기 저항의 변화를 이용하는 자기터널접합Magnetic Tunnel Junction, MTJ) 소자가 알려져 있다.
이 MTJ 소자는 강자성층/절연층/강자성층의 적층 구조로 되어있다. MTJ 소자에서는, 상하의 강자성층의 스핀 방향이 동일한 경우에는, 터널 절연막을 개재한 2개의 강자성층간의 터널 확률이 최대로 되어, 그 결과 저항값이 최소로 된다. 이에 대하여, 스핀 방향이 반대인 경우에는, 그 터널 확률이 최소로 됨으로써 저항값이 최대로 된다.
이러한 2가지 스핀 상태를 실현하기 위해, 강자성층(자성체막) 중 어느 한쪽은 그 자화 방향이 고정되어 있어 외부 자화의 영향을 받지 않도록 설정되어 있다. 일반적으로, 이 자화 방향이 고정되어 있는 강자성층을 고정층 또는 핀드층(Pinned layer)이라 한다.
다른 쪽 강자성층(자성체막)은 인가되는 자계의 방향에 따라 자화 방향이 고정층의 자화 방향과 동일하거나 반대가 가능하게 되어 있다. 이때의 강자성층을 일반적으로 자유층(Free layer)이라 하며, 정보를 저장하는 역할을 담당하고 있다.
MTJ 소자의 경우, 현재, 저항 변화율로서의 MR비가 50%를 초과하는 것도 얻어지고 있으며, MRAM 개발의 주류가 되고 있다.
한편, 이러한 MTJ 소자 중 수직자기이방성 물질을 이용한 MTJ 소자가 주목받고 있다.
특히, 이러한 수직자기이방성 물질을 이용한 MTJ 소자를 수직스핀전달토크형 자기저항메모리(STT-MRAM) 등에 적용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
스핀전달토크형 기록방식은 외부 자기장이 아닌 자기터널접합에 직접 전류를 주입하여 자화반전을 유도하는 방식을 말한다. 이러한 STT 기록방식은 별도의 외부 도선이 필요없어 고집적화에 유리한 특징이 있다.
현재 MTJ 소자에서 대표적인 자성층으로 CoFeB 소재가 사용되고 있으며, Ta 씨앗층/CoFeB자성층/MgO 터널링 배리어층이 체심입방(BCC) (001) 결정구조를 유지하며 성장할 때 높은 MR을 갖는 MTJ 소자를 제공할 수 있다고 알려져 있다.
이러한 MTJ 소자의 제조방법으로 Ta 기반 씨앗층을 비정질로 증착 후에 보론(Boron)이 삽입된 CoFeB 자성층을 다시 비정질로 성장 후, MgO 소재를 자성층 상에 BCC (001)로 쌓고, 모든 층이 쌓인 후 후-열처리를 통하여 자성층의 BCC (001) 성장을 확립하는 방법이 개시되었다.
또한, CoFeB 자성층 소재는 열처리 후 CoFeB 소재에서 일부분 보론이 빠져나오면서, 기존의 비정질인 CoFeB 소재의 BCC (001) 성장을 돕는 것으로 알려져 있다.
하지만, 후 열처리 시 확산(diffusion) 효과로 빠져나오는 보론 소재는 MTJ 소자 내에서 MgO층과 결합하여 MgBO를 만들어 MR에 영향을 주거나 혹은 사용되는 Ta 씨앗층과의 문제를 발생시키고 있다.
또한, Ta/CoFeB/MgO 구조에서 사용되는 Ta 씨앗층은 후 열처리 시 일부분은 보론 흡수층으로 사용되지만 자체적으로 열에 의하여 확산(diffusion)함으로서 MR 크기 및 열적 안정성이 저하되는 문제가 있다.
나아가, 보론(boron)이 삽입된 CoFeB 자성층은 기본적으로 감쇠상수(damping constant)가 크기 때문에 소자 개발에 필수적인 Jc를 줄이는데 한계를 가지고 있다.
따라서 Jc를 줄이기 위한 감쇠 상수가 작은 새로운 강자성체 소재의 개발이 필수적으로 요구되고 있으며, 이를 위해서는 먼저 새로운 자성체 소재를 적절히 성장하기 위해서 다른 구조를 가지는 씨앗층 소재 개발이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 작은 감쇠 상수를 가지는 boron-free 강자성체 수직자기이방성 물질을 효과적으로 성장시키기 위한 새로운 씨앗층을 포함하는 자기터널접합 소자 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 자기터널접합 소자를 제공한다. 이러한 자기터널접합 소자는 면심입방(FCC) (001) 결정 구조를 갖는 씨앗층, 상기 씨앗층 상에 위치하되, 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층, 상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층 및 상기 터널링 배리어층 상에 위치하되, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함할 수 있다. 이 때의 제1 강자성층은 체심입방(BCC) (001) 결정 구조를 갖고, 보론을 비포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 씨앗층은 질소 도핑된 금속을 포함할 수 있다.
또한, 상기 질소 도핑된 금속은 W2N 또는 TaN일 수 있다.
또한, 상기 제1 강자성층은 Co, Fe, Ni 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 강자성층 상에 위치하는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 캡핑층은 질소 도핑된 금속을 포함할 수 있다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 측면은 자기터널접합 소자 제조방법을 제공한다. 이러한 자기터널접합 소자 제조방법은 기판 상에 FCC (001) 결정 구조를 갖는 씨앗층을 형성하는 단계, 상기 씨앗층 상에 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층을 형성하는 단계, 상기 제1 강자성층 상에 터널링 배리어층을 형성하는 단계 및 상기 터널링 배리어층 상에 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이때의 제1 강자성층은 BCC (001) 결정 구조로 성장되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 강자성층을 형성하는 단계는 스퍼터링법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 씨앗층은 질소 도핑된 금속을 포함할 수 있다.
또한, 상기 질소 도핑된 금속은 W2N 또는 TaN일 수 있다.
또한, 상기 제1 강자성층은 Co, Fe, Ni 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, boron-free한 자성층의 BCC (001) 방향의 결정 성장을 도우며, 수직자기 이방성을 갖도록 해주는 씨앗층, 즉, 자성층 물질과 격자 상수가 비슷하고, cubic 결정 구조를 갖는 질소 도핑된 금속 소재인 W2N또는 TaN을 사용함으로써, 구조적, 열적으로 더 안정적인 자기터널접합 소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직자기이방성을 갖는 자기터널접합 소자를 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직자기이방성을 갖는 자기터널접합 소자를 공정단계에 따라 나타낸 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용하는 용어 "A/B/C 다층구조"는 A층 상에 B층 및 C층이 차례도 위치하는 구조를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수직자기이방성을 갖는 자기터널접합 소자를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직자기이방성을 갖는 자기터널접합 소자를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 자기터널접합소자를 나타낸 단면도는 씨앗층(200), 제1 강자성층(300), 터널링 배리어층(400), 제2 강자성층(500) 및 캡핑층(600)을 포함한다.
씨앗층(200)은 보론이 삽입된 CoFeB 소재보다 작은 감쇠상수(damping constant)를 가지는 보론이 비포함된(boron-free) 강자성체 수직자기이방성 물질을 효과적으로 성장시키기 위한 역할을 한다.
따라서, boron-free한 자성층의 BCC (001) 방향의 결정 성장을 도우며, boron-free한 자성층이 수직자기 이방성을 갖도록 해주는 씨앗층(200) 물질로 이러한 성장될 자성층의 격자 상수(lattice constant)와 비슷하고, 입방(cubic) 구조를 갖는 물질이 바람직하다.
예컨대, BCC (001) 결정 구조를 갖는 강자성층을 효과적으로 성장시키기 위하여, 씨앗층(200)은 입방 결정 구조인 FCC (001) 결정 구조 또는 BCC (001) 결정 구조일 수 있다.
이러한 씨앗층(200) 중 FCC (001) 결정 구조를 갖는 씨앗층 소재로 질소 도핑된 금속을 포함할 수 있다. 이러한 질소 도핑된 금속은 예컨대, W2N 또는 TaN일 수 있다.
특히, W2N 소재는 FCC (001) 결정 구조를 갖으며 격자 상수가 후술하는 터널링 배리어층(400)의 MgO 소재와 유사한 바, 기존의 4-fold symmetry를 유지하면서, Boron-free한 CoFe 자성체 소재의 BCC (001) 성장을 확보할 수 있다.
제1 강자성층(300)은 씨앗층(200) 상에 위치한다. 이 때의 제1 강자성층(300)은 강자성 물질을 주 원소로 한다. 이러한 강자성 물질은 보론이 삽입된 CoFeB 물질보다 작은 감쇠 상수를 갖으면서 수직자기이방성을 나타내는 여러 가지 강자성 물질이 가능할 것이다.
이러한 boron-free 강자성 물질은 Fe, Co, Ni 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 강자성층(300)은 CoFe층일 수 있다.
이러한 제1 강자성층(300)은 고정층 또는 자유층일 수 있다.
고정층은 자화 방향이 고정되어 있어 외부 자화의 영향을 받지 않도록 설정된다.
자유층은 인가되는 자계의 방향에 따라 자화 방향이 고정층의 자화 방향과 동일하거나 반대가 가능하게 됨으로써, 정보를 저장하는 역할을 한다.
터널링 배리어층(400)은 제1 강자성층(300) 상에 위치한다. 즉, 터널링 배리어층(400)은 제1 강자성층(300) 및 제2 강자성층(500) 사이에 개재된다.
따라서, 이러한 터널링 배리어층(400)의 물질은 절연물질인 것이면 어느 것이나 가능할 것이다. 예를 들어, 이러한 절연물질은 MgO, Al2O3, HfO2, TiO2, Y2O3 및 Yb2O3로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 바람직하게 터널링 배리어층(400)은 MgO층일 수 있다.
나아가, 높은 MR(magnetoresistance ratio)을 갖기 위하여 터널링 배리어층(400) 역시 BCC (001) 결정구조 인 것이 바람직하다. 예를 들어, 터널링 배리어층(400)은 BCC (001) 결정구조를 갖는 MgO층일 수 있다.
제2 강자성층(500)은 터널링 배리어층(400) 상에 위치한다. 만일, 제1 강자성층(300)이 고정층인 경우, 제2 강자성층(500)은 자유층이고, 제1 강자성층(300)이 자유층인 경우, 제2 강자성층(500)은 고정층일 것이다.
이 때의 제2 강자성층(500)은 수직자기이방성을 갖는 강자성 물질을 주 원소로 한다. 따라서, 이러한 제2 강자성층(500)은 수직자기이방성을 갖기 위하여 Fe, Co, Ni, B, Si, Zr, Pt, Tb, Pd, Cu, W, Ta 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
한편, 경우에 따라 제2 강자성층(500)도 BCC (001) 결정구조를 갖는 강자성층으로 설정할 수 있다. 이 경우, 후술하는 캡핑층(600)을 입방 결정 구조를 갖는 물질로 선택할 수 있는 장점이 있다.
캡핑층(600)은 이러한 제2 강자성층(500) 상에 위치한다. 이러한 캡핑층(600)은 보호층으로서 기능하며, 제2 강자성층(500)이 산화되는 것을 보호한다. 예를 들어, 이러한 캡핑층(600)은 Ta, W, Hf, Pd 또는 Pt를 포함할 수 있다.
한편, 이러한 캡핑층(600) 물질로 입방 구조를 갖는 물질을 선택할 수 있다. 이는 씨앗층(200)으로부터 제1 강자성층(300), 터널링 배리어층(400) 및 제2 강자성층(500)을 차례로 BCC (001) 결정구조로 성장시킬 수 있기 때문에, BCC (001) 결정구조로 성장된 제2 강자성층(500) 상에 입방 구조의 캡핑층(600)을 성장시킬 수 있기 때문이다.
따라서, 이러한 입방구조의 캡핑층(600)은 FCC (001) 결정 구조를 갖으며 제2 강자성층이 산화되는 것을 보호할 수 있는 소재로 질소 도핑된 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 질소 도핑된 금속은 예컨대, W2N 또는 TaN일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수직자기이방성을 갖는 자기터널접합 소자 제조방법을 설명한다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직자기이방성을 갖는 자기터널접합 소자를 공정단계에 따라 나타낸 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 기판(100) 상에 FCC (001) 결정 구조를 갖는 씨앗층(200)을 형성한다. 이때의 씨앗층(200)은 질소 도핑된 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 질소 도핑된 금속은 W2N 또는 TaN일 수 있다.
이러한 씨앗층(200)은 스퍼터링법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 기판(100) 상에 W2N 씨앗층을 리액티브 스퍼터링(reative sputtering)을 이용하여 FCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 씨앗층(200) 상에 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층(300)을 형성한다. 제1 강자성층(300)은 Co, Fe, Ni 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.
이 때의 제1 강자성층(300)은 BCC (001) 결정 구조로 성장되는 것을 특징으로 한다. 이러한 제1 강자성층(300)은 스퍼터링법을 이용하여 BCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다. 예컨대, FCC (001) 결정 구조를 갖는 W2N 씨앗층(200) 상에 리액티브 스퍼터링을 이용하여 CoFe 강자성층을 BCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 강자성층(300) 상에 터널링 배리어층(400)을 형성한다. 이러한 터널링 배리어층(400)은 MgO, Al2O3, HfO2, TiO2, Y2O3 및 Yb2O3로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 바람직하게 터널링 배리어층(400)은 MgO층일 수 있다.
이 때의 터널링 배리어층(400)은 BCC (001) 결정 구조로 성장되는 것을 특징으로 한다. 이러한 터널링 배리어층(400)은 스퍼터링법을 이용하여 BCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다. 예컨대, CoFe 강자성층 상에 리액티브 스퍼터링을 이용하여 MgO 터널링 배리어층을 BCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 터널링 배리어층(400) 상에 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층(500)을 형성한다. 이러한 제2 강자성층(500)은 수직자기이방성을 갖기 위하여 Fe, Co, Ni, B, Si, Zr, Pt, Tb, Pd, Cu, W, Ta 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 강자성층(500)은 통상의 증착 방법을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 물리적 기상 증착법, 화학적 기상 증착법, 스퍼터링법 또는 용액공정법이 가능하다.
한편, 제2 강자성층(500) 역시 BCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다. 이러한 경우, 제2 강자성층(500)을 스퍼터링법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, BCC (001) 결정구조를 갖는 MgO층 상에 CoFe 강자성층을 리액티브 스퍼터링을 이용하여 BCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제2 강자성층(500) 상에 캡핑층(600)을 형성한다. 예를 들어, 이러한 캡핑층(600)은 Ta, W, Hf, Pd 또는 Pt를 포함할 수 있다.
이러한 캡핑층(600)은 통상의 증착 방법을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 물리적 기상 증착법, 화학적 기상 증착법, 스퍼터링법 또는 용액공정법이 가능하다.
한편, 제2 강자성층을 BCC (001) 결정 구조로 성장시킨 경우, 캡핑층도 스퍼터링법을 이용하여 입방 구조를 갖는 층으로 성장시킬 수 있다. 예를 들어, BCC (001) 결정 구조를 갖는 CoFe 자성층 상에 W2N층을 FCC (001) 결정 구조로 성장시킬 수 있다. 이 경우, 캡핑층(600) 소재로 FCC (001) 결정 구조를 갖으며 제2 강자성층이 산화되는 것을 보호할 수 있는 소재로 질소 도핑된 금속을 선택할 수 있다. 예를 들어, 이러한 질소 도핑된 금속은 예컨대, W2N 또는 TaN일 수 있다.
본 발명에 따르면, boron-free한 자성층의 BCC (001) 방향의 결정 성장을 도우며, 수직자기 이방성을 갖도록 해주는 씨앗층, 즉, 자성층 물질과 격자 상수가 비슷하고, cubic 결정 구조를 갖는 질소 도핑된 금속 소재인 W2N또는 TaN을 사용함으로써, 구조적, 열적으로 더 안정적인 자기터널접합 소자를 제공할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
[부호의 설명]
100: 기판 200: 씨앗층
300: 제1 강자성층 400: 터널링 배리어층
500: 제2 강자성층 600: 캡핑층

Claims (11)

  1. FCC (001) 결정 구조를 갖는 씨앗층;
    상기 씨앗층 상에 위치하되, 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;
    상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및
    상기 터널링 배리어층 상에 위치하되, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함하고,
    상기 제1 강자성층은 BCC (001) 결정 구조를 갖고, 보론을 비포함하는 것을 특징으로 하는 자기터널접합 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 씨앗층은 질소 도핑된 금속을 포함하는 자기터널접합 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 질소 도핑된 금속은 W2N 또는 TaN인 자기터널접합 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 강자성층은 Co, Fe, Ni 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 물질을 포함하는 자기터널접합 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 강자성층 상에 위치하는 캡핑층을 더 포함하는 자기터널접합 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캡핑층은 질소 도핑된 금속을 포함하는 자기터널접합 소자.
  7. 기판 상에 FCC (001) 결정 구조를 갖는 씨앗층을 형성하는 단계;
    상기 씨앗층 상에 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층을 형성하는 단계;
    상기 제1 강자성층 상에 터널링 배리어층을 형성하는 단계; 및
    상기 터널링 배리어층 상에 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 강자성층은 BCC (001) 결정 구조로 성장되는 것을 특징으로 하는 자기터널접합 소자 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 강자성층을 형성하는 단계는 스퍼터링법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 자기터널접합 소자 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 씨앗층은 질소 도핑된 금속을 포함하는 자기터널접합 소자 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 질소 도핑된 금속은 W2N 또는 TaN인 자기터널접합 소자 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 강자성층은 Co, Fe, Ni 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 물질을 포함하는 자기터널접합 소자 제조방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10438997B2 (en) * 2014-05-21 2019-10-08 Avalanche Technology, Inc. Multilayered seed structure for magnetic memory element including a CoFeB seed layer
KR101711741B1 (ko) * 2015-06-29 2017-03-03 한양대학교 산학협력단 수직자기이방성을 갖는 mtj 구조 및 이를 포함하는 자성소자
JP2018056391A (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 Tdk株式会社 磁気抵抗効果素子
JP6917205B2 (ja) * 2017-06-16 2021-08-11 東京エレクトロン株式会社 磁気抵抗素子の製造方法
US10283701B1 (en) 2017-11-20 2019-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for providing a boron-free magnetic layer in perpendicular magnetic junctions
US12035634B2 (en) * 2021-09-10 2024-07-09 Western Digital Technologies, Inc. Tunneling magnetoresistive (TMR) device with improved seed layer
US12040114B2 (en) 2022-09-14 2024-07-16 Western Digital Technologies, Inc. Magnetoresistive device comprising a synthetic antiferromagnetic coupling layer of RuAl having a (001) texture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060049265A (ko) * 2004-06-30 2006-05-18 헤드웨이 테크놀로지스 인코포레이티드 고성능 자기 터널링 접합 ｍｒａｍ을 위한 새로운 하층
JP2011061204A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Samsung Electronics Co Ltd 磁気メモリ素子
JP2011258596A (ja) * 2010-06-04 2011-12-22 Hitachi Ltd 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ
JP2012502447A (ja) * 2008-09-03 2012-01-26 キヤノンアネルバ株式会社 非晶質または微結晶質ＭｇＯトンネル障壁に用いる優先グレイン成長強磁性シード層
KR20120009926A (ko) * 2010-07-22 2012-02-02 삼성전자주식회사 자기 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 카드 및 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886602B1 (ko) * 2001-05-31 2009-03-05 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 터널자기저항소자
US7252852B1 (en) * 2003-12-12 2007-08-07 International Business Machines Corporation Mg-Zn oxide tunnel barriers and method of formation
KR101652006B1 (ko) * 2010-07-20 2016-08-30 삼성전자주식회사 자기 기억 소자 및 그 제조 방법
KR102060419B1 (ko) * 2014-10-02 2019-12-30 에스케이하이닉스 주식회사 다층 자성 박막 스택 및 이를 포함하는 비휘발성 메모리 소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060049265A (ko) * 2004-06-30 2006-05-18 헤드웨이 테크놀로지스 인코포레이티드 고성능 자기 터널링 접합 ｍｒａｍ을 위한 새로운 하층
JP2012502447A (ja) * 2008-09-03 2012-01-26 キヤノンアネルバ株式会社 非晶質または微結晶質ＭｇＯトンネル障壁に用いる優先グレイン成長強磁性シード層
JP2011061204A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Samsung Electronics Co Ltd 磁気メモリ素子
JP2011258596A (ja) * 2010-06-04 2011-12-22 Hitachi Ltd 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ
KR20120009926A (ko) * 2010-07-22 2012-02-02 삼성전자주식회사 자기 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 카드 및 시스템

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