【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于垂直磁性隧道结(P-MTJ)的合成抗铁磁(SAF)耦合自由层公开领域本文描述的各实施例涉及磁阻式随机存取存储器(MRAM),并且尤其涉及MRAM中的磁性隧道结(MTJ)。背景MRAM(磁阻式随机存取存储器)是可以利用MTJ(磁性隧道结)器件的非易失性存储器,其中MTJ器件的状态取决于其铁磁层的磁性(电子自旋)取向。STT-MTJ(自旋矩转移MTJ)通过使用开关电流来改变自旋取向。为了达成具有良好热稳定性以及低切换电流的高密度MRAM,已经尝试开发具有高垂直磁各向异性(PMA)的MTJ器件。在具有自由铁磁层的垂直磁性隧道结(p-MTJ)中,自由铁磁层中的磁场取向垂直于势垒层与铁磁层之间的界面。使p-MTJ器件具有高隧道磁阻(TMR)、高PMA、以及良好的数据留存是合乎期望的。概述本专利技术的示例性实施例涉及一种具有改善的隧道磁阻(TMR)、垂直磁各向异性(PMA)、数据留存、以及热稳定性的磁性隧道结(MTJ)器件以及用于制造此类磁性隧道结的方法。此外,根据本专利技术的各实施例的MTJ器件的磁属性和电属性在高工艺温度处可以被维持。在一实施例中,一种磁阻式随机存取存储器(MRAM)器件,包括:具有第一磁矩的第一自由铁磁层;置于该第一自由铁磁层上的合成抗铁磁(SAF)耦合层;以及置于SAF耦合层上的第二自由铁磁层,该第二自由铁磁层具有与第一自由铁磁层的第一磁矩相对的第二磁矩。在另一实施例中,一种磁性隧道结(MTJ)器件包括:具有第一磁矩的第一自由铁磁层;置于该第一自由铁磁层上的合成抗铁磁(SAF)耦合层;以及置于SAF耦合层上的第二自由铁磁层,该第二自由铁磁层具 ...
【技术保护点】
一种磁阻式随机存取存储器(MRAM)器件,包括:具有第一磁矩的第一自由铁磁层;置于所述第一自由铁磁层上的合成抗铁磁(SAF)耦合层;以及置于SAF耦合层上的第二自由铁磁层,所述第二自由铁磁层具有与所述第一自由铁磁层的第一磁矩相反的第二磁矩。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.01 US 14/321,5161.一种磁阻式随机存取存储器(MRAM)器件,包括:具有第一磁矩的第一自由铁磁层;置于所述第一自由铁磁层上的合成抗铁磁(SAF)耦合层;以及置于SAF耦合层上的第二自由铁磁层,所述第二自由铁磁层具有与所述第一自由铁磁层的第一磁矩相反的第二磁矩。2.如权利要求1所述的MRAM器件,其特征在于,所述第一自由铁磁层包括富铁钴铁硼(Fe-richCoFeB)层。3.如权利要求2所述的MRAM器件,其特征在于,所述第一自由铁磁层进一步在所述Fe-richCoFeB层上包括钴铁硼钽(CoFeBTa)层。4.如权利要求3所述的MRAM器件,其特征在于,所述第一自由铁磁层进一步在所述CoFeBTa层上包括钴(Co)层。5.如权利要求2所述的MRAM器件,其特征在于,所述第一自由铁磁层进一步在所述Fe-richCoFeB层上包括钴铁硼铪(CoFeBHf)层。6.如权利要求5所述的MRAM器件,其特征在于,所述第一自由铁磁层进一步在所述CoFeBHf层上包括钴(Co)层。7.如权利要求1所述的MRAM器件,其特征在于,所述第二自由铁磁层在所述SAF耦合层上包括钴(Co)层。8.如权利要求7所述的MRAM器件,其特征在于,所述第二自由铁磁层进一步在所述Co层上包括富铁钴铁硼(Fe-richCoFeB)层。9.如权利要求1所述的MRAM器件,其特征在于,所述SAF耦合层包括钌(Ru)。10.如权利要求1所述的MRAM器件,其特征在于,所述SAF耦合层包括铬(Cr)。11.如权利要求1所述的MRAM器件,其特征在于,进一步在所述第二自由铁磁层上包括具有高垂直磁各向异性(PMA)的覆盖层。12.如权利要求11所述的MRAM器件,其特征在于,所述覆盖层包括氧化镁(MgO)。13.如权利要求12所述的MRAM器件,其特征在于,MgO具有(100)的表面取向。14.如权利要求11所述的MRAM器件,其特征在于,所述覆盖层包括氧化铝(AlOx)。15.如权利要求1所述的MRAM器件,其特征在于,进一步包括连接到所述第一自由铁磁层的势垒层。16.如权利要求15所述的MRAM器件,其特征在于,所述势垒层包括氧化镁(MgO)层。17.如权利要求16所述的MRAM器件,其特征在于,MgO层具有(100)的表面取向。18.一种磁性隧道结(MTJ)器件,包括:具有第一磁矩的第一自由铁磁层;置于所述第一自由铁磁层上的合成抗铁磁(SAF)耦合层;以及置于SAF耦合层上的第二自由铁磁层,所述第二自由铁磁层具有与所述第一自由铁磁层的第一磁矩相反的第二磁矩。19.如权利要求18所述的MTJ器件,其特征在于,所述第一自由铁磁层包括:富铁钴铁硼(Fe-richCoFeB)层;所述Fe-richCoFeB层上的钴铁硼钽(CoFeBTa)层;以及所述CoFeBTa层上的钴(Co)层。20.如权利要求18所述的MTJ器件...
【专利技术属性】
技术研发人员:C·朴,M·G·戈特瓦尔德,K·李,S·H·康,
申请(专利权)人:高通股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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