垂直磁化自旋轨道磁性元件制造技术

本发明专利技术涉及一种垂直磁化自旋轨道磁性元件，包括重金属层、磁隧道结、第一反铁磁层、第一阻绝层以及第一外漏场施加层。磁隧道结设置于重金属层上。第一阻绝层设置于磁隧道结与第一反铁磁层之间。第一外漏场施加层设置于第一反铁磁层与第一阻绝层之间。第一外漏场施加层产生平行于膜面的外漏磁场。第一反铁磁层接触所述第一外漏场施加层以定义第一外漏场施加层所产生的磁矩方向。

Magnetic element of vertical magnetized spin orbit

The invention relates to a vertical magnetic spin orbit magnetic components, including metal layer, magnetic tunnel junction, the first antiferromagnetic layer, the first barrier layer and a first leakage field applied layer. The magnetic tunnel junction is set on the heavy metal layer. The first barrier layer is arranged between the magnetic tunnel junction with the first antiferromagnetic layer. The first leakage field applied layer is arranged between the first antiferromagnetic layer and the first insulation layer. The outer leakage field of the first outer leakage field produces an external leakage parallel to the surface of the membrane. The first antiferromagnetic layer contacts the first outer leakage field to define the direction of the magnetic moment produced by the first outer leakage field.

【技术实现步骤摘要】
垂直磁化自旋轨道磁性元件
本专利技术涉及磁存储器领域，特别涉及一种垂直磁化自旋轨道磁性元件。
技术介绍
磁存储器(MagneticRandomAccessMemory；MRAM)具有速度快、低耗能、高密度、非易失性和几乎可无限次读写的优势，被预测为下一代存储器的主流。磁存储器中存储元件的主要结构是由磁/非磁性金属/磁三层材料的固定层(PinnedLayer)、隧穿阻挡层(TunnelingBarrierLayer)及磁性材料的自由层(FreeLayer)所堆栈组成的堆栈结构。此种堆栈结构可被称为磁隧道结(MagneticTunnelJunction；MTJ)元件。由于写入电流仅通过被选择的磁隧元件，而磁化翻转取决于写入电流的强度以及外部磁场的强度，因此在磁隧道结元件缩小之后反而有利于写入电流的下降，理论上，能够同时解决写入选择性的提高以及写入电流的降低的问题。以自旋轨道力矩(Spin-Orbit-Torque；SOT)机制来进行读写的磁隧道结元件可分为水平式MJT元件(In-planeMTJ)以及垂直式MTJ元件(PerpendicularMTJ)。垂直式MTJ相对于水平式MTJ具备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，包括：重金属层；磁隧道结，设置于该重金属层上；第一反铁磁层；第一阻绝层，设置于该磁隧道结与该第一反铁磁层之间；以及第一外漏场施加层，设置于该第一反铁磁层与该第一阻绝层之间，产生平行于膜面的外漏磁场，其中该第一反铁磁层接触该第一外漏场施加层以定义该第一外漏场施加层所产生的磁矩方向。

【技术特征摘要】
2016.08.04 TW 1051247421.一种垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，包括：重金属层；磁隧道结，设置于该重金属层上；第一反铁磁层；第一阻绝层，设置于该磁隧道结与该第一反铁磁层之间；以及第一外漏场施加层，设置于该第一反铁磁层与该第一阻绝层之间，产生平行于膜面的外漏磁场，其中该第一反铁磁层接触该第一外漏场施加层以定义该第一外漏场施加层所产生的磁矩方向。2.如权利要求1所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，该重金属层设置在该第一阻绝层上，该第一阻绝层设置在该第一外漏场施加层上。3.如权利要求2所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，该重金属层与该第一阻绝层具备相同的一第一膜面面积，且该磁隧道结具备第二膜面面积，其中该第一膜面面积大于该第二膜面面积。4.如权利要求3所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，该第一外漏场施加层以及该第一反铁磁层具备第三膜面面积，其中该第二膜面面积等于该第三膜面面积。5.如权利要求3所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，该第一外漏场施加层以及该第一反铁磁层具备相同的第三膜面面积，其中该第三膜面面积小于该第一膜面面积且大于该第二膜面面积。6.如权利要求3所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，其中该第一外漏场施加层以及该第一反铁磁层具备相同的第三膜面面积，其中该第三膜面面积等于该第一膜面面积。7.如权利要求3所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，其中该第一外漏场施加层以及该第一反铁磁层具备相同的第三膜面面积，其中该第三膜面面积大于该第一膜面面积。8.如权利要求2所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，还包括：第二阻绝层，设置在该磁隧道结上；第二反铁磁层；第二外漏场施加层，设置在该第二阻绝层上，其中该第二反铁磁层设置在该第二外漏场施加层上。9.如权利要求8所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，其中该重金属层、该第一阻绝层、该第一外漏场施加层以及该第一反铁磁层具备相同的第一膜面面积，且该磁隧道结、第二阻绝层、第二反铁磁层以及第二外漏场施加层具备第二膜面面积，其中该第一膜面面积大于该第二膜面面积。10.如权利要求1所述的垂直磁化自旋轨道磁性元件，其特征在于，其中该第一阻绝层的材料为氧化镁、氧化铝、镁或三者的组合。11.如权利要求1所述的垂直磁化自旋轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣翰，杨姗意，陈佑昇，张耀仁，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71