一种磁隧道结的形成方法及磁阻式随机存储器技术

本申请公开一种磁隧道结的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底形成有底电极，在所述底电极上形成磁隧道结，所述磁隧道结包括由下至上依次层叠的第一磁性层、隧穿层和第二磁性层，所述第一磁性层和所述第二磁性层具有垂直各向异性，当存在第二磁性层至第一磁性层电流时，第二磁性层磁矩方向与第一磁性层相同，当当电流方向相反时，第二磁性层磁矩方向与第一磁性层相反，其中，所述隧穿层中与所述第一磁性层的交界处注入有铁磁性粒子，所述铁磁性粒子的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相同。该方法提高了磁隧道结的隧穿磁电阻比，而且不改变磁性层的性质，因此不会对隧道结其他磁电参数产生负面影响。本申请还公开一种磁阻式随机存储器。

A Formation Method of Magnetic Tunnel Junction and Reluctance Random Memory

【技术实现步骤摘要】
一种磁隧道结的形成方法及磁阻式随机存储器
本申请涉及半导体领域，特别涉及一种磁隧道结的形成方法及磁阻式随机存储器。
技术介绍
随着存储技术的发展，一种基于磁隧道结(MagneticTunnelJunction，MTJ)的磁阻式随机存储器(MRAM，MagnetoresistiveRandomAccessMemory)得到了广泛应用，其可以独立或集成与使用随机存储器的设备，如处理器、专用集成电路或片上系统中。MRAM的核心结构是MTJ，MTJ的隧穿磁电阻比(TunnelMagnetoResistance，TMR)决定了MRAM的读出窗口，进而影响了MRAM的读取效率。基于此，如何提高MTJ的TMR是MRAM领域的研究热点之一。在钴铁硼CoFeB/氧化镁MgO/CoFeB/的MTJ结构中，其TMR取决于CoFeB和MgO的界面性质，当CoFeB和MgO为完美的体心立方结构时，该体系的TMR理论上将无限大。由于薄膜生长、刻蚀工艺等问题，导致上述MTJ的结构常常存在缺陷，因此，需要额外的辅助工艺如调整MTJ隧穿层的厚度以及高温退火优化MTJ。然而，随着隧穿层的厚度增加，MTJ的电阻面积(Re本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁隧道结的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底形成有底电极；在所述底电极上形成磁隧道结，所述磁隧道结包括由下至上依次层叠的第一磁性层、隧穿层和第二磁性层，所述第一磁性层和所述第二磁性层具有垂直各向异性，当存在所述第二磁性层至所述第一磁性层的电流时，所述第二磁性层的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相同，当存在所述第一磁性层至所述第二磁性层的电流时，所述第二磁性层的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相反；其中，所述隧穿层中与所述第一磁性层的交界处注入有铁磁性粒子，所述铁磁性粒子的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相同。

【技术特征摘要】
1.一种磁隧道结的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底形成有底电极；在所述底电极上形成磁隧道结，所述磁隧道结包括由下至上依次层叠的第一磁性层、隧穿层和第二磁性层，所述第一磁性层和所述第二磁性层具有垂直各向异性，当存在所述第二磁性层至所述第一磁性层的电流时，所述第二磁性层的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相同，当存在所述第一磁性层至所述第二磁性层的电流时，所述第二磁性层的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相反；其中，所述隧穿层中与所述第一磁性层的交界处注入有铁磁性粒子，所述铁磁性粒子的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述底电极上形成磁隧道结包括：依次进行磁隧道结的各材料层的生长；进行所述磁隧道结的各材料层的图案化，以形成磁隧道结；在进行图案化之前，或者图案化之后，还包括：向所述隧穿层中注入所述铁磁性粒子。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述底电极上形成磁隧道结包括：依次进行磁隧道结的第一磁性层、隧穿层的材料层的生长；向所述隧穿层的材料层中注入所述铁磁性粒子；进行所述磁隧道结的第二磁性层的材料层的生长；进行所述磁隧道结的各材料层的图案化，以形成所述磁隧道结。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述铁磁性粒子包括铁、钴以及镍中...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，罗军，杨美音，许静，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11