磁性器件制造技术

实施方式提供一种能够提高器件的特性的磁性器件。实施方式的磁性器件包括：设置于基板(80)的上方的第1磁性体(12A)；基板(80)与第1磁性体(12A)之间的第2磁性体(11A)；第1磁性体(12A)与第2磁性体(11A)之间的非磁性体(13A)；设置于基板(80)与第2磁性体(11A)之间并包括非晶层的第1层(199A)；以及设置于第1层(199A)与第2磁性体(11A)之间并包括结晶层的第2层(190A)。

【技术实现步骤摘要】
磁性器件本申请享有以日本专利申请2019-049562号(申请日：2019年3月18日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及磁性器件。
技术介绍
为了提高磁阻效应元件的特性，推进了关于元件的结构及元件的构成构件的研究及开发。
技术实现思路
本专利技术所要解决的课题是提供一种能够提高器件的特性的磁性器件。本实施方式的磁性器件包括：设置于基板的上方的第1磁性体；所述基板与所述第1磁性体之间的第2磁性体；所述第1磁性体与所述第2磁性体之间的非磁性体；设置于所述基板与所述第2磁性体之间并包括非晶层的第1层；以及，设置于所述非晶层与所述第2磁性体之间并包括结晶层的第2层。附图说明图1是示出实施方式的磁性器件的基本例的图。图2是示出实施方式的磁性器件的结构例的图。图3是示出实施方式的磁性器件的特性的图。图4是示出实施方式的磁性器件的特性的图。图5是示出实施方式的磁性器件的特性的图。图6是示出实施方式的磁性器件的特性的图。图7是示出实施方式的磁性器件的特性的图。图8是示出实施方式的磁性器件的特性的图。图9是示出实施方式的磁性器件的特性的图。图10是用于说明实施方式的磁性器件的变形例的图。图11是用于说明实施方式的磁性器件的应用例的图。图12是用于说明实施方式的磁性器件的应用例的图。图13是用于说明实施方式的磁性器件的应用例的图。附图标记说明400、400A：磁性器件；30、31：电极；10：层叠体(磁隧道结)；11、12：磁性体；111：参照层；115：偏移消除(shiftcancel)层；13：非磁性层。具体实施方式[实施方式]以下，参照附图(图1至图13)，对本实施方式详细地进行说明。在以下的说明中，对于具有同一功能以及构成的要素，标注同一标号。另外，在以下的各实施方式中，标注有在末尾带有用于进行区别化的数字/英文的参照标号(例如，字线WL、位线BL、各种电压以及信号等)的构成要素，在相互不区别也可以的情况下，使用省略了末尾的数字/英文的记载(参照标号)。(1)实施方式参照图1至图9，对第1实施方式的磁性器件及其制造方法进行说明。(a)基本例使用图1对本实施方式的磁性器件的基本例进行说明。图1是示出本实施方式的磁阻效应元件的基本例的结构的示意性剖视图。如图1所示，本实施方式的磁阻效应元件400A包括2个磁性体11A、12A、非磁性体13A、以及基底层(非磁性体)19A。磁性体11A、12A各自在相对于基板80的表面垂直的方向(在此为Z方向)上设置于基板的上方。磁性体11A设置于磁性体12A与基板80之间。磁性体11A至少包括1个磁性层111A。磁性体11A例如包括2个磁性层111A、115A、以及非磁性层116A。磁性层111A设置于磁性层115A的Z方向上的上方。非磁性层116A设置于2个磁性层111A、115A之间。非磁性层116A是金属层。这样，磁性体11A是包括在Z方向上层叠着的多个层111A、115A、116A的层叠体。例如，磁性体11A具有SAF(syntheticantiferromagnetic：合成反铁磁性)结构。磁性体11A的2个磁性层111A、115A隔着非磁性的金属层116A而被反铁磁性地耦合。在SAF结构中，磁性层111A的磁化的朝向被设定为与磁性层115A的磁化的朝向相反的朝向。以下，磁性体11A也称为SAF结构(或SAF层)11A。非磁性体13A设置于磁性体11A与磁性体12A之间。基底层19A设置于SAF结构11A与基板80之间。基底层19A是层叠体。基底层19A包括多个层190A、199A。层199A设置于磁性体11A与基板80之间。层190A设置于磁性体11A与层199A之间。这样，基底层19A是包括在Z方向上层叠着的多个层的层叠体。基底层19A作为用于改善磁性体11A的特性的层发挥功能。也可以将1个以上的层(构件)设置于基板80与磁性体11A之间。本实施方式的磁性器件是磁阻效应元件。本实施方式的磁阻效应元件400A能够相应于2个磁性体11A、12A的相对的磁化排列而取得多个抵抗状态(磁阻值、电阻值)。在本实施方式中，基底层19A的层199A是包括非晶层的层(以下，称为非晶层)。在本实施方式中，基底层19A的层190A是包括结晶层的层(以下，称为结晶层)。结晶层190A具有单层结构或层叠结构。非晶层199A在Z方向上设置于结晶层190A的下方。非晶层199A防止比非晶层199A靠下方的层(例如，基板80或导电层)的结晶特性(结晶信息以及缺陷信息等)被向比非晶层199A靠上方的层(例如，层190A以及磁性体11A)传播(转移)。结晶层190A能够促进磁性体11A的晶体生长。由于比非晶层199A靠下方的层的结晶特性的传播由非晶层199A防止，因此，磁性体11A大致依存于结晶层190A的结晶特性来进行晶体生长。因此，在本实施方式中，磁性体11A的结晶的均匀性提高。另外，非晶层199A具有比较高的平坦性。由此，设置在非晶层199A上的结晶层190A、磁性体11A、12A以及非磁性体13A的平坦性也提高。作为其结果，在本实施方式的磁阻效应元件中，磁性体11A、12A的磁特性得到改善。由此，本实施方式的磁阻效应元件(磁性器件)的特性提高。(b)结构例使用图2对本实施方式的磁阻效应元件(MTJ元件)的结构进行说明。图2是示出本实施方式的磁阻效应元件的结构例的示意性剖视图。在图2中，为了图示的明确化，省略覆盖元件的保护膜以及层间绝缘膜的图示。如图2所示，本实施方式的磁阻效应元件400具有长方形形状的截面形状。但是，本实施方式的磁阻效应元件400也可以具有梯形形状的截面形状。例如，本实施方式的MTJ元件400具有圆形状、椭圆形状、或四边形形状(例如，正方形形状或长方形形状)的平面形状(从Z方向观察到的形状)。另外，在四边形形状的平面形状的MTJ元件中，四边形形状的平面形状的磁性层的角也有时变圆(倒圆角，round)。本实施方式的磁阻效应元件400包括层叠体10、19以及2个电极30、31。层叠体10设置于2个电极30、31之间。层叠体19设置于层叠体10与电极30之间。电极30设置于磁阻效应元件400的Z方向上的一端侧。电极31设置于磁阻效应元件400的Z方向上的另一端侧。电极31在Z方向上设置于电极30的上方。以下，电极30称为下部电极30，电极31称为上部电极31。电极30、31的材料例如包含钨(W)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钛(Ti)、以及氮化钛(TiN)等中的至少1个。此外，各电极30、31可以是单层结构，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性器件，具备：/n设置于基板的上方的第1磁性体；/n所述基板与所述第1磁性体之间的第2磁性体；/n所述第1磁性体与所述第2磁性体之间的非磁性体；/n设置于所述基板与所述第2磁性体之间并包括非晶层的第1层；以及/n设置于所述非晶层与所述第2磁性体之间并包括结晶层的第2层。/n

【技术特征摘要】
20190318 JP 2019-0495621.一种磁性器件，具备：
设置于基板的上方的第1磁性体；
所述基板与所述第1磁性体之间的第2磁性体；
所述第1磁性体与所述第2磁性体之间的非磁性体；
设置于所述基板与所述第2磁性体之间并包括非晶层的第1层；以及
设置于所述非晶层与所述第2磁性体之间并包括结晶层的第2层。


2.根据权利要求1所述的磁性器件，
所述第2磁性体包括第1磁性层、所述第1磁性层与所述第2层之间的第2磁性层、以及所述第1磁性层与所述第2磁性层之间的非磁性层。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽田和也，李永珉，及川忠昭，吉野健一，北川英二，矶田大河，
申请(专利权)人：东芝存储器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP