磁性随机存储器的磁性隧道结结构制造技术

本申请提供一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，所述磁性隧道结结构包括多层晶格转换层，实现具有面心立方晶体结构的反铁磁层到具有体心立方堆积参考层之间的晶格转换和强铁磁耦合，有利于磁性隧道结单元在磁学，电学和良率的提升以及器件的缩微化。

【技术实现步骤摘要】
磁性随机存储器的磁性隧道结结构
本专利技术涉及存储器
，特别是关于一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构。
技术介绍
磁性随机存储器(Magneticrandomaccessmemory，MRAM)在具有垂直各向异性(PerpendicularMagneticAnisotropy；PMA)的磁性隧道结(Magnetictunneljunction；MTJ)中，作为存储信息的自由层，在垂直方向拥有两个磁化方向，即：向上和向下，分别对应二进制中的“0”和“1”或者“1”和“0”，在实际应用中，在读取信息或者空置的时候，自由层的磁化方向会保持不变；在写的过程中，如果与现有状态不相同的信号输入时，则自由层的磁化方向将会在垂直方向上发生一百八十度的翻转。磁随机存储器的自由层磁化方向保持不变的能力叫做数据保存能力或者是热稳定性，在不同的应用情况中要求不一样，对于一个典型的非易失存储器(Non-volatileMemory，NVM)而言，数据保存能力要求是在125℃的条件下可以保存数据十年，在外磁场翻转，热扰动，电流扰动或读写多次操作时，都会造成数据保持能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，设置于磁性随机存储单元，所述磁性隧道结由上至下结构包括自由层、势垒层、参考层、晶格转换层、反铁磁层与缓冲层，其特征在于，所述晶格转换层包括：/n第一转换子层，即交换耦合保持层，由铁磁材料形成；/n第二转换子层，即非连续阻挡层，设置于所述第一转换子层上，由低电负性的金属材料、或其氧化物或氮化物形成,厚度为不足以形成连续原子层；/n第三转换子层，即中间磁耦合层，设置于所述第二转换子层上，由铁磁材料形成；以及/n第四转换子层，即体心晶格促进层，设置于所述第三转换子层上，由高电负性的具有体心晶体结构的过渡金属形成；/n其中，所述磁性隧道结包括的四个晶格转换子层，...

【技术特征摘要】
1.一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，设置于磁性随机存储单元，所述磁性隧道结由上至下结构包括自由层、势垒层、参考层、晶格转换层、反铁磁层与缓冲层，其特征在于，所述晶格转换层包括：
第一转换子层，即交换耦合保持层，由铁磁材料形成；
第二转换子层，即非连续阻挡层，设置于所述第一转换子层上，由低电负性的金属材料、或其氧化物或氮化物形成,厚度为不足以形成连续原子层；
第三转换子层，即中间磁耦合层，设置于所述第二转换子层上，由铁磁材料形成；以及
第四转换子层，即体心晶格促进层，设置于所述第三转换子层上，由高电负性的具有体心晶体结构的过渡金属形成；
其中，所述磁性隧道结包括的四个晶格转换子层，进行所述反铁磁层与所述参考层之间的晶格转换和强铁磁耦合。


2.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述第一转换子层的材料为钴、钴铂合金或钴钯合金，所述第一转换子层的厚度为0.2纳米至0.5纳米间。


3.如权利要求2所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述第一转换子层沉积之后，通过加热工艺、冷凝工艺、辐照工艺与等离子工艺中至少其一进行后处理。


4.如权利要求3所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述加热工艺的温度范围为摄氏100度至400度之间；所述冷凝工艺的温度范围为摄氏-263度至0度之间；所述辐照工艺的波长为100纳米至～3000纳米之间；所述等离子工艺为反应离子刻蚀工艺、离子束刻蚀工艺或气体团簇离子束工艺。


5.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云森，郭一民，陈峻，肖荣福，
申请(专利权)人：上海磁宇信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31