磁性隧道结结构及磁性随机存储器制造技术

本申请提供一种磁性隧道结结构及磁性随机存储器，所述磁性隧道结结构包括氧化镁中内含亚原子层所形成的势垒层。本申请通过氧化镁中内含亚原子层的设计，在不降低势垒层的厚度的条件下，降低了电阻面积积的同时保持稳定且足够的隧穿磁阻率，非常有利于MRAM电路读/写性能的提升与制作超小型MRAM电路的制作。

【技术实现步骤摘要】
磁性隧道结结构及磁性随机存储器
本专利技术涉及存储器
，特别是关于一种磁性隧道结结构及磁性随机存储器。
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，例如：应用于汽车电子领域，数据保存能力要求是在125℃甚至150℃的条件下可以保存数据至少十年，在外磁场翻转，热扰动，电本文档来自技高网...

【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覆盖层、自由层、势垒层、参考层、晶格隔断层、反铁磁层与种子层，其特征在于，所述势垒层为含亚原子层的氧化镁层所形成。/n

【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覆盖层、自由层、势垒层、参考层、晶格隔断层、反铁磁层与种子层，其特征在于，所述势垒层为含亚原子层的氧化镁层所形成。


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，所述亚原子层是嵌入所述氧化镁层之间或一侧。


3.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，所述亚原子层是由锌、铜、金、银、铝、镍、钴、铁、钨或其组合所形成，所述亚原子层的厚度为为0.05奈米至0.15奈米间。


4.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，所述势垒层是采用氧化镁/M/氧化镁的三叠层溅射镀膜的方式制作，所述M是由锌、铜、金、银、铝、镍、钴、铁、钨或其组合所形成，所述势垒层的总厚度为0.5奈米至1.5奈米间。


5.如权利要求4所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，在溅射镀膜后进行高温退火，形成具有矿盐晶体结构的[镁1-xMx]氧，其中所述矿盐晶体结构的(001)晶向平行于薄膜平面，M原子代替部分镁原子，以形成氧化镁层中含亚原子层矿盐晶体结...

【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