一种具有高翻转效率的磁隧道结及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高翻转效率的磁隧道结及其制备方法，其中，磁隧道结包括依次叠加的固定层、势垒层和自由层，并采用高能粒子轰击或离子注入处理自由层的侧壁形成环状牺牲层，牺牲层垂直于势垒层设置。制备方法包括：提供衬底，在衬底上形成有磁隧道结，磁隧道结包括依次叠加的固定层、势垒层和自由层；在自由层的上方制作掩膜，基于掩膜对自由层向下刻蚀至预设位置；采用高能粒子轰击或离子注入处理自由层的侧壁形成牺牲层；基于掩膜继续向下刻蚀至贯穿磁隧道结；去除掩膜。通过在磁隧道结刻蚀后的自由层侧壁形成牺牲层，降低刻蚀损伤层对自由层翻转的不利影响，提高了翻转效率，降低了功耗及对加工工艺和设备性能的要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高翻转效率的磁隧道结及其制备方法


[0001]本专利技术属于存储器
，具体涉及一种具有高翻转效率的磁隧道结及其制备方法。

技术介绍

[0002]STT
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MRAM(Spin Transfer Torque
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Magnetoresistive Random Access Memory)是一种新型非易失存储器，具有纳秒级的高速读写、近乎无限的使用寿命、10年以上的数据保存时间等优良特性，在未来存储应用方面具有较大潜力。目前STT
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MRAM的功耗过高是限制大规模推广应用的主要因素之一。数据保存时间增加导致翻转电流增加，功耗也随之增加，数据保存时间(能量)与翻转电流的比值通常被定义为翻转效率，要想在维持数据保存时间的需求下来降低功耗，提高翻转效率是最有效的解决方案之一。一种提高翻转效率的方法是改变磁隧道结(MTJ，Magnetic Tunnel Junction)的直径，MTJ为STT
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MRAM的核心存储单元，MTJ的直径越小，翻转效率越高，维持相同热稳定性所需的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高翻转效率的磁隧道结，其特征在于：所述具有高翻转效率的磁隧道结包括依次叠加的固定层、势垒层和自由层，并采用高能粒子轰击或离子注入处理所述自由层的侧壁形成环状牺牲层，所述牺牲层垂直于所述势垒层设置。2.如权利要求1所述的具有高翻转效率的磁隧道结，其特征在于：所述牺牲层的壁厚为3～20nm。3.如权利要求1所述的具有高翻转效率的磁隧道结，其特征在于：所述高能粒子轰击的元素为He、Ne、Ar、Kr、Xe、Ta、W、Hf、Ir、Pd中的一种或多种，所述离子注入的元素为B、N、Si、P、S中的一种或多种。4.如权利要求1所述的具有高翻转效率的磁隧道结，其特征在于：所述固定层的材料选自Co、Ni、Fe、CoFe、CoNi、NiFe、CoFeNi、CoB、FeB、CoFeB、NiFeB、Pt、Pd、PtPd、FePt、Ir、Ru、Re、Rh、B、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Cu、Ag、Au、Al、Hf中的一种或多种，所述势垒层的材料选自镁氧化合物、硅氧化合物、硅氮化合物、铝氧化合物、镁铝氧化合物、钛氧化合物层、钽氧化合物、钙氧化合物、铁氧化合物中的一种或多种，所述自由层的材料选自Co、Fe、Ni、Pt、Pd、Ru、Ta、W、Ir、Rh、Mo、Hf、Cu、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeNi、CoFeB、NiFeB、CoNiB、CoFeNiB、FePt、FePd、CoPt、CoPd、CoFePt、CoFePd、FePtPd、CoPtPd、CoFePtPd中的一种或多种。5.一种具有高翻转效率的磁隧道结的制备方法，其特征在于：所述具有高翻转效率的磁隧道结的制备方法包括如下步骤：S1、提供衬底，在所述衬底上形成有磁隧道结，所述磁隧道结包括依次叠加的固定层、势垒层和自由层；S2、在所述自...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟克群，孟皓，张文彪，李州，石以诺，
申请(专利权)人：中电海康集团有限公司，
类型：发明
国别省市：