一种SOT-MRAM及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种SOT

【技术实现步骤摘要】
一种SOT
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MRAM及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种SOT
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MRAM及其制造方法。

技术介绍

[0002]磁随机存储器(MRAM)是新型存储器中最有应用前景的存储技术之一，它有望替代动态随机存储器(DRAM)和静态随机存储器(SRAM)。MRAM的核心结构是磁性隧道结(MTJ)结构，它由两层铁磁层和一层隧穿层构成的三明治结构组成。两层铁磁层中，其中一层的磁化强度可以通过电流或磁场进行翻转，称为自由层；另一层的磁化强度则一直保持不变，称为参考层(固定层)。当自由层和参考层磁化方向平行时，MTJ处于低阻态；当它们反平行时，MTJ则处于高阻态。高低阻态可用于存储数据“0”和“1”。MRAM按照读写方式的不同分为STT型和SOT型两种。其中SOT
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MRAM读写路径分开，写入时间可达0.5ns，无论在器件可靠性、稳定性、读写速度等方面均优于STT
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MRAM。但SOT
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MRAM在应用中面临的一个关键问题就是需要施加一个外磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SOT
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MRAM，其特征在于，包括：基片；设置在所述基片上的多个存储单元，每个存储单元包括沉积在所述基片上且用于通写入电流的SOT层、以及设置在所述SOT层上的磁性隧道结；其中，所述磁性隧道结包括：沉积在所述SOT层上的自由层、层叠在所述自由层上的绝缘层、以及层叠在所述绝缘层上的参考层；至少环绕包裹每个磁性隧道结中自由层侧面的反铁磁绝缘层，且所述反铁磁绝缘层的磁矩方向与所述写入电流的方向平行。2.如权利要求1所述的SOT
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MRAM，其特征在于，所述反铁磁绝缘层至少包裹每个磁性隧道结中自由层、绝缘层及参考层的所有侧面。3.如权利要求2所述的SOT
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MRAM，其特征在于，所述反铁磁绝缘层填满所述多个存储单元中相邻磁性隧道结之间的空间。4.如权利要求1所述的SOT
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MRAM，其特征在于，所述反铁磁绝缘层的材料为CoFeB的氧化物、CoOx、FeOx、NiOx、CrOx、MnOx、CoFe2O4中的任意一种材料或由任意几种材料制成的混合物或合金。5.如权利要求1所述的SOT
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MRAM，其特征在于，所述反铁磁绝缘层环绕包裹每个磁性隧道结侧面的厚度至少为0.5纳米。6.一种SOT
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MRAM的制造方法，其特征在于，包括：提供一基片；在所述基片上设置多个存储单元，包括：在所述基片上沉积多个用于通写入电流的SOT层；在每个SOT层上形成一个磁性隧道结，其中，所述磁性隧道结包括：沉积在所述SOT层上的自由层、层叠在所述自由层上的绝缘层、以及层叠在所述绝缘层上的参考层；形成至少环绕包裹每个磁性隧道结中自由层侧面的反铁磁绝缘层；调节所述反铁磁绝缘层的磁矩方向，使所述反铁磁绝缘层的磁矩方向与所述写入电流的方向平行。7.如权利要求6所述的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕冲，娄凯华，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
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