磁性存储单元及其制备方法、磁性存储阵列、存储器技术

本发明专利技术提供一种磁性存储单元及其制备方法、磁性存储阵列、存储器，涉及磁性存储器技术领域。本发明专利技术的一种磁性存储单元，包括依次堆叠的底电极、第一自由层、第二自由层、隧穿层和参考层，其中，所述第一自由层通过至少一种磁性材料与至少一种非磁性材料多靶共溅射形成；第二自由层通过磁性材料溅射形成。本发明专利技术的磁性存储单元，共溅射形成第一自由层，能有效降低自由层总饱和磁化强度Ms且不降低器件的隧穿磁阻MR。因翻转电流Ic和Ms正相关，从而有效降低翻转电流，降低功耗。降低功耗。降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
磁性存储单元及其制备方法、磁性存储阵列、存储器


[0001]本专利技术涉及磁性存储器
，具体涉及一种磁性存储单元及其制备方法、磁性存储阵列、存储器。

技术介绍

[0002]半导体工业背后的驱动力就是对器件的缩放。功能单元被缩放的越小，在有限基板上的排布密度越大。例如，缩小晶体管尺寸并集成在基板上，从而制造出具有更大存储容量的产品。优化每一个器件的性能都将带来巨大的价值。
[0003]基于隧穿磁电阻(TMR)的随机磁性存储器(MRAM)，尤其是自旋轨道矩
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随机存储器(SOT
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MRAM)，由于其自身非易失性，存储密度大，可重复擦写等优势，成为最有潜力的自旋电子学器件之一。然而，SOT
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MRAM的翻转电流大、功耗过高一直制约着其微型化的进程。因此，降低MRAM的翻转电流十分必要。
[0004]目前降低翻转电流的方法主要有三种：调整自由层厚度；在底电极和自由层之间插入异质结构；场辅助翻转。调整自由层厚度会降低器件TMR；在底电极和自由层之间插入异质结构会引入杂质离子破坏S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性存储单元，其特征在于，包括依次堆叠的底电极、第一自由层、第二自由层、隧穿层和参考层，其中，所述第一自由层通过至少一种磁性材料与至少一种非磁性材料多靶共溅射形成；第二自由层通过磁性材料溅射形成。2.如权利要求如权利要求1所述的磁性存储单元，其特征在于，所述非磁性材料包括：与底电极相同的非磁性金属或者不易扩散的非磁性金属。3.如权利要求1所述的磁性存储单元，其特征在于，所述磁性材料包括磁性金属或磁性合金。4.如权利要求1所述的磁性存储单元，其特征在于，所述磁性存储单元还包括人工反铁磁层、反铁磁层和保护层，其中，反铁磁层位于人工反铁磁层和保护层之间，人工反铁磁层位于参考层之上。5.如权利要求1～4任一所述的磁性存储单元，其特征在于，所述底电极材料为有SOT效应的金属，包括W、Ta和Cr；所述磁性材料包括CoFe、CoFeB、Fe和Co；所述非磁性材料包括W、Ta、Cr、Cu和Mg。6.一种磁性存...

【专利技术属性】
技术研发人员：商显涛，王文文，孙慧岩，秦颖超，卢世阳，刘宏喜，曹凯华，王戈飞，
申请(专利权)人：致真存储北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：