磁存储单元结构及存储器制造技术

本发明专利技术涉及一种磁存储单元结构及存储器，包括：磁隧道结，包括层叠的反铁磁层、自由层、势垒层与参考层；自旋霍尔层，设置于反铁磁层背向自由层的一侧；介电功能层，采用介电材料，贴合于自旋霍尔层背向反铁磁层的一侧；其中，介电功能层背向自旋霍尔层的一侧用于连接电位，以在数据写入时使介电功能层的顶侧和底侧之间形成电势差和电场。本发明专利技术在自旋霍尔层背向反铁磁层的一侧设置介电功能层，在进行数据写入时，该介电功能层产生的电场能够使得介电功能层的晶格发生形变，产生应力，进而传递至反铁磁层与自由层，改变反铁磁层与自由层的各向异性，从而使得自旋霍尔层较容易翻转反铁磁层与自由层，减小了写入电流的需求，降低了数据写入功耗。据写入功耗。据写入功耗。

【技术实现步骤摘要】
磁存储单元结构及存储器


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别是涉及一种磁存储单元结构及存储器。

技术介绍

[0002]利用反铁磁和铁磁的本征交换偏置作用进行信息存储的磁存储器(EB
‑
MRAM)，被人们认为有望成为第四代磁存储器。EB
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MRAM的基本存储单元为“自旋霍尔层/反铁磁/自由层/氧化物势垒层/参考层”多层膜结构，它在SOT
‑
MRAM存储单元的基础上插入了一层反铁磁层。反铁磁与自由层之间存在交换偏置作用，反铁磁能够钉扎住自由层磁化方向，从而能够提高自由层的数据存储稳定性。EB
‑
MRAM通过翻转交换偏置的方向，也就是翻转反铁磁对自由层的钉扎方向来翻转自由层磁化方向，以实现数据写入。交换偏置的翻转则主要依靠反铁磁磁化方向的翻转，而反铁磁翻转的主要过程包括自旋霍尔层中自旋流以及焦耳热效应对反铁磁磁矩的扰动。
[0003]但是，由于反铁磁磁矩的各向异性较强，具有强稳定性，从而翻转反铁磁所需的电流较大，造成较高的数据写入功耗。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁存储单元结构，其特征在于，包括：磁隧道结，包括层叠的反铁磁层、自由层、势垒层与参考层；自旋霍尔层，设置于所述反铁磁层背向所述自由层的一侧；介电功能层，采用介电材料，贴合于所述自旋霍尔层背向所述反铁磁层的一侧；其中，所述介电功能层背向所述自旋霍尔层的一侧用于连接电位，以在数据写入时使所述介电功能层的顶侧和底侧之间形成电势差和电场。2.根据权利要求1所述的磁存储单元结构，其特征在于，所述自旋霍尔层包括接线部与连接所述接线部的自旋部，所述接线部的厚度大于所述自旋部的厚度，所述介电功能层位于所述自旋部的背向所述反铁磁层的一侧。3.根据权利要求2所述的磁存储单元结构，其特征在于，所述介电功能层的底侧与所述接线部的底侧齐平，所述接线部的顶侧与所述自旋部的顶侧齐平。4.根据权利要求1所述的磁存储单元结构，其特征在于，所述介电功能层背向所述自旋霍尔层的一侧具有用于连接电位的导电层。5.根据权利要求1所述的磁存储单元结构，其特征在于，所述自旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊丹荣，张洪超，卢世阳，吕术勤，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：