[發明專利]磁存儲器件

有效

• 申請號: 201010282801.3
• 申請日: 2010-09-13
• 公開（公告）號: CN102024903A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 吳世忠;李將銀;李濟珩;金佑填;林佑昶;鄭峻昊;崔錫憲
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;G11C11/15
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 劉光明;穆德駿

1.一種磁存儲器件，包括：

第一垂直磁性層；

所述第一垂直磁性層上的非磁性層；

所述非磁性層上的第一結磁性層，其中，所述非磁性層在所述第一垂直磁性層和所述第一結磁性層之間；

所述第一結磁性層上的隧道勢壘，其中，所述第一結磁性層在所述非磁性層和所述隧道勢壘之間；

所述隧道勢壘上的第二結磁性層，其中，所述隧道勢壘在所述第一結磁性層和所述第二結磁性層之間；以及

所述第二結磁性層上的第二垂直磁性層，其中，所述第二結磁性層在所述隧道勢壘和所述第二垂直磁性層之間。

2.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述第一垂直磁性層和所述第二垂直磁性層的磁化方向相對于所述隧道勢壘的平面是正交的。

3.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述非磁性層是第一非磁性層，所述器件進一步包括：

在所述第二結磁性層和所述第二垂直磁性層之間的第二非磁性層。

4.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述第一結磁性層和/或所述第二結磁性層包括第一晶體結構，并且其中，所述第一垂直磁性層和/或所述第二垂直磁性層包括不同于所述第一晶體結構的第二晶體結構。

5.如權利要求4所述的磁存儲器件，其中，在所述隧道勢壘和所述第一結磁性層之間的界面處的所述隧道勢壘的晶面與在所述隧道勢壘和所述第一結磁性層之間的界面處的所述第一結磁性層的晶面是相同的。

6.如權利要求5所述的磁存儲器件，其中，所述第一晶體結構是體心立方(BCC)晶體結構，并且所述晶面是(001)晶面。

7.如權利要求4所述的磁存儲器件，其中，所述第二晶體結構是L10晶體結構或六方緊密堆積晶格。

8.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述第一垂直磁性層和/或所述第二磁性層包括交替堆疊多次的非磁性金屬層和鐵磁金屬層，并且所述鐵磁金屬層包括一個至數個原子的厚度。

9.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述第一結磁性層和/或所述第二結磁性層包括從由鈷(Co)、鐵(Fe)和/或鎳組成的組中選擇的至少一種以及非磁性元素。

10.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述第一垂直磁性層和/或所述第二垂直磁性層包括RE-TM合金。

11.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述非磁性層具有在約(埃)至約(埃)的范圍內的厚度。

12.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述非磁性層包括非磁性金屬。

13.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述非磁性層包括非磁性過渡金屬。

14.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述第一垂直磁性層和所述第一結磁性層通過所述非磁性層來進行交換耦合。

15.如權利要求1所述的磁存儲器件，其中，所述非磁性層包括金屬化合物層，所述金屬化合物層包括從由金屬氧化物、金屬氮化物、和/或金屬氮氧化物組成的組中選擇的至少一種。

16.一種磁存儲器件，包括：

包括鐵(Fe)的自由磁性層；

在所述自由磁性層上的隧道勢壘；以及

在所述隧道勢壘上包括鐵(Fe)的基準磁性層，其中，所述隧道勢壘在所述自由磁性層和所述基準磁性層之間，并且其中，所述自由磁性層中的鐵的濃度至少與在所述基準磁性層中的鐵的濃度一樣大。

17.如權利要求16所述的磁存儲器件，其中，所述自由磁性層和/或所述基準磁性層包括從鈷(Co)和/或鎳(Ni)中選擇的至少一種。

18.如權利要求16所述的磁存儲器件，其中，所述自由磁性層和/或所述基準磁性層包括非磁性元素。

19.如權利要求16所述的磁存儲器件，其中，所述自由磁性層和所述基準磁性層中的每一個具有相對于所述隧道勢壘的平面正交的磁化方向。

20.如權利要求16所述的磁存儲器件，其中，所述自由磁性層和所述基準磁性層中的每一個具有相對于所述隧道勢壘的平面平行的磁化方向。