[發明專利]磁存儲器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201110394804.0
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102916125A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 鄭東河;樸基善;閔受練
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;G11C11/15
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放;許偉群

1.一種垂直磁存儲器件，包括：

釘扎層，所述釘扎層包括與至少一個第一間隔件交替層疊的多個第一鐵磁層，其中，所述釘扎層被配置為具有垂直磁化；

自由層，所述自由層包括與至少一個第二間隔件交替層疊的多個第二鐵磁層；以及

隧道勢壘部，所述隧道勢壘部耦合在所述釘扎層與所述自由層之間。

2.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述至少一個第一間隔件和所述至少一個第二間隔件每個都由選自氧化物間隔件、金屬氧化物間隔件和金屬間隔件中的任何一種形成。

3.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述至少一個第一間隔件和所述至少一個第二間隔件每個都由MgO形成。

4.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述至少一個第一間隔件和所述至少一個第二間隔件每個都由選自Al₂O₃、TiO₂、HfO₂、ZrO₂和Ta₂O₃的物質形成。

5.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述至少一個第一間隔件和所述至少一個第二間隔件每個都由選自Ru、Ta、W、Al和Ti的物質形成。

6.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述隧道勢壘部由MgO形成。

7.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述釘扎層被形成為整體高度大于所述自由層的整體高度。

8.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述釘扎層中層疊的所述第一鐵磁層與所述至少一個第一間隔件的總數大于所述自由層中層疊的所述第二鐵磁層與所述至少一個第二間隔件的總數。

9.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述第一鐵磁層和所述第二鐵磁層每個都具有在0.1nm至2.2nm范圍內的厚度。

10.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述第一間隔件和所述第二間隔件每個都具有在0.2nm至2nm范圍內的厚度。

11.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述第一鐵磁層中的每個第一鐵磁層的高度大于所述第二鐵磁層中的每個第二鐵磁層的高度。

12.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述釘扎層中層疊的所述第一鐵磁層與所述至少一個第一間隔件的總數等于所述自由層中層疊的所述第二鐵磁層與所述至少一個第二間隔件的總數。

13.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述釘扎層的頂層為所述第一鐵磁層中的一個。

14.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述第一鐵磁層由含有CoFe作為成分的化合物材料制成。

15.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述第一鐵磁層被配置為借助于所述至少一個第一間隔件而相互鐵磁性地耦合。

16.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述第一鐵磁層被配置為借助于所述至少一個第一間隔件而相互反鐵磁性地耦合。

17.如權利要求1所述的垂直磁存儲器件，其中，所述自由層被配置為具有垂直磁化。

18.一種制造垂直磁存儲器件的方法，所述垂直磁存儲器件包括釘扎層、自由層和形成在所述釘扎層與所述自由層之間的隧道勢壘部，所述方法包括：

通過將多個第一鐵磁層與至少一個第一間隔件交替層疊來形成所述釘扎層，其中，所述釘扎層被配置為具有垂直磁化；以及

通過將多個第二鐵磁層與至少一個第二間隔件層疊來形成所述自由層。

19.如權利要求18所述的方法，其中，所述至少一個第一間隔件和所述至少一個第二間隔件每個都由MgO形成。

20.如權利要求18所述的方法，其中，所述至少一個第一間隔件和所述至少一個第二間隔件每個都由選自Al₂O₃、TiO₂、HfO₂、ZrO₂和Ta₂O₃的物質形成。