[發明專利]自旋轉移矩切換設備中由應變引起的切換電流的減小

有效

• 申請號: 201280050191.1
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN103858246B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: X·朱;X·李;W-C·陳;S·H·康
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;G11C11/16
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 唐杰敏

1.一種磁性隧道結（MTJ）器件，包括：

MTJ，其包括固定層、自由層、和所述固定層與所述自由層之間的阻擋層；以及

毗鄰所述MTJ的應力-應變膜，所述應力-應變膜被圖案化以在所述MTJ中引起定向靜態應變和/或應力。

2.如權利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態應力在所述MTJ器件的操作期間基本上恒定。

3.如權利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態應力包括垂直于所述自由層的平面的第一張應力。

4.如權利要求3所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態應力包括平行于所述自由層的所述平面的第一壓應力。

5.如權利要求4所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態應力包括平行于所述自由層的所述平面并且垂直于所述第一壓應力的第二張應力。

6.如權利要求5所述的MTJ器件，其特征在于，包括：

所述MTJ的平行于所述自由層的所述平面的短軸；以及

所述MTJ的平行于所述自由層的所述平面的長軸，所述第一壓應力是沿所述短軸定向的并且所述第二張應力是沿所述長軸來定向的。

7.如權利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，進一步包括：

所述MTJ與所述應力-應變膜之間的氧化分隔件，所述氧化分隔件包括控制所述定向靜態應變和應力的方向的斜角表面。

8.如權利要求7所述的MTJ器件，其特征在于，進一步包括：

所述MTJ與所述氧化分隔件之間的覆蓋膜。

9.如權利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，包括：

所述MTJ與所述應力-應變膜之間的覆蓋膜。

10.如權利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述MTJ器件集成在垂直磁性隨機存取存儲器（MRAM）中。

11.如權利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述MTJ器件集成在面內MRAM中。

12.如權利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述MTJ器件集成在移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統（PCS）單元、便攜式數據單元、和固定位置的數據單元中的至少一者中。

13.一種用于制造具有減小的切換電流的MTJ器件的方法，所述方法包括：

沉積MTJ膜；

圖案化所述MTJ膜以形成MTJ；

緊靠所述MTJ沉積應力-應變膜；以及

圖案化所述應力-應變膜以在所述MTJ中引起定向應力和應變。

14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述定向應變/應力包括面內分量和垂直分量。

15.如權利要求13所述的方法，其特征在于，進一步包括：

將所述MTJ器件集成在移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統（PCS）單元、便攜式數據單元、和固定位置的數據單元中的至少一者中。

16.一種磁性存儲器設備，包括：

用于固定第一層中的磁化的裝置；

用于提供第二層中的隧道磁阻（TMR）的裝置；

用于改變第三層中的磁化方向的裝置；

用于將應力/應變定向至所述第三層的裝置，所述用于定向的裝置被配置成減小所述設備的切換電流。

17.如權利要求16所述的設備，其特征在于，所述定向應力/應變包括面內分量和垂直分量。

18.如權利要求16所述的設備，其特征在于，所述設備集成在移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統（PCS）單元、便攜式數據單元、和固定位置的數據單元中的至少一者中。

19.一種用于制造具有減小的切換電流的MTJ器件的方法，所述方法包括以下步驟：

沉積MTJ膜；

圖案化所述MTJ膜以形成MTJ；

在所述MTJ上方沉積應力-應變膜；以及

圖案化所述應力-應變膜以在所述MTJ中引起定向應力和/或應變。

20.如權利要求188所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟：

將所述MTJ器件集成在移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統（PCS）單元、便攜式數據單元、和固定位置的數據單元中的至少一者中。