[發明專利]隧道磁電阻效應存儲裝置及其制備方法、存儲器

在審

• 申請號: 201410255252.9
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN105469821A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 林殷茵;楊凱;張樹杰;趙俊峰;楊偉;傅雅蓉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;復旦大學
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16;H01L27/22;H01L21/82
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 羅振安

1.一種隧道磁電阻效應存儲裝置，其特征在于，所述隧道磁電阻效應存儲 裝置包括依次層疊的第一磁頭單元、磁化方向可變的軌道自由層和第二磁頭單 元；所述第一磁頭單元包括依次層疊的第一電極層、磁化方向固定的第一固定 層和第一絕緣層；所述第二磁頭單元包括第二電極層；所述軌道自由層設于所 述第一絕緣層和所述第二電極層之間，且所述軌道自由層呈U型，所述軌道自 由層包括多個依次排列的磁疇和位于相鄰的兩個所述磁疇之間的磁疇壁；所述 第一磁頭單元收容于所述軌道自由層的U型腔內，或所述第二磁頭單元收容于 所述軌道自由層的U型腔內；所述第一電極層和所述第二電極層分別對應連接 于外界電壓的兩端。

2.如權利要求1所述的隧道磁電阻效應存儲裝置，其特征在于，所述第一 固定層的磁化方向垂直于所述第一電極層的厚度延伸方向，或所述第一固定層 的磁化方向平行于所述第一電極層的厚度延伸方向。

3.如權利要求1所述的隧道磁電阻效應存儲裝置，其特征在于，所述隧道 磁電阻效應存儲裝置還包括第一電極線層和第二電極線層；所述第一電極層經 所述第一電極線層與所述外界電壓連接，所述第二電極層經所述第二電極線層 與所述外界電壓連接。

4.如權利要求1所述的隧道磁電阻效應存儲裝置，其特征在于，所述隧道 磁電阻效應存儲裝置還包括層間電介質層；所述第一電極層、所述第一固定層、 所述第一絕緣層、所述軌道自由層和所述第二電極層均填充于所述層間電解質 內。

5.如權利要求4所述的隧道磁電阻效應存儲裝置，其特征在于，所述隧道 磁電阻效應存儲裝置還包括介質阻擋層，所述介質阻擋層設于所述第一電極層、 所述第一固定層和所述第一絕緣層的外周側面；所述第一電極層、所述第一固 定層和所述第一絕緣層通過所述介質阻擋層與所述層間電介質層隔絕。

6.如權利要求5所述的隧道磁電阻效應存儲裝置，其特征在于，所述第一 電極層為金屬鈦或金屬鉭，所述第一固定層為鐵、鈷、鎳的一種或多種的磁性 材質；所述第一絕緣層為氧化鎂的絕緣材質；所述軌道自由層為鐵、鈷、鎳的 一種或多種磁性材料；所述第二電極層的材質為金屬鈦或金屬鉭；所述層間電 介質層為氧化硅或氮化硅的絕緣材質；所述介質阻擋層為碳化硅或氮化硅的絕 緣材質。

7.如權利要求1所述的隧道磁電阻效應存儲裝置，其特征在于，所述第二 磁頭單元還包括第二固定層和第二絕緣層；在所述隧道磁電阻效應存儲裝置中， 所述第一電極層、所述第一固定層、所述第一絕緣層、所述軌道自由層、所述 第二絕緣層、所述第二固定層和所述第二電極層依次層疊。