[發明專利]用于垂直磁性隧道結(P-MTJ)的合成抗鐵磁(SAF)耦合自由層在審
| 申請號： | 201580035682.2 | 申請日： | 2015-05-05 |
| 公開（公告）號： | CN106663467A | 公開（公告）日： | 2017-05-10 |
| 發明（設計）人： | C·樸;M·G·戈特瓦爾德;K·李;S·H·康 | 申請（專利權）人： | 高通股份有限公司 |
| 主分類號： | G11C11/16 | 分類號： | G11C11/16;H01L43/02;H01L43/08;H01L43/10;H01L43/12 |
| 代理公司： | 上海專利商標事務所有限公司 31100 | 代理人： | 楊麗 |
| 地址： | 美國加利*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 垂直 磁性 隧道 mtj 合成 抗鐵磁 saf 耦合 自由 | ||
1.一種磁阻式隨機存取存儲器MRAM器件，包括：
具有第一磁矩的第一自由鐵磁層；
置于所述第一自由鐵磁層上的合成抗鐵磁SAF耦合層，所述第一自由鐵磁層和所述SAF耦合層形成第一平面接口表面；以及
置于SAF耦合層上的第二自由鐵磁層，所述第二自由鐵磁層和所述SAF耦合層形成第二平面接口表面，所述第二自由鐵磁層具有與所述第一自由鐵磁層的第一磁矩相反的第二磁矩，其中所述第一和第二磁矩與所述第一和第二平面接口表面垂直。
2.如權利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由鐵磁層包括富鐵鈷鐵硼Fe-rich CoFeB層。
3.如權利要求2所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由鐵磁層進一步在所述Fe-rich CoFeB層上包括鈷鐵硼鉭CoFeBTa層。
4.如權利要求3所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由鐵磁層進一步在所述CoFeBTa層上包括鈷Co層。
5.如權利要求2所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由鐵磁層進一步在所述Fe-rich CoFeB層上包括鈷鐵硼鉿CoFeBHf層。
6.如權利要求5所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由鐵磁層進一步在所述CoFeBHf層上包括鈷Co層。
7.如權利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述第二自由鐵磁層在所述SAF耦合層上包括鈷Co層。
8.如權利要求7所述的MRAM器件，其特征在于，所述第二自由鐵磁層進一步在所述Co層上包括富鐵鈷鐵硼Fe-rich CoFeB層。
9.如權利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述SAF耦合層包括釕Ru。
10.如權利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述SAF耦合層包括鉻Cr。
11.如權利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，進一步在所述第二自由鐵磁層上包括具有高垂直磁各向異性PMA的覆蓋層。
12.如權利要求11所述的MRAM器件，其特征在于，所述覆蓋層包括氧化鎂MgO。
13.如權利要求12所述的MRAM器件，其特征在于，MgO具有參考所述第一和所述第二平面接口表面的(1 0 0)的表面取向。
14.如權利要求11所述的MRAM器件，其特征在于，所述覆蓋層包括氧化鋁AlOx。
15.如權利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，進一步包括連接到所述第一自由鐵磁層的勢壘層。
16.如權利要求15所述的MRAM器件，其特征在于，所述勢壘層包括氧化鎂MgO層。
17.如權利要求16所述的MRAM器件，其特征在于，MgO層具有參考所述第一和所述第二平面接口表面的(1 0 0)的表面取向。
18.一種磁性隧道結MTJ器件，包括：
具有第一磁矩的第一自由鐵磁層；
置于所述第一自由鐵磁層上的合成抗鐵磁SAF耦合層，所述第一自由鐵磁層和所述SAF耦合層形成第一平面接口表面；以及
置于SAF耦合層上的第二自由鐵磁層，所述第二自由鐵磁層和所述SAF耦合層形成第二平面接口表面，所述第二自由鐵磁層具有與所述第一自由鐵磁層的第一磁矩相反的第二磁矩，其中所述第一和第二磁矩與所述第一和第二平面接口表面垂直。
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