[發明專利]磁性隧道結的熱預算增強

有效

• 申請號: 201580085159.0
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN108292700B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: T.拉曼;C.J.魏甘德;D.B.伯格斯特龍
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L43/02
• 分類號: H01L43/02;H01L43/08;H01L43/10;H01L43/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學斌;申屠偉進

1.一種磁穿隧結（MTJ）堆疊，包括：

包含鉑錳（PtMn）的反鐵磁層；

鐵磁層；以及

擴散勢壘，該擴散勢壘包括作為對Mn擴散的勢壘的材料，該鐵磁層駐留在反鐵磁層和擴散勢壘之間；

其中該擴散勢壘包括難熔金屬；

其中該擴散勢壘包括1-10 ?的厚度；以及

其中該鐵磁層包括鈷和鐵的合金。

2.根據權利要求1中的任一項所述的MTJ堆疊，其中該擴散勢壘包括鉭、鉬、鎢、鈮、鉿、鋯、或鈦中的一個。

3.根據權利要求1中的任一項所述的MTJ堆疊，其中該鐵磁層是第一鐵磁層，該MTJ堆疊進一步包括第二鐵磁層，其包括鈷鐵，該擴散勢壘被設置在第一鐵磁層和第二鐵磁層之間，

其中該第一和第二鐵磁層強鐵磁耦合至反鐵磁層；

其中該第一和第二鐵磁層包括550奧斯特或高于550奧斯特的磁交換偏置。

4.一種產生磁穿隧結（MTJ）堆疊的方法，該方法包括：

形成包含鉑錳的反鐵磁層；

形成合成反鐵磁體，其中形成合成反鐵磁體包括：

在反鐵磁層上形成第一鐵磁層；

在第一鐵磁層上形成擴散勢壘，該擴散勢壘包括難熔金屬；以及

在擴散勢壘上形成第二鐵磁層；

其中該第一和第二鐵磁層包括鈷和鐵的合金。

5.根據權利要求4所述的方法，其中形成反鐵磁層包括：

沉積種子層；

沉積反鐵磁層；

將反鐵磁層加熱到預定溫度；

將磁場施加于反鐵磁層；以及

在存在磁場的情況下使反鐵磁層冷卻。

6.根據權利要求4中的任一項所述的方法，其中該擴散勢壘包括鉭。

7.根據權利要求4中的任一項所述的方法，其中形成擴散勢壘包括將擴散勢壘材料濺射成范圍在1-10 ?之間的厚度。

8.根據權利要求4中的任一項所述的方法，進一步包括將MTJ堆疊退火至高于400C的溫度。

9.一種計算設備，包括：

安裝在襯底上的處理器；

處理器內的通信邏輯單元；

處理器內的存儲器；

計算設備內的圖形處理單元；

計算設備內的天線；

計算設備上的顯示器；

計算設備內的電池；

處理器內的功率放大器；以及

處理器內的電壓調節器；

非易失性存儲器，

其中該非易失性存儲器包括：

磁穿隧結（MTJ）堆疊，其包括：

包含錳（Mn）的反鐵磁層；

鐵磁層；以及

擴散勢壘，該擴散勢壘包括作為對Mn擴散的勢壘的材料，該鐵磁層駐留在反鐵磁層和擴散勢壘之間；

其中該擴散勢壘包括難熔金屬和1-10?的厚度；

其中該鐵磁層包括鈷和鐵的合金；

其中該反鐵磁層包括鉑錳；

其中該第一和第二鐵磁層強鐵磁耦合至反鐵磁層。

10.根據權利要求9所述的計算設備，其中該擴散勢壘包括鉭、鉬、鎢、鈮、鉿、鋯、或鈦中的一個。

11.根據權利要求9中的任一項所述的計算設備，其中該鐵磁層是第一鐵磁層，該MTJ堆疊進一步包括第二鐵磁層，其包括鈷和鐵合金，該擴散勢壘被設置在第一鐵磁層和第二鐵磁層之間。