[發(fā)明專利]具有增強穩(wěn)定性的垂直自旋轉(zhuǎn)移扭矩存儲器（pSTTM）器件及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680091293.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN110024150A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: MD.T.拉曼;C.J.魏甘德;K.奧古茨;J.S.布羅克曼;D.G.奧埃萊特;B.默茨;K.P.奧布賴恩;M.L.多齊;B.S.多伊爾;O.戈隆茨卡;T.加尼
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L43/10
• 分類號: H01L43/10;H01L43/02;H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;楊美靈

1.一種用于pSTTM器件的材料層堆疊，所述材料層堆疊包括：

磁隧道結(jié)（MTJ），所述磁隧道結(jié)包括固定磁性層、設(shè)置在所述固定磁性層上方的隧道勢壘和設(shè)置在所述隧道勢壘上的自由磁性層；

設(shè)置在所述自由磁性層上的氧化物層；

設(shè)置在所述氧化物層上的保護(hù)層；以及

直接設(shè)置在所述保護(hù)層上的導(dǎo)電覆蓋層，所述導(dǎo)電覆蓋層具有低氧親和力。

2.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述導(dǎo)電覆蓋層從由鉬和釕組成的組中選擇。

3.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述導(dǎo)電覆蓋層包括具有的氧親和力低于鉭的氧親和力的金屬。

4.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述導(dǎo)電覆蓋層從由鋨、銥、鉑、錸和金組成的高度親鐵的元素組中選擇。

5.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述導(dǎo)電覆蓋層具有的厚度在1.5nm-5.0nm之間。

6.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述保護(hù)層包括鈷和鐵。

7.如權(quán)利要求6所述的材料層堆疊，其中所述保護(hù)層還包括硼。

8.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述保護(hù)層具有的厚度在0.3nm-1.5nm之間。

9.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述保護(hù)層不是磁性的。

10.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述氧化物層的導(dǎo)電性是所述隧道勢壘的大約10-1000倍。

11.如權(quán)利要求1所述的材料層堆疊，其中所述氧化物層具有的厚度在0.3nm-1.5nm之間。

12.一種用于pSTTM器件的材料層堆疊，所述材料層堆疊包括：

磁隧道結(jié)（MTJ），所述MTJ包括：

固定磁性層；

設(shè)置在所述固定磁性層上方的隧道勢壘；

設(shè)置在所述隧道勢壘上的第一自由磁性層；

設(shè)置在所述第一自由磁性層上方的耦合層；

設(shè)置在所述耦合層上的第二自由磁性層；

設(shè)置在所述第二自由磁性層上的氧化物層；

設(shè)置在所述氧化物層上的保護(hù)層；

直接設(shè)置在所述保護(hù)層上的導(dǎo)電覆蓋層，所述導(dǎo)電覆蓋層具有低氧親和力；

設(shè)置在所述MTJ下方的底部電極層；以及

設(shè)置在所述覆蓋層上方的頂部電極層。

13.如權(quán)利要求12所述的材料層堆疊，其中所述導(dǎo)電覆蓋層從由鉬、釕組成的組中選擇。

14.如權(quán)利要求12所述的材料層堆疊，其中所述導(dǎo)電覆蓋層具有的厚度在1.5nm-5.0nm之間。

15.如權(quán)利要求12所述的材料層堆疊，其中所述保護(hù)層包括鈷、硼和鐵。

16.如權(quán)利要求12所述的材料層堆疊，其中所述保護(hù)層具有的厚度在0.3nm-1.5nm之間。

17.如權(quán)利要求12所述的材料層堆疊，其中所述氧化物層具有的厚度小于所述隧道勢壘的厚度。

18.如權(quán)利要求12所述的材料層堆疊，其中所述頂部電極是與所述覆蓋層的所述材料不同的材料。

19.如權(quán)利要求12所述的材料層堆疊，其中合成反鐵磁性層設(shè)置在所述固定層與所述底部電極層之間。