[發明專利]自旋軌道磁性記憶體及其制造方法

在審

• 申請號: 201810344693.4
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN109841726A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 陳佑昇;王藝蓉
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01L43/04
• 分類號: H01L43/04;H01L43/06;H01L43/14
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，包括：

一自旋霍爾金屬層；

一自由磁性層，設置于該自旋霍爾金屬層上；

一阻障層，設置于該自由磁性層上，其中該阻障層包括一第一區域與一第二區域，該第二區域位于該第一區域的兩側，且該第二區域的厚度等于或小于該第一區域的厚度；

一固定層，設置于該阻障層的該第一區域上。

2.根據權利要求1所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該自旋霍爾金屬層的厚度小于10納米。

3.根據權利要求1所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該自由磁性層的厚度介于1納米至3納米之間。

4.根據權利要求1所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該阻障層的該第一區域的厚度介于0.5納米至2納米之間。

5.根據權利要求1所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該阻障層的該第二區域的厚度為0或大于0。

6.根據權利要求1所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該自由磁性層、該阻障層與該固定層構成一磁性穿隧接面(magnetic tunnel junction，MTJ)元件。

7.根據權利要求6所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該磁性穿隧接面元件的形狀包括圓形、橢圓形、正方形、或矩形，以上視圖觀之。

8.一種自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，包括：

一自旋霍爾金屬層；

一自由磁性層，設置于該自旋霍爾金屬層上，其中該自由磁性層包括一第一區域與一第二區域，該第二區域位于該第一區域的兩側，且該第二區域的厚度等于或小于該第一區域的厚度；

一阻障層，設置于該自由磁性層的該第一區域上；

一固定層，設置于該阻障層上。

9.根據權利要求8所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該自旋霍爾金屬層的厚度小于10納米。

10.根據權利要求8所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該自由磁性層的該第一區域的厚度介于1納米至3納米之間。

11.根據權利要求8所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該阻障層的厚度介于0.5納米至2納米之間。

12.根據權利要求8所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該自由磁性層的該第二區域的厚度為大于0。

13.根據權利要求8所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該自由磁性層、該阻障層與該固定層構成一磁性穿隧接面(magnetic tunnel junction，MTJ)元件。

14.根據權利要求13所述的自旋軌道磁性記憶體，其特征在于，該磁性穿隧接面元件的形狀包括圓形、橢圓形、正方形、或矩形，以上視圖觀之。

15.一種自旋軌道磁性記憶體的制造方法，其特征在于，包括：

提供一自旋霍爾金屬層；

設置一自由磁性層于該自旋霍爾金屬層上，其中該自由磁性層包括一第一區域與一第二區域，該第二區域位于該第一區域的兩側；

設置一阻障層于該自由磁性層上，其中該阻障層包括一第一區域與一第二區域，該第二區域位于該第一區域的兩側，且該阻障層的該第一區域位于該自由磁性層的該第一區域上，該阻障層的該第二區域位于該自由磁性層的該第二區域上；

設置一固定層于該阻障層上；設置一圖案化光阻層于該固定層上；以及

以該圖案化光阻層為一罩幕，蝕刻該固定層，以露出該阻障層的該第二區域。