[發明專利]一種多態磁存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 201910208579.3
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109904309B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 楊美音;羅軍;王素梅;許靜;李彥如;李俊峰;崔巖;王文武;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H10N50/01
• 分類號: H10N50/01;H10N50/10;H10N50/80;H10N50/85
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗;王寶筠

1.一種多態磁存儲器的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成自旋軌道耦合層；

在所述自旋軌道耦合層上形成磁阻隧道結，所述磁阻隧道結包括由下至上依次層疊的第一磁性層、隧穿層和第二磁性層，所述第一磁性層和所述第二磁性層具有垂直各向異性；

沿所述磁阻隧道結一側注入摻雜離子，注入側為自旋軌道耦合層中的電流方向的側向中的一側；

進行熱退火，使得沿所述自旋軌道耦合層所在平面內電流方向的垂直方向，磁阻隧道結中摻雜離子的濃度由高變低，高濃度的摻雜是離子注入一側。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述沿所述磁阻隧道結一側注入摻雜離子，包括：

在所述磁阻隧道結一側上形成掩膜層；

進行離子注入，而后，去除所述掩膜層。

3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述沿所述磁阻隧道結一側注入摻雜離子，包括：

暴露出所述磁阻隧道結進行摻雜離子的注入，且注入方向與所述襯底的垂直方向具有夾角、所述注入方向在所述襯底上的投影與所述自旋軌道耦合層中的電流方向為非平行。

4.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述熱退火為焦耳熱退火、退火爐退火或快速熱退火。

5.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述摻雜離子包括N、As、Ar、Be或P。

6.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述磁阻隧道結還包括所述第二磁性層之上的釘扎層以及所述釘扎層之上的保護層。

7.一種多態磁存儲器，其特征在于，包括：

自旋軌道耦合層；

位于所述自旋軌道耦合層之上的磁阻隧道結，所述磁阻隧道結包括由下至上依次層疊的第一磁性層、隧穿層和第二磁性層，所述第一磁性層和所述第二磁性層具有垂直各向異性；

其中，所述磁阻隧道結中具有摻雜離子，其由沿所述磁阻隧道結一側注入摻雜離子，注入側為自旋軌道耦合層中的電流方向的側向中的一側，進行熱退火，使得沿所述自旋軌道耦合層所在平面內電流方向的垂直方向，磁阻隧道結中摻雜離子的濃度由高變低，高濃度的摻雜是離子注入一側。

8.根據權利要求7所述的存儲器，其特征在于，所述摻雜離子包括N、As、Ar、Be或P。

9.根據權利要求7所述的存儲器，其特征在于，所述磁阻隧道結還包括所述第二磁性層之上的釘扎層以及所述釘扎層之上的保護層。

10.根據權利要求7所述的存儲器，其特征在于，所述第一磁性層和所述第二磁性層的材料為Co、Fe、CoFeB或FePt。