[發(fā)明專利]形成內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)的方法及內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請(qǐng)日: 2016-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110265545A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瑞夫·理查;蔣育德;拉恩·亞恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號(hào): H01L43/12
• 分類號(hào): H01L43/12;H01L43/08;H01L27/22
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

1.一種內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其包含：

一晶圓基板；

一磁性隧道結(jié)(MTJ)，置于該晶圓基板的上表面上方，該磁性隧道結(jié)包含一第一磁性層、側(cè)邊相鄰該第一磁性層的一第二磁性層、及置于該第一磁性層與該第二磁性層之間的一非磁性層；

一第一接觸，電性耦合至該第一磁性層；以及

一第二接觸，電性耦合至該第二磁性層；

其中，該第一磁性層、該非磁性層及該第二磁性層包含一實(shí)質(zhì)垂直的層堆棧，該層堆棧沿著實(shí)質(zhì)垂直于該晶圓基板的該上表面的第一方向延伸。

2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第一磁性層及該第二磁性層的至少一者包含鈷鐵(CoFe)合金與鈷鐵硼(CoFeB)合金的一者。

3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第一磁性層包含具有第一磁矯頑性的第一鐵磁材料，且該第二磁性層包含具有不同于該第一磁矯頑性的第二磁矯頑性的第二鐵磁材料。

4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第二磁性層耦合一反鐵磁材料，該反鐵磁材料適應(yīng)于誘發(fā)該第二磁性層中的一交換偏置。

5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第一磁性層的厚度小于該第二磁性層的厚度。

6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第一磁性層具有第一磁矯頑性，且該第二磁性層具有小于該第一磁矯頑性的第二磁矯頑性。

7.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該非磁性層的厚度在0.2至5納米之間。

8.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該非磁性層包含氧化鎂與氧化鋁的其中一者。

9.一種內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其包含：

一晶圓基板；

一磁性隧道結(jié)(MTJ)，置于該晶圓基板的上表面上方，該磁性隧道結(jié)包含一第一磁性層、側(cè)邊相鄰該第一磁性層的一第二磁性層、及置于該第一磁性層與該第二磁性層之間的一非磁性層，其中，該第一磁性層、該非磁性層及該第二磁性層包含實(shí)質(zhì)垂直的層堆棧，該層堆棧沿著實(shí)質(zhì)垂直于該晶圓基板的該上表面的第一方向延伸；

一第一接觸，電性耦合至該第一磁性層；

一第二接觸，電性耦合至該第二磁性層；

一MOSFET設(shè)備，置于該晶圓基板的上方，該MOSFET設(shè)備包含有一源極、一漏極及一柵極，該柵極耦合至一字符線；

一第一導(dǎo)電線，使該第一接觸及該第二接觸中的一者耦合至該源極及該漏極中的一者；以及

一第二導(dǎo)電線，使該第一接觸及該第二接觸中的另一者耦合至一位線。

10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該MOSFET設(shè)備為NMOS設(shè)備，該第一導(dǎo)電線耦合該第一接觸至該NMOS設(shè)備的該漏極，且該第二導(dǎo)電線耦合該第二接觸至該位線。

11.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第一磁性層及該第二磁性層的至少一者包含鈷鐵(CoFe)合金與鈷鐵硼(CoFeB)合金的一者。

12.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中該第二磁性層耦合一反鐵磁材料，該反鐵磁材料適應(yīng)于誘發(fā)該第二磁性層中的一交換偏置。

13.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第一磁性層的厚度小于該第二磁性層的厚度。

14.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該第一磁性層具有第一磁矯頑性，且該第二磁性層具有小于該第一磁矯頑性的第二磁矯頑性。

15.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)存設(shè)備結(jié)構(gòu)，其中，該非磁性層包含氧化鎂與氧化鋁的其中一者。