[發(fā)明專(zhuān)利]面內(nèi)不對(duì)稱(chēng)的磁存儲(chǔ)單元和制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910971140.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111370568B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王開(kāi)友;曹易
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L43/02
• 分類(lèi)號(hào): H01L43/02;H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種面內(nèi)不對(duì)稱(chēng)的磁存儲(chǔ)單元，其特征在于，包括：

襯底；

垂直磁化層，位于所述襯底之上；

其中，所述垂直磁化層包括遮擋區(qū)域和加熱區(qū)域，所述加熱區(qū)域形成于所述垂直磁化層上去除光刻膠的位置，所述遮擋區(qū)域形成于所述垂直磁化層上保留光刻膠的位置；

其中，通過(guò)光照或電子束照射或離子束照射對(duì)所述垂直磁化層的所述加熱區(qū)域進(jìn)行局域加熱退火使所述垂直磁化層內(nèi)產(chǎn)生膜面方向的不對(duì)稱(chēng)性，未采用重金屬層或其它強(qiáng)自旋軌道耦合層，由此在沒(méi)有重金屬層或其它強(qiáng)自旋軌道耦合層與垂直磁化層接觸的多層膜堆疊中，實(shí)現(xiàn)面內(nèi)電流對(duì)垂直磁化層的SOT式定向磁化翻轉(zhuǎn)操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)不對(duì)稱(chēng)的磁存儲(chǔ)單元，其特征在于，還包括：導(dǎo)電保護(hù)層，位于所述垂直磁化層之上，用于保護(hù)所述垂直磁化層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面內(nèi)不對(duì)稱(chēng)的磁存儲(chǔ)單元，其包括磁隧穿結(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述垂直磁化層和導(dǎo)電保護(hù)層之間還包括：

中間非磁性層，位于所述垂直磁化層之上；

磁性釘扎層，位于所述中間非磁性層之上；

反鐵磁層，位于所述磁性釘扎層之上；以及

導(dǎo)電保護(hù)層，位于反鐵磁層之上，在所述導(dǎo)電保護(hù)層上引出有作為輸出端的電極。

4.一種面內(nèi)不對(duì)稱(chēng)的磁存儲(chǔ)單元的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成垂直磁化層；

在所述垂直磁化層上涂覆光刻膠；其中，所述垂直磁化層包括遮擋區(qū)域和加熱區(qū)域，所述加熱區(qū)域形成于所述垂直磁化層上去除光刻膠的位置，所述遮擋區(qū)域形成于所述垂直磁化層上保留光刻膠的位置；

通過(guò)光照或電子束照射或離子束照射對(duì)所述垂直磁化層的所述加熱區(qū)域進(jìn)行局域加熱退火使所述垂直磁化層內(nèi)產(chǎn)生膜面方向的不對(duì)稱(chēng)性，未采用重金屬層或其它強(qiáng)自旋軌道耦合層，由此在沒(méi)有重金屬層或其它強(qiáng)自旋軌道耦合層與垂直磁化層接觸的多層膜堆疊中，實(shí)現(xiàn)面內(nèi)電流對(duì)垂直磁化層的SOT式定向磁化翻轉(zhuǎn)操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面內(nèi)不對(duì)稱(chēng)的磁存儲(chǔ)單元的制備方法，其特征在于，在所述襯底上形成垂直磁化層之后，還包括：通過(guò)光刻工藝中的甩膠、曝光、顯影去除所述垂直磁化層上的部分光刻膠，由此在所述垂直磁化層上形成加熱區(qū)域和遮擋區(qū)域；其中，所述光刻工藝選自浸入式光刻工藝和極紫外光刻工藝。