[發(fā)明專利]磁性存儲器及其制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911033480.0 | 申請日： | 2019-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN111105824B | 公開（公告）日： | 2021-12-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 應(yīng)繼鋒;王仲盛;林燦 | 申請（專利權(quán)）人： | 臺灣積體電路制造股份有限公司 |
| 主分類號： | G11C11/16 | 分類號： | G11C11/16;H01L43/08;H01L43/12;H01L27/22 |
| 代理公司： | 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409 | 代理人： | 章社杲;李偉 |
| 地址： | 中國臺*** | 國省代碼： | 臺灣;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 磁性 存儲器 及其 制造 方法 | ||
1.一種磁性存儲器，包括：
第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件，設(shè)置在襯底上方；
第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件，設(shè)置在所述襯底上方；以及
自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層，連接至所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件，
上電極層，與所述自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層接觸，其中：
所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件中的每個包括：
第一磁性層，作為磁性自由層；
間隔件層，設(shè)置在所述第一磁性層下方；以及
第二磁性層，作為磁性參考層，設(shè)置在所述間隔件層下方，
所述自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層設(shè)置在所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件中的每個的所述第一磁性層上方，
其中，所述上電極層包括位于所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件中的每個上方的窄部分或者薄部分，所述窄部分的寬度比剩余部分窄，所述薄部分的厚度小于所述剩余部分，所述剩余部分設(shè)置在所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性存儲器，其中，所述自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層包括W、Ta、Mo和IrMn的一層或多層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性存儲器，其中，所述自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層包括由W、Ta或Mo制成的底層和由IrMn制成的頂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性存儲器，其中，所述自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層的厚度在2nm至20nm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性存儲器，其中，所述薄部分的厚度是所述剩余部分的厚度的40％至80％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性存儲器，其中，所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件中的每個還包括界面層，所述界面層設(shè)置在所述第一磁性層上方并且與所述自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性存儲器，其中，所述第一磁性層是FexCoyB1-x-y，0.50≤x≤0.70并且0.10≤y≤0.30。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁性存儲器，其中，所述第二磁性層包括Co、Fe和B的層以及Fe和B的層中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁性存儲器，其中：
所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件中的每個還包括位于所述第二磁性層下面的作為偏置層的第三磁性層，并且
所述第三磁性層包括Co和Fe層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁性存儲器，其中，所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件中的每個還包括設(shè)置在所述第三磁性層下方的底部電極層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁性存儲器，其中：
所述第一自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件和所述第二自旋軌道轉(zhuǎn)移-自旋扭矩轉(zhuǎn)移混合磁性器件中的每個還包括自旋扭矩轉(zhuǎn)移開關(guān)器件，
所述自旋扭矩轉(zhuǎn)移開關(guān)器件的一個端子耦合至所述底部電極層，并且所述自旋扭矩轉(zhuǎn)移開關(guān)器件的另一個端子耦合至源極線，
所述磁性存儲器還包括自旋軌道轉(zhuǎn)移開關(guān)器件，并且
所述自旋軌道轉(zhuǎn)移開關(guān)器件的一個端子耦合至所述自旋軌道轉(zhuǎn)移導(dǎo)電層，并且所述自旋軌道轉(zhuǎn)移開關(guān)器件的另一個端子耦合至所述源極線。
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