[發(fā)明專利]自旋軌道力矩磁存儲器件及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111490156A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 孫一慧;孟皓;孟凡濤
• 申請（專利權）人: 浙江馳拓科技有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/02;H01L43/12;H01L27/22
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產(chǎn)權代理有限公司 11667
• 代理人: 孫峰芳

1.一種自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，包括：

襯底；

介電層，所述介電層位于所述襯底上方，所述介電層中設置有間隔設置的多個通孔；

導電材料層，位于所述通孔內(nèi)，與所述襯底接觸；

磁性偏置層，位于所述通孔內(nèi)，并且設置在所述導電材料層上方，所述磁性偏置層的磁化方向為面內(nèi)磁化；

自旋軌道矩材料層，位于所述介電層上方，與所述磁性偏置層接觸；

磁性隧道結堆疊件，位于所述自旋軌道矩材料層上方，且處于兩個相鄰通孔之間的位置，所述磁性隧道結堆疊件的磁化方向為垂直磁化；

其中，所述導電材料層、磁性偏置層以及自旋軌道矩材料層共同構成自旋軌道力矩磁存儲器件的底電極結構。

2.根據(jù)權利要求1所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，所述導電材料層采用Cu、W、Ti、Ta、Co及其合金中的至少一種。

3.根據(jù)權利要求1所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，所述磁性偏置層采用Co、CoFe、Ni、CoFeB及其合金中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求1所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，還包括：非磁性隔離層，所述非磁性隔離層位于所述通孔內(nèi)，并且設置在所述磁性偏置層上方；

對應地，所述自旋軌道矩材料層與所述非磁性隔離層接觸，所述導電材料層、磁性偏置層、非磁性隔離層以及自旋軌道矩材料層共同構成自旋軌道力矩磁存儲器件的底電極結構。

5.根據(jù)權利要求4所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，所述非磁性隔離層采用Pt、Ta、Ti、W中的一種或幾種的組合。

6.一種自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，包括：

襯底；

介電層，所述介電層位于所述襯底上方，所述介電層中設置有間隔設置的多個通孔；

導電材料層，位于所述通孔內(nèi)并充滿所述通孔，與所述襯底接觸；

磁性偏置層，位于所述通孔上方，與所述通孔一一對應，所述磁性偏置層的磁化方向為面內(nèi)磁化；

自旋軌道矩材料層，位于所述磁性偏置層上方；

磁性隧道結堆疊件，位于所述自旋軌道矩材料層上方，且處于兩個相鄰通孔之間的位置，所述磁性隧道結堆疊件的磁化方向為垂直磁化；

其中，所述導電材料層、磁性偏置層以及自旋軌道矩材料層共同構成自旋軌道力矩磁存儲器件的底電極結構。

7.根據(jù)權利要求6所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，所述導電材料層采用Cu、W、Ti、Ta、Co及其合金中的至少一種。

8.根據(jù)權利要求6所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，所述磁性偏置層采用Co、CoFe、Ni、CoFeB及其合金中的至少一種。

9.根據(jù)權利要求6所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，還包括：非磁性隔離層，所述非磁性隔離層與所述磁性偏置層一一對應，所述非磁性隔離層位于所述磁性偏置層和所述自旋軌道矩材料層之間，所述導電材料層、磁性偏置層、非磁性隔離層以及自旋軌道矩材料層共同構成自旋軌道力矩磁存儲器件的底電極結構。

10.根據(jù)權利要求9所述的自旋軌道力矩磁存儲器件，其特征在于，所述非磁性隔離層采用Pt、Ta、Ti、W中的一種或幾種的組合。

11.一種自旋軌道力矩磁存儲器件的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上方沉積介電層，并在所述介電層中刻蝕出間隔設置的多個通孔；

在所述通孔內(nèi)依次形成導電材料層和磁性偏置層；

在所述介電層上方形成自旋軌道矩材料層；

在所述自旋軌道矩材料層上方形成磁性隧道結堆疊件；

對所述磁性偏置層進行面內(nèi)磁化，以及，對所述磁性隧道結堆疊件進行垂直磁化。