[发明专利]用于具有改进的热稳定性的合成反铁磁体结构的方法和装置

权利要求书

1.合成反铁磁体(SAF)结构，其包含：

底部铁磁层；

在该底部铁磁层上形成的耦合层；和

在该耦合层上形成的顶部铁磁层；

其中顶部铁磁层和底部铁磁层中的至少一个包含以(Co_100-aFe_a)_100-zB_z表 征的非晶态CoFeB合金，其中a小于10，且z大于25，并且其中构造 该合成反铁磁体结构以提供单轴各向异性，从而使底部铁磁层和顶部 铁磁层的扭曲场H_k小于16Oe。

2.如权利要求1所述的合成反铁磁体结构，其中z为25至30。

3.如权利要求1所述的合成反铁磁体结构，其中该底部铁磁层和 顶部铁磁层表现出磁致伸缩λ，其中λ为-1×10^-6＜λ＜1×10^-6。

4.如权利要求1所述的合成反铁磁体结构，其中底部铁磁层具有 大于的厚度，且顶部铁磁层具有大于的厚度。

5.如权利要求1所述的合成反铁磁体结构，其中该耦合层是钌。

6.磁隧道结结构，其包含：

第一电极；

在该第一电极上形成的被钉扎的合成反铁磁体；

在该被钉扎的合成反铁磁体上形成的自由层合成反铁磁体；

在自由层合成反铁磁体和被钉扎的合成反铁磁体之间形成的介电 层；

在自由层合成反铁磁体上形成的顶部电极；

其中该自由层合成反铁磁体包含底部铁磁层、在该底部铁磁层上 形成的耦合层和在该耦合层上形成的顶部铁磁层，其中顶部铁磁层和 底部铁磁层中的至少一个包含以(Co_100-aFe_a)_100-zB_z表征的非晶态CoFeB 合金，其中a小于10，且z大于25，并且其中构造该自由层合成反铁 磁体以提供单轴各向异性，从而使该顶部铁磁层和底部铁磁层的扭曲 场H_k小于16Oe。

7.如权利要求6所述的磁隧道结结构，其中z为25至30。

8.如权利要求6所述的磁隧道结结构，其中该底部铁磁层和顶部 铁磁层表现出磁致伸缩λ，其中λ为-1×10^-6＜λ＜1×10^-6。

9.如权利要求6所述的磁隧道结结构，其中底部铁磁层具有大于 的厚度，且顶部铁磁层具有大于的厚度。

10.如权利要求6所述的磁隧道结结构，其中耦合层是钌。

11.制造合成反铁磁体的方法，包括：

形成底部铁磁层；

在该底部铁磁层上形成耦合层；和

在该耦合层上形成顶部铁磁层；

其中形成顶部铁磁层和底部铁磁层包括形成以(Co_100-aFe_a)_100-zB_z表 征的非晶态CoFeB合金，其中a小于10，且z大于25，并且其中构造 该合成反铁磁体以提供单轴各向异性，使得底部铁磁层和顶部铁磁层 的扭曲场H_k小于16Oe。

12.如权利要求11所述的方法，其中z为25至30。

13.如权利要求11所述的方法，其中该铁磁层表现出磁致伸缩λ， 其中λ为-1×10^-6＜λ＜1×10^-6。

14.如权利要求11所述的方法，其中形成底部铁磁层包括形成厚 度大于的层，且形成顶部铁磁层包括形成厚度大于的层。

15.如权利要求11所述的方法，其中形成底部铁磁层和顶部铁磁 层包括在至少两个不同的靶处共溅射膜。

16.如权利要求11所述的方法，其中形成底部铁磁层和顶部铁磁 层包括使用溅射沉积形成多层膜。