[发明专利]磁阻自旋阀层系统

权利要求书

1.一种磁阻（MR）自旋阀叠层，包括：

反铁磁体层；

邻接所述反铁磁体层的多层固定层；

多层基准层；

所述多层固定层和所述多层基准层之间的非磁性金属层；

自由层；以及

所述自由层和所述多层基准层之间的非磁性金属层。

2.根据权利要求1所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层固定层包括至少两层。

3.根据权利要求2所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层固定层具有在约0.4纳米（nm）到约4nm范围内的厚度。

4.根据权利要求2所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层固定层包括至少一个钴铁（CoFe）层和至少一个镍铁（NiFe）层。

5.根据权利要求2所述的MR自旋阀叠层，其中，通过减小所述MR自旋阀叠层的应力测试相移，所述多层固定层增加所述MR自旋阀叠层的稳定性。

6.根据权利要求1所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层基准层包括至少两层。

7.根据权利要求6所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层基准层具有在约0.9纳米（nm）到约5nm的范围内的厚度。

8.根据权利要求6所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层基准层包括三层。

9.根据权利要求8所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层基准层包括至少一个钴铁（CoFe）层和至少一个镍铁（NiFe）层。

10.根据权利要求8所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层基准层进一步包括钴铁硼（CoFeB）层。

11.根据权利要求1所述的MR自旋阀叠层，其中，所述自由层和所述多层基准层之间的所述非磁性金属层包括铜。

12.根据权利要求11所述的MR自旋阀叠层，其中，所述MR自旋阀叠层包括巨磁阻（GMR）自旋阀叠层。

13.根据权利要求1所述的MR自旋阀叠层，其中，所述自由层和所述多层基准层之间的所述非磁性金属层包括氧化镁（MgO）。

14.根据权利要求13所述的MR自旋阀叠层，其中，所述MR自旋阀叠层包括隧道式磁阻（TMR）自旋阀叠层。

15.根据权利要求1所述的MR自旋阀叠层，其中，所述多层固定层和所述多层基准层之间的所述非磁性金属层包括钌（Ru）、铱（Ir）、铜（Cu）、铑（Rh）、锇（Os）或铬钼（CrMo）中的至少一种。

16.一种形成巨磁阻（GMR）自旋阀叠层的方法，包括：

形成晶种层；

形成自由层，所述自由层的第一侧与所述晶种层的第一侧邻接；

形成铜（Cu）层，所述Cu层的第一侧与所述自由层的第二侧邻接；

形成多层基准层，所述多层基准层的第一侧与所述Cu层的第二侧邻接；

形成非磁性金属层，所述非磁性金属层的第一侧与所述多层基准层的第二侧邻接；

形成多层固定层，所述多层固定层的第一侧与所述非磁性金属层的第二侧邻接；

形成反铁磁体层，所述反铁磁体层的第一侧与所述多层固定层的第二侧邻接；以及

形成盖帽层，所述盖帽层的第一侧与所述反铁磁体层的第二侧邻接。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，形成多层基准层进一步包括：

形成第一基准层，所述第一基准层的第一侧作为所述多层基准层的第一侧；

形成第二基准层，所述第二基准层的第一侧与所述第一基准层的第二侧邻接；以及

形成第三基准层，所述第三基准层的第一侧与所述第二基准层的第二侧邻接，所述第三基准层的第二侧作为所述多层基准层的第二侧。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，形成多层基准层进一步包括：

形成钴铁（CoFe）的所述第一基准层；

形成镍铁（NiFe）的所述第二基准层；以及

形成CoFe的所述第三基准层。