[发明专利]存储器单元、半导体装置结构、包括此类单元的系统及制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其包括：

至少一个存储器单元，所述至少一个存储器单元包括磁性单元核，所述磁性单元核包括自由区域，所述自由区域展现引起垂直磁化定向的应变。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述至少一个存储器单元进一步包括至少一个应力源结构，所述至少一个应力源结构在所述磁性单元核外部且将应力施加至所述磁性单元核。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述至少一个应力源结构在所述自由区域上施加侧向应力及垂直应力中的至少一者。

4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述至少一个应力源结构在所述自由区域上施加压缩应力及拉伸应力中的至少一者。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中所述至少一个应力源结构侧向围绕所述磁性单元核。

6.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述磁性单元核侧向安置在所述至少一个应力源结构的至少两个区段之间。

7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中所述至少一个应力源结构将侧向压缩应力施加至所述自由区域。

8.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述磁性单元核垂直安置在所述至少一个应力源结构的至少两个区段之间。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述至少一个应力源结构将垂直拉伸应力施加至所述自由区域。

10.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述至少一个应力源结构包括多种应力源材料。

11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述自由区域包括展现磁致伸缩的材料。

12.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述自由区域包括何士勒合金。

13.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述磁性单元核进一步包括展现垂直磁化定向的钉扎区域。

14.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的半导体装置，其中所述至少一个存储器单元包括处于阵列中的多个存储器单元，所述多个存储器单元包括

字线，其与所述多个存储器单元中的每一存储器单元的所述磁性单元核可操作通信；及

位线，其与所述多个存储器单元中的每一存储器单元的所述磁性单元核可操作通信；

其中所述多个存储器单元中的每一存储器单元的所述自由区域的所述垂直磁化定向指向与其可操作通信的所述字线及所述位线中的一者。

15.一种形成存储器单元的方法，所述方法包括：

形成单元核；及

将应力施加至所述单元核以影响由所述单元核内的材料所展现的磁化定向。

16.根据权利要求15所述的方法，其中形成单元核包括：

形成钉扎区域；

在所述钉扎区域上形成非磁性区域；及

在所述非磁性区域上形成自由区域。

17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括使用在所述单元核外部的至少一个应力源结构将所述应力施加至所述单元核。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括在所述单元核上形成所述至少一个应力源结构，所述至少一个应力源结构包括应力源材料，所述应力源材料具有与所述单元核的相邻材料的热膨胀系数不同的热膨胀系数。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括，在形成所述至少一个应力源结构之后，降低所述至少一个应力源结构的温度以向所述相邻材料施加应力且影响所述单元核内的自由区域的所述磁化定向。

20.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括在所述单元核与所述至少一个应力源结构之间安置绝缘材料。