[发明专利]用于垂直磁性隧道结(P-MTJ)的合成抗铁磁(SAF)耦合自由层在审
| 申请号： | 201580035682.2 | 申请日： | 2015-05-05 |
| 公开（公告）号： | CN106663467A | 公开（公告）日： | 2017-05-10 |
| 发明（设计）人： | C·朴;M·G·戈特瓦尔德;K·李;S·H·康 | 申请（专利权）人： | 高通股份有限公司 |
| 主分类号： | G11C11/16 | 分类号： | G11C11/16;H01L43/02;H01L43/08;H01L43/10;H01L43/12 |
| 代理公司： | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人： | 杨丽 |
| 地址： | 美国加利*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 垂直 磁性 隧道 mtj 合成 抗铁磁 saf 耦合 自由 | ||
1.一种磁阻式随机存取存储器MRAM器件，包括：
具有第一磁矩的第一自由铁磁层；
置于所述第一自由铁磁层上的合成抗铁磁SAF耦合层，所述第一自由铁磁层和所述SAF耦合层形成第一平面接口表面；以及
置于SAF耦合层上的第二自由铁磁层，所述第二自由铁磁层和所述SAF耦合层形成第二平面接口表面，所述第二自由铁磁层具有与所述第一自由铁磁层的第一磁矩相反的第二磁矩，其中所述第一和第二磁矩与所述第一和第二平面接口表面垂直。
2.如权利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由铁磁层包括富铁钴铁硼Fe-rich CoFeB层。
3.如权利要求2所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由铁磁层进一步在所述Fe-rich CoFeB层上包括钴铁硼钽CoFeBTa层。
4.如权利要求3所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由铁磁层进一步在所述CoFeBTa层上包括钴Co层。
5.如权利要求2所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由铁磁层进一步在所述Fe-rich CoFeB层上包括钴铁硼铪CoFeBHf层。
6.如权利要求5所述的MRAM器件，其特征在于，所述第一自由铁磁层进一步在所述CoFeBHf层上包括钴Co层。
7.如权利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述第二自由铁磁层在所述SAF耦合层上包括钴Co层。
8.如权利要求7所述的MRAM器件，其特征在于，所述第二自由铁磁层进一步在所述Co层上包括富铁钴铁硼Fe-rich CoFeB层。
9.如权利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述SAF耦合层包括钌Ru。
10.如权利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，所述SAF耦合层包括铬Cr。
11.如权利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，进一步在所述第二自由铁磁层上包括具有高垂直磁各向异性PMA的覆盖层。
12.如权利要求11所述的MRAM器件，其特征在于，所述覆盖层包括氧化镁MgO。
13.如权利要求12所述的MRAM器件，其特征在于，MgO具有参考所述第一和所述第二平面接口表面的(1 0 0)的表面取向。
14.如权利要求11所述的MRAM器件，其特征在于，所述覆盖层包括氧化铝AlOx。
15.如权利要求1所述的MRAM器件，其特征在于，进一步包括连接到所述第一自由铁磁层的势垒层。
16.如权利要求15所述的MRAM器件，其特征在于，所述势垒层包括氧化镁MgO层。
17.如权利要求16所述的MRAM器件，其特征在于，MgO层具有参考所述第一和所述第二平面接口表面的(1 0 0)的表面取向。
18.一种磁性隧道结MTJ器件，包括：
具有第一磁矩的第一自由铁磁层；
置于所述第一自由铁磁层上的合成抗铁磁SAF耦合层，所述第一自由铁磁层和所述SAF耦合层形成第一平面接口表面；以及
置于SAF耦合层上的第二自由铁磁层，所述第二自由铁磁层和所述SAF耦合层形成第二平面接口表面，所述第二自由铁磁层具有与所述第一自由铁磁层的第一磁矩相反的第二磁矩，其中所述第一和第二磁矩与所述第一和第二平面接口表面垂直。
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