[发明专利]自旋转矩多栅极器件

权利要求书

1.一种多栅极器件，包括：

-一组有区别的输入区域；

-一个输出区域；

-每一个区域包括夹在自由层叠层和硬层之间的非磁性层，

-自由层叠层包括：

i.籽层上的主体PMA层；

ii.在所述主体PMA层上，与所述非磁性层接触的磁性层；以及

每一个区域至少共享所述主体PMA层和所述籽层。

2.根据权利要求1所述的多栅极器件，其特征在于，每一个区域还共享所述磁性层。

3.根据权利要求2所述的多栅极器件，其特征在于，每一个区域还共享所述非磁性层。

4.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，每一个区域还共享所述硬层的氧化部分。

5.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，所述主体PMA层包括双层的预定重复，所述双层包括第一层和第二层。

6.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，所述预定重复是两次或更多次。

7.根据权利要求5或6中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，所述第一层和第二层具有在0.2nm和2nm的范围内的厚度。

8.根据权利要求5至7所述的多栅极器件，其特征在于，所述第一层包含FeB、Fe、Co、FeCo中的任一种而所述第二层包含Ni、Pd、Pt、Tb、TbCo、TbFe中的任一种。

9.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，所述主体PMA层包含FePt、CoPt、TbCoFe合金和MnxAy合金中的任一种，其中A从Al、Ga或GE中挑选并且0<x、y。

10.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，所述自由磁性层进一步包括夹在所述磁性层和所述本征主体PMA多层之间的分界层。

11.根据权利要求10所述的多栅极器件，其特征在于，每一个区域还共享所述分界层。

12.根据权利要求10或11所述的多栅极器件，其特征在于，所述分界层包含适于增强所述磁性层的纹理且提供所述主体PMA层和所述磁性层之间的铁磁耦合的材料。

13.根据权利要求10至12所述的多栅极器件，其特征在于，所述分界层包含从Ta、Mo、W、V、Ru挑选的材料或者从CoFeBX、CoX、FeX、FeCoX中的任一种挑选的合金，其中X从Ta、Mo、W、V、Ru中的任一种挑选。

14.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，所述籽层包含Pt、Ru、Ta、NiCr、Hf、TaN、W、Mo中的任一种、以及其任何组合。

15.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，所述磁性层包含Fe、CoFe、CoFeB、FeB、CoB中的任一种、以及其任何组合。

16.根据在前权利要求中的任一项所述的多栅极器件，其特征在于，区域包括图案化柱，所述柱包括非共享层。

17.一种多栅极器件的制造方法，所述方法包括：

-设置层的叠层，包括：

设置籽层；

在所述籽层上设置本征主体PMA多层；

在所述本征主体PMA多层上设置铁磁层；

在所述铁磁层上设置非磁性层；

在所述非磁性层上设置硬层；

-形成一组有区别的输入区域和一个输出区域，包括图案化所述硬层的至少一部分。

18.根据权利要求17所述的多栅极器件的制造方法，所述方法进一步包括：在设置所述铁磁层的步骤之前，在所述本征主体PMA多层上设置分界层。

19.根据权利要求17或18所述的多栅极器件的制造方法，其特征在于，形成所述一组有区别的输入区域和输出区域进一步包括：图案化所述硬层、以及在图案化所述硬层之后图案化所述非磁性层。

20.根据权利要求19所述的多栅极器件的制造方法，其特征在于，形成所述一组有区别的输入区域和输出区域进一步包括：在图案化所述非磁性层之后图案化所述铁磁层。

21.根据权利要求17或18所述的多栅极器件的制造方法，其特征在于，形成所述一组有区别的输入区域和输出区域进一步包括：氧化所述硬层的非图案化部分。