[发明专利]可降低磁性装置的薄膜粗糙度的多层结构

权利要求书

1.一种可降低磁性装置的薄膜粗糙度的多层结构，其特征在于，包括：

(a)一第一层，其由具有一第一键能的材料所制成，并具有一第一表面，该第一表面具有一“刚沉积的”第一峰间粗糙度；以及

(b)一上面的第二层，其为非晶或纳米晶，并由具有大于该第一键能的一第二键能的材料所制成，使得该上面的第二层的沉积导致该第一层的再溅镀，以得到具有一第二峰间粗糙度的一第二表面的一第一层，该第二峰间粗糙度小于该“刚沉积的”的第一峰间粗糙度，该上面的第二层形成于该第二表面上，该上面的第二层具有一第三表面，该第三表面具有该第二峰间粗糙度。

2.如权利要求1所述的多层结构，其特征在于，还包括一模板层，该模板层形成在该上面的第二层的该第三表面上且具有一顶面，该顶面具有该第二峰间粗糙度，该模板层具有一(111)晶体取向，以促进一上覆磁性层中的垂直磁各向异性(PMA)。

3.如权利要求1所述的多层结构，其特征在于，还包括具有该第一键能的一第三层与具有该第二键能的一第四层，该第三层与该上面的第二层的该第三表面接触，该第四层为非晶或纳米晶，且该第四层接触该第三层的一顶面。

4.如权利要求1所述的多层结构，其特征在于，还包括一缓冲层，该缓冲层为Ta或TaN且形成在一基底上，该缓冲层接触该第一层的一底面。

5.如权利要求2所述的多层结构，其特征在于，该模板层为NiCr和NiFeCr的其中一种。

6.如权利要求1所述的多层结构，其特征在于，该第一层为Mg、Al、Si、C、B、Mn、Rb、Zn和Ti的其中一种或多种。

7.如权利要求1所述的多层结构，其特征在于，该上面的第二层为TaN、SiN和CoFeM合金的其中一种，其中M为B、P、Ta、Zr、Si、Cu、Hf、Mo、W和Nb的其中一种，其含量使得该CoFeM合金在沉积时是非晶态的。

8.如权利要求1所述的多层结构，其特征在于，该第一层的厚度为3至100埃。

9.如权利要求1所述的多层结构，其特征在于，该上面的第二层的厚度为1至100埃。

10.如权利要求2所述的多层结构，其特征在于，该上覆磁性层接触该模板层的该顶面，且于具有一底部自旋阀配置的一磁性穿隧接面中作为一参考层，或者于具有一顶部自旋阀配置的一磁性穿隧接面中作为一自由层。

11.如权利要求2所述的多层结构，其特征在于，该上覆磁性层为于磁性随机存取存储器装置、自旋转移振荡器、自旋电子装置或读取头传感器中作为一参考层、自由层或偶极层。

12.一种磁性穿隧接面，其特征在于，包括：

(a)一第一种子层(SL1)堆栈，其包括：

(1)一平滑层，其形成在一基底上，该平滑层包括具有一第一再溅镀速率的一第一层以及为非晶或纳米晶且具有一第二再溅镀速率的一上面的第二层，其中该第一再溅镀速率比该第二再溅镀速率大2至30倍，其中该上面的第二层的沉积导致该第一层的再溅镀，使该第一层的顶面的峰间粗糙度变小；以及

(2)一模板层，其形成在该上面的第二层的顶面上，且该模板层的顶面具有0.5纳米的峰间粗糙度，该模板层具有一(111)晶体取向，以促进一上覆磁性层中的垂直磁各向异性(PMA)；

(b)一参考层(RL)，其形成在该模板层上；

(c)一自由层(FL)；以及

(d)一穿隧阻障层，其形成在该参考层和该自由层间，以提供一第一种子层(SL1)堆栈/参考层(RL)/穿隧阻障层/自由层(FL)/的配置。