[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

提供一种半导体装置及其制造方法。实施例的半导体装置具备第1稀土氧化物层、与所述第1稀土氧化物层相邻的第1磁性层、和非磁性层，所述第1磁性层配置于所述第1稀土氧化物层与所述非磁性层之间，且以与所述非磁性层的晶面相同的晶面取向。

关联申请

本申请要求以美国临时专利申请62/394708号(申请日：2016年9月14日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请从而包括该基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施例涉及具备稀土氧化物层的半导体装置及其制造方法。

背景技术

在需要结晶层(crystalline layer)的半导体装置中，例如结晶层可以通过采用热处理(heat treatment)将非晶层结晶化而得到。该情况下，得到具有所期望的取向性的良好的结晶层变得重要。

发明内容

本发明的实施例提供具有下述结构的半导体装置及其制造方法，所述结构具有良好的结晶层。

实施例的半导体装置，具备第1稀土氧化物层、与所述第1稀土氧化物层相邻的第1磁性层、和非磁性层，所述第1磁性层配置于所述第1稀土氧化物层与所述非磁性层之间，且以与所述非磁性层的晶面相同的晶面取向。

附图说明

图1A和图1B是表示第1实施例的图。

图2是表示得到结晶磁性层的原理的图。

图3和图4是表示比较例的图。

图5～图9是表示第1实施例的变形例的图。

图10A和图10B是表示第2实施例的图。

图11～图15是表示第2实施例的变形例的图。

图16是表示第3实施例的图。

图17是表示第4实施例的图。

图18是表示第5实施例的图。

图19是表示MRAM的存储单元的图。

图20是沿着图19的XX-XX线的截面图。

图21是沿着图19的XXI-XXI线的截面图。

图22和图23是表示图19～图21的MRAM的制造方法的图。

图24是表示存储系统的例子的图。

具体实施方式

(第1实施例)

图1A和图1B表示第1实施例涉及的半导体装置。

在图1A的例子中，半导体装置具备稀土氧化物层(rare earth oxide layer:REO层)11、和稀土氧化物层11上的结晶磁性层(crystalline magnetic layer)12。在图1B的例子中，半导体装置具备结晶磁性层12、和结晶磁性层12上的稀土氧化物层11。

不论哪个例子，结晶磁性层12都与稀土氧化物层11相邻。优选结晶磁性层12与稀土氧化物层11接触。另外，也可以在稀土氧化物层11与结晶磁性层12之间存在界面层。但是，如后所述，条件是界面层不会对结晶磁性层12的结晶化造成影响。

稀土氧化物层11含有Tb、Gd、Nd、Y、Sm、Pm、Tm、Sc、Ce、Eu、Er、Ho、La、Yb、Lu、Pr、Dy之中的至少一种。