[发明专利]电子设备及其制造方法

说明书

一种电子设备可以包括半导体存储器，而半导体存储器可以包括：可变电阻元件，其包括磁隧道结MTJ结构，磁隧道结MTJ结构包括具有可变磁化方向的自由层、具有固定磁化方向的被钉扎层以及介于自由层与被钉扎层之间的隧道阻挡层；第一保护层，其设置在可变电阻元件的下侧壁上；以及第二保护层，其设置在可变电阻元件的上侧壁上，其中，第一保护层和第二保护层中的任意一个层可以向可变电阻元件施加压缩应力，而另一个层向可变电阻元件施加拉伸应力。

相关申请的交叉引用

本专利文件要求2017年9月7日提交的申请号为10-2017-0114543、名称为“ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME(电子设备及其制造方法)”的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本专利文件涉及存储电路或存储器件以及它们在电子设备或电子系统中的应用。

背景技术

近来，随着电子设备或电器趋向于小型化、低功耗、高性能、多功能等，需要能够将信息储存在诸如计算机、便携式通信设备等的各种电子设备或电器中的电子器件，并且已经进行了针对这种电子器件的研究和开发。这种电子器件的示例包括能够利用根据施加的电压而在不同电阻状态之间切换的特性来储存数据的电子器件，并且可以以如下各种配置来实现：例如RRAM(电阻式随机存取存储器)、PRAM(相变随机存取存储器)、FRAM(铁电式随机存取存储器)、MRAM(磁性随机存取存储器)、电熔丝等。

发明内容

本专利文件中所公开的技术包括存储电路或存储器件及其在电子设备或系统中的应用，以及电子设备的各种实施方式，其中电子设备包括半导体存储器，该半导体存储器能够改善呈现用于储存数据的不同电阻状态的可变电阻元件的特性。

一方面，电子设备可以包括半导体存储器，而该半导体存储器可以包括：可变电阻元件，其包括磁隧道结MTJ结构，所述磁隧道结MTJ结构包括具有可变磁化方向的自由层、具有固定磁化方向的被钉扎层以及介于所述自由层与所述被钉扎层之间的隧道阻挡层；第一保护层，其设置在所述可变电阻元件的下侧壁上；以及第二保护层，其设置在所述可变电阻元件的上侧壁上，其中，所述第一保护层和所述第二保护层中的任意一个层可以向所述可变电阻元件施加压缩应力，而另一个层向所述可变电阻元件施加拉伸应力。

上面的所述电子设备的实施方式可以包括下述一个或更多个。

所述第一保护层可以向所述可变电阻元件的至少一部分施加压缩应力。所述第一保护层可以向所述自由层施加压缩应力。所述第二保护层可以向所述可变电阻元件的至少一部分施加拉伸应力。所述第二保护层可以向所述被钉扎层施加拉伸应力。所述第一保护层和所述第二保护层中的每个层可以包括能够向所述可变电阻元件的至少一部分施加压缩应力或拉伸应力中的任意一种应力的材料。所述第一保护层和所述第二保护层中的每个层可以包括包含氧化物、氮化物、氢或其组合的钝化层。

另一方面，一种电子设备可以包括半导体存储器，其中该半导体存储器可以包括：第一磁性层，其设置在衬底之上；隧道阻挡层，其设置在所述第一磁性层之上；第一覆盖层，其设置在所述隧道阻挡层之上；第二磁性层，其设置在所述第一覆盖层之上；钉扎层，其设置在所述第二磁性层之上；第一保护层，其设置在所述第一磁性层的侧壁、所述隧道阻挡层的侧壁和所述第一覆盖层的侧壁上；以及第二保护层，其设置在所述第二磁性层的侧壁和所述钉扎层的侧壁上，其中，所述第一保护层可以包括向所述第一磁性层提供压缩应力的材料，而所述第二保护层可以包括向所述第二磁性层提供拉伸应力的材料。

上面的所述电子设备的实施方式可以包括下述一个或更多个。

所述第一保护层和所述第二保护层中的每个层可以包括包含氧化物、氮化物、氢或其组合的钝化层。所述第二保护层可以向所述钉扎层施加拉伸应力。所述第一磁性层、所述隧道阻挡层、所述第一覆盖层、所述第二磁性层以及所述钉扎层可以具有彼此对齐的侧壁。