[发明专利]适于高温热处理的磁性隧道结在审
| 申请号： | 201880036108.2 | 申请日： | 2018-05-17 |
| 公开（公告）号： | CN110692144A | 公开（公告）日： | 2020-01-14 |
| 发明（设计）人： | 薛林;慈航·清;安在洙;马亨德拉·帕卡拉;汪荣军 | 申请（专利权）人： | 应用材料公司 |
| 主分类号： | H01L43/08 | 分类号： | H01L43/08;H01L43/02;H01L43/10 |
| 代理公司： | 11006 北京律诚同业知识产权代理有限公司 | 代理人： | 徐金国;赵静 |
| 地址： | 美国加利*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 钉扎层 覆盖层 缓冲层 耦合层 磁性存储层 隧道势垒层 参考层 种晶层 阻挡层 磁性隧道结 膜堆叠 硬掩模 基板 亚铁 合成 制造 | ||
1.一种用于在基板上形成磁性隧道结(MTJ)结构的膜堆叠，所述膜堆叠包含：
缓冲层；
种晶层，设置在所述缓冲层上；
第一钉扎层，设置在所述种晶层上；
合成亚铁磁体(SyF)耦合层，设置在所述第一钉扎层上；
第二钉扎层，设置在所述SyF耦合层上；
结构阻挡层，设置在所述第二钉扎层上；
磁性参考层，设置在所述结构阻挡层上；
隧道势垒层，设置在所述磁性参考层上；
磁性存储层，设置在所述隧道势垒层上；
覆盖层，设置在所述磁性存储层上，其中所述覆盖层包含一个或多个层；和
硬掩模，设置在所述覆盖层上，其中所述覆盖层、所述缓冲层和所述SyF耦合层的至少一个不由Ru制造。
2.如权利要求1所述的膜堆叠，其中所述覆盖层包含含Ir层、含Ru层、或含Ir层与含Ru层的组合的一个或多个。
3.如权利要求2所述的膜堆叠，其中所述覆盖层进一步包含：
含氧层。
4.如权利要求3所述的膜堆叠，其中所述覆盖层进一步包含：
含CoFeB层。
5.如权利要求3所述的膜堆叠，其中所述覆盖层进一步包含：
含Ta层。
6.如权利要求3所述的膜堆叠，其中所述覆盖层包含：
含Ir层、含Ru层、或含Ir层与含Ru层的组合作为顶层；和
含氧层，其中所述顶层直接地设置在所述含氧层上方。
7.如权利要求1所述的膜堆叠，其中所述覆盖层包含：
含Ir层，作为顶层；和
含W层、含氧层、直接地设置在所述含氧层上方的第二含Ir层、含CoFeB层、含Ta层和含Mo层的一个或多个。
8.如权利要求1所述的膜堆叠，其中所述SyF耦合层包含：
含Ir层。
9.如权利要求1所述的膜堆叠，其中所述缓冲层包含：
含CoFeB层。
10.如权利要求9所述的膜堆叠，其中所述缓冲层中硼的wt％在约20wt％与40wt％之间。
11.如权利要求1所述的膜堆叠，其中所述种晶层包含：
(a)含NiCr层，或(b)含Pt层、含Ir层和含Ru层的一个或多个。
12.如权利要求9所述的膜堆叠，其中：
所述种晶层包含含NiCr层；并且
所述缓冲层进一步包含含TaN层和含Ta层的一个或多个，其中所述缓冲层的所述含CoFeB层设置在所述缓冲层的所述含TaN层和所述缓冲层的所述含Ta层的一个或多个上。
13.如权利要求9所述的膜堆叠，其中
所述种晶层包含含Pt层、含Ir层和含Ru层的一个或多个；并且
所述缓冲层进一步包含含TaN层和含Ta层的一个或多个，其中所述缓冲层的所述含CoFeB层设置在所述缓冲层的所述含TaN层和所述缓冲层的所述含Ta层的一个或多个下方。
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