[发明专利]形成内存设备结构的方法及内存设备结构在审
| 申请号： | 201910430187.1 | 申请日： | 2016-10-21 |
| 公开（公告）号： | CN110265545A | 公开（公告）日： | 2019-09-20 |
| 发明（设计）人： | 瑞夫·理查;蒋育德;拉恩·亚恩 | 申请（专利权）人： | 格罗方德半导体公司 |
| 主分类号： | H01L43/12 | 分类号： | H01L43/12;H01L43/08;H01L27/22 |
| 代理公司： | 北京戈程知识产权代理有限公司 11314 | 代理人： | 程伟;王锦阳 |
| 地址： | 英属开曼群*** | 国省代码： | 开曼群岛;KY |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 磁性层 内存设备 电性耦合 晶圆基板 非磁性 上表面 薄层 磁性隧道结 非磁性层 堆栈 垂直 | ||
1.一种内存设备结构，其包含：
一晶圆基板；
一磁性隧道结(MTJ)，置于该晶圆基板的上表面上方，该磁性隧道结包含一第一磁性层、侧边相邻该第一磁性层的一第二磁性层、及置于该第一磁性层与该第二磁性层之间的一非磁性层；
一第一接触，电性耦合至该第一磁性层；以及
一第二接触，电性耦合至该第二磁性层；
其中，该第一磁性层、该非磁性层及该第二磁性层包含一实质垂直的层堆栈，该层堆栈沿着实质垂直于该晶圆基板的该上表面的第一方向延伸。
2.如权利要求1所述的内存设备结构，其中，该第一磁性层及该第二磁性层的至少一者包含钴铁(CoFe)合金与钴铁硼(CoFeB)合金的一者。
3.如权利要求1所述的内存设备结构，其中，该第一磁性层包含具有第一磁矫顽性的第一铁磁材料，且该第二磁性层包含具有不同于该第一磁矫顽性的第二磁矫顽性的第二铁磁材料。
4.如权利要求1所述的内存设备结构，其中，该第二磁性层耦合一反铁磁材料，该反铁磁材料适应于诱发该第二磁性层中的一交换偏置。
5.如权利要求1所述的内存设备结构，其中，该第一磁性层的厚度小于该第二磁性层的厚度。
6.如权利要求5所述的内存设备结构，其中，该第一磁性层具有第一磁矫顽性，且该第二磁性层具有小于该第一磁矫顽性的第二磁矫顽性。
7.如权利要求1所述的内存设备结构，其中，该非磁性层的厚度在0.2至5纳米之间。
8.如权利要求1所述的内存设备结构，其中，该非磁性层包含氧化镁与氧化铝的其中一者。
9.一种内存设备结构，其包含：
一晶圆基板；
一磁性隧道结(MTJ)，置于该晶圆基板的上表面上方，该磁性隧道结包含一第一磁性层、侧边相邻该第一磁性层的一第二磁性层、及置于该第一磁性层与该第二磁性层之间的一非磁性层，其中，该第一磁性层、该非磁性层及该第二磁性层包含实质垂直的层堆栈，该层堆栈沿着实质垂直于该晶圆基板的该上表面的第一方向延伸；
一第一接触，电性耦合至该第一磁性层；
一第二接触，电性耦合至该第二磁性层；
一MOSFET设备，置于该晶圆基板的上方，该MOSFET设备包含有一源极、一漏极及一栅极，该栅极耦合至一字符线；
一第一导电线，使该第一接触及该第二接触中的一者耦合至该源极及该漏极中的一者；以及
一第二导电线，使该第一接触及该第二接触中的另一者耦合至一位线。
10.如权利要求9所述的内存设备结构，其中，该MOSFET设备为NMOS设备，该第一导电线耦合该第一接触至该NMOS设备的该漏极，且该第二导电线耦合该第二接触至该位线。
11.如权利要求9所述的内存设备结构，其中，该第一磁性层及该第二磁性层的至少一者包含钴铁(CoFe)合金与钴铁硼(CoFeB)合金的一者。
12.如权利要求9所述的内存设备结构，其中该第二磁性层耦合一反铁磁材料，该反铁磁材料适应于诱发该第二磁性层中的一交换偏置。
13.如权利要求9所述的内存设备结构，其中，该第一磁性层的厚度小于该第二磁性层的厚度。
14.如权利要求13所述的内存设备结构，其中，该第一磁性层具有第一磁矫顽性，且该第二磁性层具有小于该第一磁矫顽性的第二磁矫顽性。
15.如权利要求9所述的内存设备结构，其中，该非磁性层包含氧化镁与氧化铝的其中一者。
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