[发明专利]磁性随机存储器的磁性隧道结结构

权利要求书

1.一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，设置于磁性随机存储单元，所述磁性隧道结由上至下结构包括自由层、势垒层、参考层、晶格转换层、反铁磁层与缓冲层，其特征在于，所述晶格转换层包括：

第一转换子层，即交换耦合保持层，由铁磁材料形成；

第二转换子层，即非连续阻挡层，设置于所述第一转换子层上，由低电负性的金属材料、或其氧化物或氮化物形成,厚度为不足以形成连续原子层；

第三转换子层，即中间磁耦合层，设置于所述第二转换子层上，由铁磁材料形成；以及

第四转换子层，即体心晶格促进层，设置于所述第三转换子层上，由高电负性的具有体心晶体结构的过渡金属形成；其中，所述磁性隧道结包括的四个晶格转换子层，进行所述反铁磁层与所述参考层之间的晶格转换和强铁磁耦合；

所述第一转换子层的材料为钴、钴铂合金或钴钯合金，所述第一转换子层的厚度为0.2纳米至0.5纳米间；所述第一转换子层沉积之后，通过加热工艺、冷凝工艺、辐照工艺与等离子工艺中至少其一进行后处理；所述加热工艺的温度范围为摄氏100度至400度之间；所述冷凝工艺的温度范围为摄氏-263度至0度之间；所述辐照工艺的波长为100纳米至～3000纳米之间；所述等离子工艺为反应离子刻蚀工艺、离子束刻蚀工艺或气体团簇离子束工艺；所述第二转换子层的低电负性的金属材料为X、XY、XZ或XYZ，其中，X为选自镁、钙、钪、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、铝、锰、锇、锌、镓、铟、碳、硅、锗、锡、镧系稀土元素、锕系稀土元素的其中之一或其组合，Y为氮，Z为氧，所述第二转换子层的厚度为不大于0.16奈米。

2.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述第二转换子层的材料为钽、锆、铪与铌的其中之一或其组合，所述第二转换子层的厚度为不大于0.10奈米。

3.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述第三转换子层的材料为选自钴、铁与镍其中之一或其组合，所述第三转换子层的厚度为0.3奈米至1.0奈米间。

4.如权利要求1所述磁性随机存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述第四转换子层的材料为选自钨、钼、铼与锝其中之一，所述第四转换子层的厚度为0.1奈米至0.5奈米间。