[发明专利]具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜

说明书

本发明公开了一种具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜，该具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜自下而上依次包括：基片层、晶种层、Co/Pt交叠层、第一非磁性金属层、第二非磁性金属层、CoFeBGd层、第一MgO层、CoFeBY层、第三非磁性金属层、CoFeBNd层、第二MgO层以及第四非磁性金属层。本发明的具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜通过合理掺杂稀土元素和类稀土元素，能够提高膜层材料的各项性能。

技术领域

本发明是关于磁存储多层膜技术领域，特别是关于一种具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜。

背景技术

MRAM(Magnetic Random Access Memory)是一种非易失性(Non-Volatile)的磁性随机存储器。它拥有静态随机存储器(SRAM)的高速读取写入能力，以及动态随机存储器(DRAM)的高集成度，而且基本上可以无限次地重复写入。

现有技术CN109712655A公开了用于磁阻随机存取存储器的装置、系统和方法。用于存储数据的磁隧道结包括固定层、阻挡层和复合自由层。阻挡层可以设置在固定层和复合自由层之间。复合自由层可包括一个或多个铁磁层。复合自由层可包括一个或多个各向异性诱导层，该一个或多个各向异性诱导层响应于垂直偏置电压而诱导针对所述复合自由层的面内磁各向异性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜，其通过合理掺杂稀土元素和类稀土元素，能够提高膜层材料的各项性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜，该具有稀土掺杂层的磁存储复合多层膜自下而上依次包括：基片层、晶种层、Co/Pt交叠层、第一非磁性金属层、第二非磁性金属层、CoFeBGd层、第一MgO层、CoFeBY层、第三非磁性金属层、CoFeBNd层、第二MgO层以及第四非磁性金属层。

在一优选的实施方式中，其中，晶种层是由直流溅射法沉积的，并且其中，直流溅射法沉积晶种层的具体工艺为：溅射靶材为金属Cu，溅射气氛为氩气，溅射电流为60-120mA，溅射时间为5-10min，溅射气压为2-3Pa，溅射温度为150-200℃，晶种层的厚度为2-4nm。

在一优选的实施方式中，其中，第一非磁性金属层是由直流溅射法沉积的，并且其中，直流溅射法沉积第一非磁性金属层的具体工艺为：溅射靶材为金属W，溅射气氛为氩气，溅射电流为75-150mA，溅射时间为15-20min，溅射气压为4-5Pa，溅射温度为200-300℃，第一非磁性金属层的厚度为0.5-1nm。

在一优选的实施方式中，其中，第二非磁性金属层是由直流溅射法沉积的，并且其中，直流溅射法沉积第二非磁性金属层的具体工艺为：溅射靶材为金属Zn，溅射气氛为氩气，溅射电流为50-100mA，溅射时间为5-10min，溅射气压为2-4Pa，溅射温度为150-250℃，第二非磁性金属层的厚度为0.8-1nm。

在一优选的实施方式中，其中，CoFeBGd层是由直流溅射法沉积的，并且其中，直流溅射法CoFeBGd层的具体工艺为：溅射靶材为金属Co_80-x-yFe_xB₂₀Gd_y，其中，x＝10-15，y＝2-3，溅射电流为30-70mA，溅射时间为10-15min，溅射气压为2-3Pa，溅射温度为200-300℃，CoFeBGd层的厚度为0.7-0.9nm。